LILYGO Sim Shield 扩展板使用指南

  • Sim系列
  • 扩展板
  • LoRa
  • 电流检测
  • RS485
  • INA3221

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版本迭代:

Version Update date Update description
T-SimShield-Rev1.0 2024-08-10 初始版本，支持全系列 Sim 主板
T-SimShield-Rev1.1 2024-11-05 优化电源电路，增强稳定性

购买链接

Product 功能特性 兼容主板 Link
Sim Shield 三路电流检测、LoRa收发、RS485、宽压输入 全系列 LilyGo T-Sim 主板 LILYGO Mall

目录

概述

Sim Shield 是专为 LilyGo T-Sim 系列 开发的多功能扩展板，集成了以下功能：

  1. 三路电流检测：基于 INA3221 芯片，支持独立电流监测
  2. LoRa 无线通信：集成 SX1262 模块，支持远距离传输
  3. 宽压直流输入：支持 7~36V 直流输入，内置稳压电路
  4. RS485 接口：硬件自动收发控制，支持工业通信
  5. I2C/SPI 扩展：提供标准接口连接外设

⚠️ 重要警告：
通电前必须检查跳线帽和 DIP 开关设置，错误配置可能导致硬件损坏。

电气参数

特性 参数
DC 输入电压 7~36V
电池输入电压 4.2V（最大）
充电电流 由主板提供
+5V 输出 最大 2A
+3.3V 输出 由主板提供（建议负载 ≤100mA）

主板兼容配置

SIM7000G / A7670X / A7608X (ESP32 版)

配置图

跳线/开关 设置 说明
J25 IO → LP2 选择逻辑电平
J21 RP1 → 5V 选择 5V 电源
SW3 ON 启用此配置
SW1/SW2/SW4 OFF 必须关闭

适用型号：

注意： A7670X/A7608X 需移除电阻才能使用 Sim Shield，详情见此链接。

引脚映射：

信号 GPIO
SIMSHIELD_MOSI 23
SIMSHIELD_MISO 19
SIMSHIELD_SCK 18
SIMSHIELD_SD_CS 32
SIMSHIELD_RADIO_BUSY 39
SIMSHIELD_RADIO_CS 5
SIMSHIELD_RADIO_IRQ 34
SIMSHIELD_RADIO_RST 15
SIMSHIELD_RS_RX 13
SIMSHIELD_RS_TX 14
SIMSHIELD_SDA 21
SIMSHIELD_SCL 22

SIM7600X (ESP32 版)

配置图

跳线/开关 设置 说明
J25 IO → BAT 选择电池供电
J21 RP2 → 5V 选择 5V 电源
SW3 ON 启用此配置
SW1/SW2/SW4 OFF 必须关闭

适用型号：

引脚映射（特殊说明）：

信号 GPIO 复用功能
SIMSHIELD_SD_CS 32 SIM7600 DTR 引脚
SIMSHIELD_RADIO_IRQ 34 SIM7600 STATUS 引脚
SIMSHIELD_RS_RX 12 SIM7600 LED 引脚

注意： 这三个 GPIO 已被 Sim Shield 占用，请勿用于其他用途。

SIM7670G (ESP32-S3 版)

配置图

跳线/开关 设置 说明
J25 IO → LP2 选择逻辑电平
J21 RP1 → 5V 选择 5V 电源
SW2 ON 启用此配置
SW1/SW3/SW4 OFF 必须关闭

适用型号：

引脚映射：

信号 GPIO
SIMSHIELD_MOSI 15
SIMSHIELD_MISO 7
SIMSHIELD_SCK 16
SIMSHIELD_SD_CS 46
SIMSHIELD_RADIO_BUSY 38
SIMSHIELD_RADIO_CS 39
SIMSHIELD_RADIO_IRQ 6
SIMSHIELD_RADIO_RST 40
SIMSHIELD_RS_RX 41
SIMSHIELD_RS_TX 42
SIMSHIELD_SDA 2
SIMSHIELD_SCL 1

A7608X (ESP32-S3 版)

配置图

跳线/开关 设置 说明
J25 IO → LP2 选择逻辑电平
J21 不连接 -
SW2 ON 启用此配置
SW1/SW3/SW4 OFF 必须关闭

适用型号：

引脚映射：

信号 GPIO
SIMSHIELD_MOSI 11
SIMSHIELD_MISO 10
SIMSHIELD_SCK 12
SIMSHIELD_SD_CS 45
SIMSHIELD_RADIO_BUSY 38
SIMSHIELD_RADIO_CS 39
SIMSHIELD_RADIO_IRQ 9
SIMSHIELD_RADIO_RST 40
SIMSHIELD_RS_RX 41
SIMSHIELD_RS_TX 42
SIMSHIELD_SDA 2
SIMSHIELD_SCL 1

SIM7080G (ESP32-S3 PMU 版)

配置图

跳线/开关 设置 说明
J25 不连接 -
J21 不连接 -
SW4 ON 启用此配置
SW1/SW2/SW3 OFF 必须关闭

重要注意事项：

  1. SIM7080G 未暴露电池外接引脚，需将 18650 电池座正极焊接到指定位置
  2. 必须移除主板上的 18650 电池座（与 Sim Shield 冲突）
  3. 连接时 DC5 和 VSYS 引脚必须空置
  4. 需焊接额外导线以支持 5V 输入（见下图）

焊接示意图

适用型号：

引脚映射：

信号 GPIO
SIMSHIELD_MOSI 11
SIMSHIELD_MISO 13
SIMSHIELD_SCK 12
SIMSHIELD_SD_CS 21
SIMSHIELD_RADIO_BUSY 48
SIMSHIELD_RADIO_CS 45
SIMSHIELD_RADIO_IRQ 8
SIMSHIELD_RADIO_RST 47
SIMSHIELD_RS_RX 2
SIMSHIELD_RS_TX 1
SIMSHIELD_SDA 44
SIMSHIELD_SCL 43

标准系列 (SIM7000G/A7670X/SIM7670G/SIM7080G)

配置图

跳线/开关 设置 说明
J25 IO → LP2 选择逻辑电平
J21 RP1 → 5V 选择 5V 电源
SW1 ON 启用此配置
SW2/SW3/SW4 OFF 必须关闭

引脚映射（通用）：

信号 GPIO
SIMSHIELD_MOSI 11
SIMSHIELD_MISO 13
SIMSHIELD_SCK 12
SIMSHIELD_SD_CS 37
SIMSHIELD_RADIO_BUSY 15
SIMSHIELD_RADIO_CS 38
SIMSHIELD_RADIO_IRQ 14
SIMSHIELD_RADIO_RST 39
SIMSHIELD_RS_RX 40
SIMSHIELD_RS_TX 41
SIMSHIELD_SDA 3
SIMSHIELD_SCL 2

接口说明

电池连接

电池连接

  • 通过跳线帽将外部电池接口连接到主板电池接口
  • 注意： 如果外接电池，请勿在主板的 18650 插座上安装电池

电流监测设置

电流监测

  • 垂直跳线帽： 将电池电流路由至 INA3221 通道2，可监测充放电电流
  • 无跳线帽： 监测压线端子接口电流
  • 注意： 使用电池监测时，请勿连接压线端子

5V 电源接口

  • 2.00mm 2Pin JST 接口，用于外部供电
  • 也可直接连接主板太阳能端口充电（需断开 J21 跳线）
  • 建议优先使用此接口供电，电压降更低

SD 卡接口

  • Sim Shield 重新映射了 SPI 接口
  • 使用 Sim Shield 后，SD 卡必须插入扩展板，而非主板

RS485 接口

  • 硬件自动收发控制
  • 建议通信波特率 ≤115200

I2C 接口

  • 支持标准 0.96 英寸 OLED 显示屏
  • 注意线序： 请确认 OLED 接口线序正确

SPI 接口

  • 暴露 SD 卡和 LoRa 模块的 SPI 总线

电流检测通道

电流检测接口

通道 可用性 说明
CH1 条件可用 如果电池通过跳线连接则不可用
CH2 条件可用 如果选择为电池监测则压线端子不可用
CH3 始终可用 自由使用

端子定义：

  • IN+：电流流入方向
  • G：负载 GND
  • IN-：电流流出方向

使用示例

示例 描述 链接
SimShield_LoRaWAN LoRaWAN 通信示例 查看
SimShield_LoRaReceive LoRa 接收示例 查看
SimShield_LoRaTransmit LoRa 发送示例 查看
SimShieldCurrentSensor 电流传感器示例 查看
SimShieldFactory 出厂测试程序 查看
SerialRS485 RS485 通信示例 查看

原理图与资料

注意事项总结

  1. 通电前务必检查跳线和 DIP 开关设置
  2. 外接电池时勿安装主板 18650 电池
  3. SD 卡必须插入扩展板而非主板
  4. 不同主板型号引脚映射不同，请按对应表格配置
  5. RS485 建议波特率 ≤115200