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Air8380 电路和使用说明

作者:王城钧 | 最后修改:2026-10-22

本文按模块介绍 Air8380 工业模组的板载电路:模组部分、SIM 卡座、SMA 射频、3.3V 电源、下载调试测试点、以太网、全管脚邮票孔,以及二次开发时的复用与注意事项。原理图、尺寸图与封装见 原理图及PCB封装。

1 概述

Air8380 是基于 Air8000W 设计的工业模组(板级 PCBA),把 4G、WiFi/BLE、以太网、SIM 卡座、射频天线、外挂 SPI Flash、3.3V 外设供电和下载调试接口集成在一块 49mm × 40mm 的板子上,只把模组管脚以邮票孔形式留给用户做二次开发。

Air8380 引脚丝印图(含 74 个邮票孔定义)

2 板载配置一览

项目 说明
主控 Air8000W(4G Cat.1 + WiFi/BLE 双处理器),8MB Flash + 8MB RAM
SIM 1 个 Micro-SIM 卡座(小卡)
射频 2 路 SMA:1 路 4G 棒状天线,1 路 WiFi 棒状天线,模组侧已做 50Ω 阻抗匹配
存储 SPI NAND(原理图标 GD5F1GM7UEYIGR,实板 JEDEC 实测 EF AE21 → W25N01KVZEIR,1Gbit = 128MB),走 SPI1,CS = FLASH_CS/GPIO16,供电由独立 LDO 控制(EN = FLASH_LDO_EN/GPIO2)
外设供电 三路 3.3V LDO(均为 JW7809-3.3):外供 3.3V(EN = GPIO20)、FLASH 供电(EN = GPIO2)、CH390H 供电(EN = GPIO1),见第 7 节
以太网 板载 CH390H(SPI 以太网控制器)+ HR911105A 带变压器 RJ45 + 25MHz 晶体,走 SPI1(CS = SPI1_CS/GPIO12),IRQ = GPIO17,供电 LDO EN = CH390_LDO_EN/GPIO1
调试 下载口 J222 引出 6 个信号(USB_BOOT / USB_DM / USB_DP / GND / VBAT / PWRKEY),配 AirBurn8700 转接板 + 简易夹具即可直接烧录与看 Trace,见第 8 节
引出 除 SIM 卡、UART0、WIFI ANT、LTE ANT、SPI1 外的全部 Air8000W 管脚,通过 74 个邮票孔(PIN01 ~ PIN74)引出
尺寸 49.0mm × 40.0mm

3 注意事项:Air8000W 是双处理器

Air8000W 内置 4G Cat.1 和 WiFi/BLE 双处理器,其中:

  • 4G Cat.1 SoC 为主处理器:我们平时二次开发的软件,是基于主处理器写的 Lua 代码;
  • WiFi/BLE SoC 为协处理器:固件由合宙提供,不可二次开发,当前最新版本为 V20;当你的 Air8000W 的 WiFi/BLE SoC 版本低于 V20 时,请务必升级到 V20。

升级方法参考 USB 方式升级 WiFi 固件。

4 模组部分

板载 Air8000W 模组及其最小系统(供电、复位、USB、射频走线)原理图:

板载 Air8000W 模组原理图

板载 Air8000W 模组原理图(续)

对应这部分电路在 PCB 上的位置:

模组部分 PCB 位置

5 SIM(Micro-SIM 卡座)

板载 Micro-SIM 卡座(俗称小卡),省掉把 SIM 卡座画在大板上时常见的「卡座细节没处理好导致无法识卡」问题。

SIM 卡座原理图

SIM 卡座 PCB 位置

说明:SIM 卡相关管脚已在板内连接、不再引出到邮票孔,用户无需在外部处理 SIM 信号与 ESD 保护。

6 射频:SMA 连接器

Air8380 通过 SMA 射频连接器外接天线,可连接 WiFi 和 4G 棒状天线,模组侧已做好 50Ω 阻抗匹配,不需要用户再做天线匹配与调试。

SMA 射频连接器

4G 天线电路在 PCB 上的位置:

4G 天线 PCB 位置

WiFi 天线电路原理图:

WiFi 天线原理图

WiFi 天线电路在 PCB 上的位置:

WiFi 天线 PCB 位置

7 板载 3.3V 电源(三路 LDO)

Air8380 板载 三颗杰华特 JW7809-3.3(3.3V / 300mA)LDO,分别给三部分供电,各自有独立的使能脚:

序号 位号 用途 使能脚 说明
1 U230 外供 3.3V(邮票孔 3.3V 输出,给用户外设) 3.3V_LDO_EN = GPIO20(AGPIO) 高电平打开、低电平关闭;常规/低功耗/PSM+ 模式下电平都能保持
2 U200 板载 SPI NAND 供电(FLASH_3V3) FLASH_LDO_EN = GPIO2 使用板载 Flash 前需按原理图确认该路已使能
3 U401 CH390H 以太网控制器供电(ETH_3V3) CH390_LDO_EN = GPIO1 使用以太网前需按原理图确认该路已使能

外供 3.3V 这一路由 GPIO20 控制,是用户可自由使用的一路:

  • GPIO20 输出高电平,3.3V 打开;
  • GPIO20 输出低电平,3.3V 关闭;
  • GPIO20 是 AGPIO,无论模组处于常规模式、低功耗模式还是 PSM+ 模式都可以保持电平,因此该 3.3V 在任何模式下都能按产品需要保持输出。

LDO 型号为杰华特 JW7809,合宙官方淘宝店 luat.taobao.com 也有销售。

3.3V LDO 原理图

3.3V LDO PCB 位置

gpio.setup(20, 1)  -- 打开外供 3.3V(邮票孔 3.3V,给外部设备供电)
gpio.setup(2, 1)   -- 板载 SPI NAND 供电
gpio.setup(1, 1)   -- CH390H 以太网控制器供电

说明:三路 LDO 的使能网络名分别为 3.3V_LDO_EN、FLASH_LDO_EN、CH390_LDO_EN,默认电平与上下拉见 原理图 第 3、4 页。

8 下载调试测试点(过孔)

Air8380 的下载口(J222)共引出 6 个信号:USB_BOOT、USB_DM、USB_DP、GND、VBAT、PWRKEY。其中前 5 个是下载调试测试点,搭配合宙下载调试转接板(AirBurn8700),可以直接对 Air8380 烧录软件、查看 Trace,无需核心板或开发板;第 6 个 PWRKEY 用于开/关机。

下载调试测试点

下载口原理图:J222 六脚依次为 PWRKEY(1)、VBAT(2)、GND(3)、USB_DP(4)、USB_DM(5)、USB_BOOT(6),USB_BOOT/USB_DM/USB_DP/PWRKEY 均带 TVS 对地保护。

对应这部分电路在 PCB 上的位置:

下载调试测试点 PCB 位置

8.1 合宙下载调试转接板

下载调试转接板 AirBurn8700:正面丝印为 BOOT/M/P/G/V/G,背面丝印为 BOOT/DM/DP/GND/VBAT/GND

  1. 左侧为 Type-C USB 接口,一端连 PC,一端连转接板;
  2. 通过 USB_VBUS 提供 5V 电源,经板载 DCDC 输出 3.8V 给 Air8380 供电;
  3. 通过 USB_VBUS 提供 5V 电源,经板载 LDO 提供 1.8V 电源,下载软件时把拨动开关拨到与 BOOT 相连的位置,使模组进入 USB BOOT 模式;
  4. 右侧为 6 个 2.54mm 间距插针,丝印依次为 BOOT / DM / DP / GND / VBAT / GND(板卡型号 EXB_USB_DEBUG_V2.0,末针旁丝印注明「GND 接 PWRKEY 开机」)。

转接板 6 针与 Air8380 下载口的对应关系:

针位 转接板丝印 接到 Air8380 下载口 说明
1 BOOT USB_BOOT 下载时与 1.8V 短接,使模组进入 USB BOOT 模式
2 DM(D-) USB_DM USB D-
3 DP(D+) USB_DP USB D+
4 GND GND 地
5 VBAT VBAT 3.3~4.3V;转接板由 USB 的 VBUS 5V 经板载 DCDC 输出 3.8V 给 Air8380 供电
6 GND PWRKEY 本针接地,等于把 PWRKEY 拉低,接上即自动开机

注意:转接板针位与 Air8380 下载口 J222 的脚位号是镜像关系(针 1 对连接器 6 脚),插接时一律以丝印名称为准,不要按数字顺排。 VBAT 由转接板提供时,不要再从邮票孔给板子另外加电,避免双电源对冲。

8.2 简易夹具

Air8380 下载调试开发套件:AirBurn8700 转接板 + 简易夹具

夹具是通用型 PCB 下载烧录夹(支持 1.25 / 1.50 / 2.00 / 2.54mm 间距、单双排 2P~10P),Air8380 使用 2.54mm 间距、单排 6P 的夹头,由顶部弹簧压住、底部顶针接触 Air8380 下载口的 6 个过孔测试点。夹具顶针与转接板 6 针一一对应:

序号 夹具顶针信号 对应转接板针位 说明
1 USB_BOOT 1 BOOT 下载时与 1.8V 短接,使模组进入 USB BOOT 模式
2 USB_DM 2 DM(D-) USB D-
3 USB_DP 3 DP(D+) USB D+
4 GND 4 GND 地
5 VBAT 5 VBAT 3.3~4.3V,由转接板 DCDC 供 3.8V
6 PWRKEY 6 GND 该针接地即拉低 PWRKEY,上电自动开机

下载调试夹具使用

使用注意:

  1. 夹持前先对照 PCB 丝印找到下载口 6 个过孔(挨着 Air8380 丝印、靠 V0 一侧),确认顶针与过孔一一对齐,重点是 1 号针 USB_BOOT 不要错位;
  2. 6 个过孔是同排等间距,夹具必须夹在板边对应位置,靠板的两个圆孔定位,避免斜夹导致 VBAT 与 GND 短路;
  3. 夹稳后再插 USB 线上电,避免带电时顶针滑动;
  4. 用夹具时 VBAT 由转接板提供,不要再从邮票孔给板子另外加电;
  5. 夹持式接触存在氧化、压不实导致枚举失败的可能,下载不稳定时先擦干净过孔、重新夹紧,再改用焊接排线的方式。

完整烧录流程(免 BOOT 与按住 BOOT 上电两种方式、日志抓取、常见问题)见 下载和调试。

9 全管脚邮票孔

Air8380 将 Air8000W 的全部管脚(除 SIM 卡、UART0、WIFI ANT、LTE ANT、SPI1)通过邮票孔引出,共 74 个焊盘(PIN01 ~ PIN74),方便手工焊接,易于维护。

邮票孔引脚

对应这部分电路在 PCB 上的位置:

邮票孔 PCB 位置

说明! 背面的四个 GND 焊盘,手焊时可以不焊接,SMT 过炉时需要焊接。

9.1 Air8380 管脚与 GPIO 复用表

Air8380 每个邮票孔在丝印上直接印了功能名(如 I2C0_SDA/PWM1/GPIO19、LCD_CS/I2C0_SCL/UART3_TXD/GPIO35)。完整的映射表(字段:管脚类型 / Air8000W 管脚名称 / Air8380 管脚号 / Powerup default / Func0~Func7 / LuatOS 推荐复用管脚 / Notes)以 Excel 形式提供,与丝印、原理图一一对应,建议以它为准:

映射表截图(速查用):

Air8380 GPIO 复用表

映射表把管脚分成 6 类,属性差异必须分清:

管脚类型 归属 低功耗模式 PSM+ 模式 说明
普通 GPIO 类 4G 主控 电平无法保持 电平无法保持 由 4G 主控芯片引出,不可用来控制外设电源
AGPIOWU 类 4G 主控 电平可保持,可作中断唤醒 电平可保持,可作中断唤醒 GPIO20~GPIO22(WAKEUP3~WAKEUP5),需配置为 WAKEUP 信号才能唤醒
AGPIO 类 4G 主控 电平可保持,不可中断唤醒 电平可保持,不可中断唤醒 GPIO23~GPIO25、CAN_*,适合做外设电源/LDO 使能
WAKEUP 类 4G 主控 可作中断信号 可作中断信号 WAKEUP0、WAKEUP2、PWRKEY、CHG_DET,支持单边/双边中断
WGPIO 类(曾名 GPIOA 类) WiFi 协处理器 电平可保持,不可中断唤醒 电平可保持,不可中断唤醒 含 GPIO152/153/156/160/162/140/141/146/147 等,其中 UART11(PIN02/PIN03)、UART12(PIN12/PIN13)可作模组串口
模拟管脚 / 不可作 GPIO — — — VBAT、RESET、SIM_*、VBUS、USB_P/N、ADC0~ADC3、1PPS 等,只能按各自用途使用

使用映射表时的注意事项:

  1. I&PU = Input & Pull_Up,I&PD = Input & Pull_Down,NI&NP = 非输入输出、无上下拉;需要确定状态时必须在电路上外加外部上拉/下拉;
  2. GPIO 默认功能初始化用 LuatIO 工具 配置;
  3. Air8000 全系模组 IO 电平固定 3.3V,不可更改;
  4. 普通 GPIO / AGPIO / AGPIOWU / WAKEUP 属 4G 主控,WGPIO 属 WiFi 协处理器,两者不可组合用于高速通信:不能用 4G 主控的 SPI 总线搭配 WGPIO 做 SPI_CS;不能用 4G 主控的 UART 搭配 WGPIO 做 485 方向脚;也不能用 WGPIO 做软件 I2C / 软件 SPI / GPIO 中断计数;
  5. GPIO23 在带 WiFi/BLE 的 Air8000W 上固定输出高电平控制 WiFi 使能,不可修改;外部只能作上拉使用,上拉电阻不小于 10K;
  6. 映射表中「Air8380 管脚号」为空,表示该信号由板载电路占用、未引出到邮票孔(如 FLASH_CS/GPIO16、ETH_INT/GPIO17、三路 LDO 使能、SPI1、UART0、WIFI_EN 等)。

管脚名与 Air8000W 管脚复用关系的权威说明见 Air8000 引脚复用文档;本文档的表格以 Air8380 丝印和原理图为准。

10 以太网

Air8380 板载一路 10/100M 以太网:

项目 内容
控制器 CH390H(U400,SPI 接口以太网控制器)
SPI 总线 与板载 SPI NAND 共用 SPI1:CS = SPI1_CS/GPIO12,CLK = SPI1_CLK/GPIO15,MOSI = SPI1_MOSI/GPIO13,MISO = SPI1_MISO/GPIO14
中断 ETH_INT = GPIO17(WAKEUP0),中断模式收包
供电 独立 LDO U401(JW7809-3.3),EN = CH390_LDO_EN/GPIO1
时钟 25MHz 晶体 Y400
网口 HR911105A 带变压器 RJ45,含 LINK / ACT 双色指示灯(LINK_LED / ACT_LED)

由于 SPI1 同时挂了板载 SPI NAND 和 CH390H,SPI1 不引出到邮票孔,用户不能在外部复用 SPI1。

软件侧按 netdrv + SPI 以太网方案接入,可与 4G/WiFi 做多网选路,参考 Air8000 SPI 以太网应用 与 Air8300 总体说明 的网口调试说明。

11 二次开发注意事项

  1. 先看原理图再写代码:本文档只描述功能划分,具体引脚号、使能脚、上下拉以原理图为准;
  2. 供电:邮票孔引出 VBAT、3V3、VDD_EXT 与多组 GND,不要用 3.3V LDO 输出直接给大电流负载,外设总电流不超过 300mA(单路 LDO);
  3. 电平:模组 IO 电平为 3.3V,接 5V 器件需做电平转换;
  4. 焊接:邮票孔为半孔工艺,手焊注意不要连锡;背面四个 GND 焊盘 SMT 过炉时必须焊接;
  5. 天线:4G/WiFi 必须接对应 SMA 天线后再测试网络,空载或接错天线会导致驻波异常、搜网慢;
  6. 低功耗:需要保持电平的外设使能脚请选 AGPIO 或 WGPIO,普通 GPIO 在低功耗/PSM+ 下电平无法保持。
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