NB101硬件设计手册

NB101是基于移远NB-IOT模块：BC95/BC35的小系统板，NB101板载了IPEX射频天线座，5V转3.3V LDO稳压电源，MicroSIM卡座，ESD防护电路，即插即用。用户只需注重上层应用，以最快的速度开发出基于NB-IOT应用的产品。

NB101小系统板采用2.54标准间距排针，引出BC95模块最常使用的信号，整板尺寸仅23mm*24mm，便于嵌入到客户产品中。

NB101采用了省电技术，在省电模式（PSM）下，低至40uA，其中BC95功耗5uA，LDO稳压芯片静态35uA。

有关NB101的软件操作，请阅读【NB101软件手册】

1 支持频段

BC95-B5，单频850MHz，电信网络版本。

BC95-B8，单频900MHz，移动联通版本。

BC35-G，国内全网通版本。

BC95-G，海外全网通版本

全频段的模块上电后，会根据SIM卡网络类型自动搜索网络，无需手动设置频段。

可使用指令AT+NBAND?来查询当前工作频段。

BC95支持的频段

#	B1	B3	B8	B5	B20	B28
频率	H-FDD 2011MHz	H-FDD 1800MHz	H-FDD 900MHz	H-FDD 850MHz	H-FDD 800MHz	H-FDD 750MHz
运营商 或地区	-	中国联通	中国移动 中国联通 中国大陆 台湾地区	中国电信	欧洲地区	南美地区

2 主要性能

	说明
供电	VDD供电范围：3.6V~6V
省电	电源指示灯消耗电流：2.5mA，若需要低功耗，请移除。 PSM模式最大耗流：40uA（BC95模块本身5uA，板载ldo降压芯片静态功耗35uA）
发射功率	23dBm±2dB
温度范围	-40℃~+85℃
SIM卡类型	Micro卡槽，使用Micro中型卡。
串口	主串口(2.54排针引出)： AT指令和数据传输，波特率为9600bps 也可用于软件升级，波特率115200bps 调试串口(触点焊盘)： 用于软件调试，波特率921600bps
网络协议	UDP/CoAP
数据传输特性	下行25.2kbps，上行15.625kbps
AT命令	3GPP TS 27.007 V14.3.0 (2017-03) 定义的命令以及移远通信新增的AT命令
固件升级	通过主串口或 DFOTA空中升级
RoHS	所有器件完全符合 EU RoHS 标准

3 功能框图

4 快速开始

使用谷雨NB-QuickStarter快速测试NB101，NB-QuickStarter包含NB101核心板、串口转USB底板、收发指示灯、天线等外设，更多详情，请参考《NB-QuickStarter使用说明书》

NB-QuickStarter实物照如下图所示：

5 应用接口

NB101的应用接口如下图所示：

5.1 引脚信号

下图是NB101的CAD尺寸图和引脚信号说明。

引脚号	引脚名	说明
1	GND	PCB板丝印为G，电源地
2	VDD	PCB板丝印为V，电源正极，电源范围：3.6V~6V，建议输入5V，且必须能够提供500mA的电流
3	TXD	模块UART发送引脚，接外部MCU的RX引脚，3.0V信号电平，与3.3V的单片机连接的话建议串联1K电阻。
4	RXD	模块UART接收引脚，接外部MCU的TX引脚，3.0V信号电平，与3.3V的单片机连接的话建议串联1K电阻。
5	EN	LDO稳压芯片使能引脚，NB101内部已默认上拉使能，拉低可关闭电源，不使用请悬空。
6	RESET	NB模块复位引脚，低电平复位，不使用请悬空。注意：不能与MCU的复位引脚直连，建议加三极管驱动后与MCU的GPIO口相连
7	NET	网络指示灯状态输出，高电平有效，NB101已板载一颗LED指示灯，但BC95模块尚未实现网络指示灯功能，预留备用。
8	RI	异步消息通知引脚，当模块有异步串口消息输出时（例如接收到新的数据，或者网络状态发生变化），NB101会拉低RI信号120ms，可用来唤醒MCU，准备接收NB模块的串口数据。

另外，NB101还引出了BC95的DBG串口和ADC模拟采集引脚，在NB101背面以测试点的形式引出。

引脚名	说明
GND	PCB板丝印为G，电源地
DRX	BC95模块DBG UART接收引脚，接外部MCU的TX引脚，3.0V信号电平
DTX	BC95模块DBG UART发送引脚，接外部MCU的RX引脚，3.0V信号电平
AD	BC95模块ADC引脚，模拟电压转数字接口，电压范围：0V~4V。 当前此功能未实现，请忽略。

5.2 工作模式

模块工作模式如下图所示：

功能状态	描述
Active状态	模块处于唤醒状态；所有功能正常可用，可以进行数据发送和接收；模块在此模式下可切换到 Idle 模式或 PSM 模式。
Idle状态	模块处于轻休眠状态，网络处于 DRX/eDRX 状态，可接收寻呼消息。模块在此模式下可切换至 Active 或 PSM 模式。
PSM状态	模块处于深睡眠状态，内部只有 RTC 工作，网络处于非连接状态。模块在此模式下可切换至 Active 模式。

5.3 供电电源

NB101使用稳定的5V电压供电，电气要求如下表格：

引脚名	引脚号	描述	最小值	典型值	最大值	单位
VDD	2	稳定的5V电源输入，至少能提供500mA续流能力	3.6	5	6	V
GND	1	电源地

5.4 指示灯

NB101板载两颗指示灯，红色指示灯指示电源状态，绿色指示灯指示网络状态。

5.5 串口

NB101的主串口可用于 AT 命令传送和数据传输，此时其波特率为 9600bps。

它还可用于固件升级，用于固件升级时的波特率为 115200bps。主串口在 Active 模式，Idle 模式和 PSM 模式下均可工作。

NB101的调试串口可配合调试工具 UEMonitor来查看底层日志信息，进行软件调试，其默认波特率为921600bps

接口	引脚名	引脚号	描述
主串口	TXD	3	主串口发送引脚
	RXD	4	主串口接收引脚
调试串口	TXD_DBG	背面焊点	调试串口发送引脚
	RXD_DBG	背面焊点	调试串口接收引脚
振铃信号	RI	8	串口URC输出（例如接收到新的数据，或者网络状态发生变化）时，NB101会拉低RI信号120ms。

5.6 SIM卡槽

NB101采用自弹式MicroSIM卡槽，注意SIM卡插入方向为：卡缺口朝外。

5.7 天线接口

NB101的天线接口采用常见的IPEX座（型号为：U.FL-R-SMT），需要50欧姆阻抗的外置天线，注意不同频段需要使用不同频段的天线。例如B5和B8可以使用传统GPRS模块的900MHz频率的天线。

6 总结

NB101尺寸小巧，硬件结构简单，实用，但是由于板载的LDO降压芯片静态电流（轻负载下的自身电流消耗）的缘故，故增加了最低功耗PSM模式下的电流，由BC95的5uA增加到40uA。

如果需要低功耗，需要将NB101的电源指示灯移除，电源指示灯本身会消耗2.5mA左右的电流。

另外NB101预留了网络指示灯功能（早期版本的BC95模块网络指示灯功能并未实现），可直接观察网络状态，带外壳产品可使用第7脚NET信号外接一个指示灯。但需要使用三极管加一级驱动。NET信号高电平有效。