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Air8782P系列工业模组使用手册

一，产品说明；

  1. 我们在支持海量用户的过程中，发现了几个典型问题：

  2. 新用户对4G模组比较陌生，需要花费一定的时间来学习和熟悉，无论是通过阅读文档、跟合宙沟通、还是直接上手调试；

  3. 从陌生到熟悉的过程，既包括对软件的时间和人力投入，也包括对硬件的时间和人力投入，隔行如隔山，我们对用户擅长的领域在一开始也一样是一脸懵；

  4. 在合宙已经有丰富文档和代码demo的前提下，大家借助AI可以快速的实现软件功能，这几乎已经成为所有用户的常用手段，软件开发的门槛被快速拉平；

  5. 但是，硬件还是一个短期无法逾越的门槛，因为，硬件的很多坑必须要亲自踩过才有体会，而踩坑的过程，需要成本，更需要时间，具体表现在：

    • 元器件物料选型需要时间，特别考验经验和判断；

    • 原理图和PCB设计、生产BOM整理，都需要时间；

    • 贴片的沟通和协调，虽然现在有了类似嘉立创这样的第三方SMT代工厂可以变得相对容易了很多；

    • 硬件的调试，可能包含电路的优化、原理图设计的错误、走线的不合理、甚至贴片的连锡等等各种问题；

    • 在以上问题都解决以后，然后再来一轮；

    • 最难搞的问题是：调试过程中没发现的隐藏问题，在批量出货后才逐渐被发现，擦屁股的事情，欲哭无泪；

  6. 在这个大的背景下，我们提出了"我们做我们熟悉和擅长的部分，客户做客户熟悉和擅长的部分"的想法，说人话就是，我们将跟模块相关的最小系统做好，留出接口给客户去接他要使用的外设。

    由此，我们规划了数个系列的大模组，我们称之为"工业模组"；

    Air8780系列 以Air780系列模组为基础，将SIM卡、电源、USB下载、天线、音频等电路集成板载，并留出最常用的信号管脚，可插针型号，可邮票孔焊接形式，可二次过炉批量生产
    Air8781P系列 体积最小、方便烧录、集成SIM卡座、外接IPEX天线、成本最优的串口小板
    Air8782P系列 在Air8781P的基础上，扩展支持485/232/UART/PWM/GPIO等通信接口
    Air8201系列 适用于宠物定位器的PCBA，集成了通信、定位、G-Sensor、气压传感器、充电管理等电路，可直接用于量产
    Air8202系列 集中在锂电池供电的场景，支持板载4G天线和GNSS天线，支持锂电池充电管理和贴片卡/SIM卡兼容
    Air8700系列 使用Air700系列模组，搭配SIM卡座和IPEX天线座子，通过邮票孔引出所有模组管脚
    Air8702系列 使用Air700系列模组，扩展支持485/232/UART通信接口，同时支持硬件看门狗/IPEX天线接口及上电开机等
    Air8300 支持双网口、4G、WiFi、双485等接口大PCBA，可直接用于量产
    Air8301 支持双网口、双485、双232、双DI、双DO的大屏HMI工控板，可直接用于量产
    其它型号 合宙官方陆续推出中，如果你有好的想法和需求，欢迎提出来沟通

二，Air8782P系列工业模组；

Air8782P系列工业模组，基于Air780EPM设计，所以，其产品形态如下：

说明！

  1. 左右两侧各10个插针，间距2.54mm；

  2. 左侧插针主要用于485/232/PWM/GPIO/ADC等接口；

  3. 右侧插针主要用于UART串口透传/3.3V对外供电/VIN、VBAT模组供电/软件烧录；

  4. 左上角板载LED状态灯，默认可作为网络状态指示，也可灵活定义为其它功能；

  5. 右上角为4G天线座子，IPEX一代，可灵活搭配带IPEX座子的各类型天线设计产品；

  6. 背面板载了插拔式SIM卡座，Nano-SIM，俗称小卡，可搭配合宙移动流量卡，30M/100M，1年/3年/5年，灵活搭配；

  7. 背面板载了杰华特DCDC JW5357，可支持VIN管脚5-12V的电源输入，与VBAT灵活搭配使用；

  8. 背面板载了合宙硬件看门狗芯片Air153C，确保Air8782稳定运行；

  9. Air8782P的整体尺寸为26mm*31mm；

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Air8782工业模组功能分解图如下：

正在准备中

1，Air8782P系列工业模组；

Air8782P系列工业模组，搭配LuatOS-iRTU，面向 485/232/UART串口透传、GPIO控制等场景；

当然，也可以自己基于LuatOS和Air8782硬件，做任何 485/232/UART/GPIO/PWM/ADC 等相关应用；

Air8782P有一系列型号，以可以支持的最多功能的Air8781P1来统计，大致有如下功能：

  1. 降压DCDC电源，输入电压范围5V-12V，可通过插针供电；

  2. SIM卡座，Nano-SIM，俗称小卡；

  3. RS485收发器电路；

  4. RS232收发器电路；

  5. UART串口电路；

  6. 3.3V LDO电源电路；

  7. 硬件看门狗电路；

  8. 网络指示灯，可自定义显示网络或其它状态；

  9. 可通过IPEX外接4G天线；

  10. 插针烧录和调试接口；

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Air8782P，可以根据是否支持485/232/UART进一步规划细分了下列型号：

说明！默认全部焊接好插针，默认都未贴贴片SIM卡；

购买链接：luat.taobao.com

流量卡购买请联系 杨凤珍；

30M/月，插拔卡或者贴片卡，2.9/1年，4.9/3年，续费为2.9/1年；

100M/月，插拔卡或者贴片卡，3.9/1年，6.9/3年，续费为3.9/1年；

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485 232 价格
有485收发器
有232收发器		 Air8782P1 ✅ ✅ TBD.
有485收发器
无232收发器		 Air8782P2 ✅ TBD.
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无485收发器
无232收发器		 Air8782P4 TBD.

2，Air8782P板载硬件电路说明；

Air8782P工业模组板载的硬件功能，都可以在Air8782P模组原理图里详细了解；

Air8782P_V0_20260730.pdf

接下来，我们将对每一个板载功能模块进行较为详细的说明；

1）Air780EPM模组部分；

Air8782P搭载的是Air780EPM模组；

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相应这部分电路在PCB上的位置如下：

说明！TOP面；

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2）自弹式Nano-SIM卡座；

Air8782P工业模组，支持自弹式Nano-SIM卡座；

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相应这部分电路在PCB上的位置如下：

说明！BOT面；

image.png

3）RS485收发器电路；

Air8782P支持一路RS485电路，

串口使用的是Air780EPM的UART2，

控制打开关闭给收发器供电的LDO的IO是GPIO26，

RS485的方向控制是GPIO31；

Air8782P使用的RS485收发器为芯力特SIT3485E；

SIT3485E-V1.2-cn.pdf

原理图部分如下；

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PCB部分如下；

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4）RS232收发器电路；

Air8782P支持一路RS232电路，

串口使用的是Air780EPM的UART3，

控制打开关闭给收发器供电的LDO的IO是GPIO25，

Air8782P使用的RS485收发器为芯力特SIT3232E；

SIT3232E-datasheet-V1.18-cn.pdf

原理图部分如下；

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PCB部分如下；

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5）UART串口电路；

Air8782P引出了一路独立的UART1，从模组直连到顶针，加了TVS，没有其它的额外电路；

原理图部分；

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PCB部分；

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6）3.3V LDO电源电路；

Air8782P板载了一颗LDO(杰华特JW7809-3.3V)，上电默认自动开启，电压3.3V，电流300mA，可用于给外设供电，由GPIO23控制该LDO的打开或关闭；

杰华特JW7809-3.3V规格书如下；

JW7809_Datasheet_R0.8_EN_20250603.pdf

原理图部分；

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PCB部分；

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7）4G天线IPEX一代座子；

Air8782P工业模组，可以通过IPEX一代座子外接天线，可以是FPC天线，也可以是棒状天线等各种形式的外接天线；

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PCB部分；

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8）网络状态灯(GPIO28)；

Air8782P板载一颗LED灯，PCB的左上角，典型应用是网络指示灯，大家也可以根据自己的需要定义为其它功能；

该LED由GPIO28控制，GPIO28输出高时LED亮，GPIO28输出低时LED灭；

原理图部分；

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PCB部分；

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9）看门狗电路(喂狗信号GPIO24)；

Air8782P工业模组全息板载合宙自研看门狗芯片Air153C，喂狗信号GPIO24，喂狗超时时长200秒至280S，因VBAT电压不同而不同，详见https://docs.openluat.com/accessory/Air153C/；

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相应这部分电路在PCB上的位置如下：

说明！BOT面；

image.png

10）VIN(5V-12V)；

PIN11:VIN，即板载DCDC输入电压，电压输入范围是5V-12V(杰华特JW5357最高输入电压为18V，限制在12V是为了保留一定的余量)；

杰华特降压DCDC芯片JW5357规格书如下；

JW5357HFM_Datasheet_R0.8_EN_20240130.pdf

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相应这部分电路在PCB上的位置如下：

注意！BOT面；

image.png

11）外围管脚(插针)；

Air8782P系列工业模组，支持经典的2.54mm间距插针，适合各种类型的产品设计和应用；

image.png

PIN1 ADC1 VBAT(3.3V-4.2V，但不可与PIN11:VIN同时供电) PIN20
PIN2 PWM0/GPIO1 GND PIN19
PIN3 PWM4/GPIO27 USB_DP,USB信号,用于下载和调试 PIN18
PIN4 GPIO21/WAKEUP4 USB_DM,USB信号,用于下载和调试 PIN17
PIN5 GND USB_BOOT,USB下载使能信号 PIN16
PIN6 485_B UART1_RXD,LPUART,低功耗模式下可唤醒 PIN15
PIN7 485_A UART1_TXD,LPUART,低功耗模式下可唤醒 PIN14
PIN8 GND 3.3V对外供电，可由GPIO23控制打开或关闭 PIN13
PIN9 232_RXD GND PIN12
PIN10 232_TXD VIN(5V-6.5/12V) PIN11

Air8782P系列工业模组GPIO复用表如下；

Air8780\&8781\&8782\&780EPM\&EHM\&EHV\&EGH\&EGG\&EGP\&EHN\&EHU\&EX2_GPIO复用表_20260804.xlsx

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三，下载和调试；

以下内容为Air8781P，因尚未有Air8782P实物所以暂时不更新；

为了让Air8781P更加方便的下载和调试，我们专门设计了一款下载调试转接板AirBurn8781；

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AirBurn8781功能简介：

  1. 板载杰华特降压DCDC芯片JW5357，将USB_VBUS提供的5V降压为4V给Air8781P供电，对应标注为VBAT的插针；

  2. 板载杰华特LDO芯片JW7809，输出3.3V电压，在需要Air8781P下载时，通过拨动开关拨至"下载"即可实现USB_BOOT上拉至3.3V，进而使Air8781P进入下载模式；

  3. 拨动开机，拨至"下载"的效果是USB_BOOT与3.3V导通，进入USB下载模式；拨至"调试"的效果是USB_BOOT与3.3V断开，Air8781P正常开机，正常接收Trace；

  4. AirBurn8781上的LED为电源指示灯，用来表明USB是否供电正常；

  5. AirBurn8781上的五根插针信号分别是：

    PIN NO. 丝印名称 详细说明
    1 VBAT 3.8V，给Air8781P的VBAT供电；对应接Air8781P的PIN1；
    2 GND GND；对应接Air8781P的PIN2；
    3 DP USB_DP；对应接Air8781P的PIN3；
    4 DN USB_DM；对应接Air8781P的PIN4；
    5 BOOT USB_BOOT；对应接Air8781P的PIN5；

  6. 美图欣赏；

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  1. 购买地址 Luat.taobao.com ；

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四，原理图及PCB封装；

以下内容为Air8781P，因尚未有Air8782P实物所以暂时不更新；

1，尺寸图；

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image.png

2，插针型号；

Air8781P工业模组焊接的是2个6PIN的2.54 插针，比如，立创编号C32713272；

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3，底板母座；

Air8781P工业模组匹配的底板母座，比如，立创编号C42380984；

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4，底板母座封裝；

Air8781_封装_20260706.rar

五，LuatOS-iRTU介绍；

Air8781P可以搭配LuatOS-iRTU快速实现串口透传，参见合宙docs社区iRTU文档中Air780EPM的部分；

https://docs.openluat.com/value/irtu/firmware/

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什么是LuatOS-iRTU？请说人话。

  1. iRTU是一个配置平台，配置终端(模组)动作执行和行为逻辑的平台；

  2. 什么是终端动作执行？比如：串口透传、GPIO控制、GNSS定位、音频播放等；

  3. 什么是行为逻辑？就是在满足什么条件下执行什么样的动作；

  4. 假设终端不需要第三方服务器收集信息和web展示，只要一个iRTU就够了，比如：

  5. 串口/485透传的配置信息；

  6. GPIO业务逻辑的配置信息；

  7. 假设终端需要第三方服务器收集信息和web展示，那么iRTU可以做到：

  8. 配置终端的动作执行和行为逻辑；

  9. 配置终端上传到第三方服务器的配置信息，比如服务器地址、通信方式等等；

  10. web展示是以第三方服务器收集上来的信息为基础的服务，跟iRTU配置后台无关；

  11. 合宙提供了iRTU配置后台，以及不同模组型号的数个功能倾向iRTU固件；

  12. iRTU配置后台：irtu.openluat.com ;

  13. 不同模组型号对应的数个iRTU固件：https://docs.openluat.com/value/irtu/firmware/ ；

  14. 这里面有个比较绕的地方，你如果想用iRTU固件和iRTU配置后台，你必须先保证你的模组在你的IoT账号之下，这是一步前置操作；

  15. 这里的IoT账号，指的是合宙的IoT服务对应的账号，地址是 iot.openluat.com ；

  16. 你只有按照合宙的规格，将该模组放置或转移在你的IoT账号下，你才能在iRTU配置后台看到你的设备，https://docs.openluat.com/value/irtu/webconfig/verify/ ；

  17. 一切准备就绪之后，iRTU后台的这些参数都什么配置呢？这里是说明；

    https://docs.openluat.com/value/irtu/docs/

  18. 我不想用合宙的配置后台，有办法吗？

    有，你基于iRTU的源码，要么自己搞个配置后台，要么自己代码直接写死，要么你直接开发个PC配置工具不不是不可以。

    https://docs.openluat.com/value/irtu/open/

  19. 听起来，上面都是iRTU软件相关的服务，合宙有相关配套的硬件吗？我不想用模组自己折腾了，我很忙的。

    有的。

    截止目前有如下几个典型型号：

    1. Air8781P，支持UART串口透传，同时也有几路GPIO可供控制，要么配置为中断输入，要么配置为GPIO输出；

    2. Air8782P，支持UART/485/232透传，同时也有几路GPIO可供控制，要么配置为中断输入，要么配置为GPIO输出；

    3. Air8780，集成了模组相关的最小系统，比如SIM卡、天线、供电、看门狗等，让你不用再为模组相关的设计而飞信，你只需要用通过邮票孔引出的大量核心IO进行二次设计即可；

    4. Air8201/Air8202，主要瞄准的是通信定位二合一场景，严格说来他们可以算是PCBA而不是模组，拿来即用，配个外壳就行；

    5. Air8700，这个就更厉害了，直接看文档吧 https://docs.openluat.com/air8700/product/ ；

    6. 如果这些都不满足怎么办？不要担心，我们会持续的增加工业模组的型号，同时，您也可以使用4G模组自己设计以满足自己特别个性化的需求；

  20. 10，说到现在，是不是需要总结一下iRTU面向哪些场景提供了解决方案了？

  21. 透传，无论是TTL串口，还是RS485或RS232总线；

  22. 控制，GPIO可以按照逻辑输出高或低，比如控制继电器、状态灯等；

  23. 定位，通信定位二合一的场景，比如宠物定位器；

  24. 语音，可接听，可播放，远程喇叭没问题；

  25. 这么说吧：夹子报警器、断电报警、短信转发等常见的功能，你可以一行代码不写，iRTU就可以实现；

  26. 上面提到的对接第三方服务器，难道合宙不能提供这样的服务吗？

    可以的，这个就是。

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  1. 如果iRTU现有的版本中还是差一点不能满足你的需求怎么办？

    跟我们提要求，我们加上。

    竞争力总是在最后的100米，这是我们的机会。

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