【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 端經(jīng)電阻與 Vcc 電源接通而實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 38(b)所示；而按鍵脈沖復(fù)位則是利用 RC 微分電路 產(chǎn)生的正脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 38(c)所示。 上述電路圖中的電阻、電容參數(shù)適用于 12MHz 晶振，能保證復(fù)位信號(hào)高電平持續(xù)時(shí)間大于 2 個(gè)機(jī)器周期。本設(shè)計(jì)采用上電復(fù)位加按鍵電平復(fù)位方式。 本設(shè)計(jì)的單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖如圖 39 中所示，單片機(jī) AT89S52 的時(shí)鐘引腳外接 12M 晶振，作為單片機(jī)工作的時(shí)鐘， EA 端接高電平，表示使用片內(nèi)程序存儲(chǔ)器。 RST 引腳接了上電復(fù)位電路，當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，上電復(fù)位電路會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高電平脈沖信號(hào)，使系統(tǒng)復(fù)位。當(dāng)按下按鍵 S1 時(shí)， RST 端將被接入高電平，同樣可以使系統(tǒng)手動(dòng)復(fù)位。 Y112MC322PC222PC110uFR110KVCC12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE30EA/VPP313233343536373839VCC40U1AT89S52VCCS1RSTVCC 圖 39 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖 GSM 模塊及其外圍電路設(shè)計(jì) 17 目前 ,國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始使用的 GSM 模塊有 Fal 的 A2D 系列、 Wavee 的WMO2 系列、西門(mén)子的 TC35 系列、愛(ài)立信的 DM10/DM20 系列、中興的ZXGM18 系列等 ,而且這些模塊的功能、用法差別不大。其中西門(mén)子的 TC35系列模塊性價(jià)比很高 ,并且已經(jīng)有國(guó)內(nèi)的無(wú)線電設(shè)備入網(wǎng)證。所以本設(shè)計(jì)選用的是西門(mén)子 TC35 系列的 TC35i。這是西門(mén)子推出的最新的無(wú)線模塊 ,功能上與TC35 兼容 ,設(shè)計(jì)緊湊 ,大大縮小了用戶產(chǎn)品的體積。 TC35i 與 GSM 2/2+兼容、雙頻 (GSM900/GSMl800)、 RS232數(shù)據(jù)口、符合 ETSI標(biāo)準(zhǔn) GSM0707和 GSM0705,且易于升級(jí)為 GPRS 模塊。該模塊集射頻電路和基帶于一體 ,向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的 AT 命令接口 ,為數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、短消息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸 ,方便用戶的應(yīng)用開(kāi)發(fā)及設(shè)計(jì)。 TC35 模塊介紹 TC35 是西門(mén)子公司推出的新 代無(wú)線通信 GSM 模塊 [7]。自帶 RS232 通訊接口 ,可以方便地與 PC 機(jī)、單片機(jī)連機(jī)通訊?？梢钥焖?、安全、可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語(yǔ)音傳輸、短消息服務(wù) (Short Message Service)和傳真。 TC35 模塊的工作電壓為 — ,可以工作在 900MHz 和 1800MHz 兩個(gè)頻段 ,所在頻段功耗分別為 2w(900M)和 1w(1800M)。 模塊有 AT 命令集接口 ,支持文本和 PDU 模式的短消息、第三組的二類傳真、以及 , 的非透明模式。此外 ,該模塊還具有電話簿功能、多方通話 ,漫游檢測(cè)功能 ,常用工作模式有省電模式、 IDLE、 TALK 等模式。通過(guò)獨(dú)特的40 引腳的 ZIF 連接器 ,實(shí)現(xiàn)電源連接、指令、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音信號(hào)、及控制信號(hào)的雙向傳輸。通過(guò) ZIF 連接器及 50Ω 天線連接器 ,可分別連接 SIM卡支架和天線。 TC35 模塊主要由 GSM 基帶處理器、 GSM 射頻模塊、供電模塊 (ASIC)、閃存、ZIF 連接器、天線接口六部分組成。作為 TC35 的核心 ,基帶處理器主要處理GSM 終端內(nèi)的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)信號(hào) ,并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有的模擬和數(shù)字功能。在不需要額外硬件電路的前提下 ,可支持 FR、 HR 和 EFR 語(yǔ)音信道編碼。 TC35 內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 310 所示。 18 圖 310 T35 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 TC35i 主要特性與技術(shù)指標(biāo)包括以下幾點(diǎn)： 頻段為雙頻 GSM900MHz 和 GSMl800MHz (phase 2/2+)。 支持?jǐn)?shù)據(jù)、語(yǔ)音、短消息和傳真 。 高集成度 ( 36mm )。 質(zhì)量為 9g。 電源電壓為單一電壓 ~。 可選波特率 300bps~115kbps,動(dòng)波特率 ~115kbps。 流消耗 —— 休眠狀態(tài)為 ,空閑狀態(tài)為 25mA,發(fā)射狀態(tài)為 300mA(平均 ), 峰值 。 溫度范圍 —— 正常操作 20℃ ~+55℃ ,存放 30℃ ~+85℃ 。 SIM 電壓為 3V/。 RS232 電平轉(zhuǎn)換電 路設(shè)計(jì) TC35 的數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳需要通過(guò) MAX232 進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后連接到單片機(jī)的串行口。單片機(jī)通過(guò)串行口對(duì) TC35進(jìn)行訪問(wèn)和讀。 MAX232 是 TTL轉(zhuǎn) RS232的電平轉(zhuǎn)換電路。這里使單片機(jī)串行口的 TTL 電平能夠與 TC35 通信口的RS232 電平能夠互相轉(zhuǎn)換，這樣才能進(jìn)行通信。 RS232 是早期為公用電話網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信而制定的標(biāo)準(zhǔn)，其邏輯電平與ITL/CMOS 電乎完全不同。邏輯 0規(guī)定為 +5 +15V 之間，邏輯 1規(guī)定為 5～15V 之間。由于 RS232 發(fā)送和接收之間有公共地，傳輸采用非平衡模式 ，因此共模噪聲會(huì)耦合到信號(hào)系統(tǒng)中，其標(biāo)準(zhǔn)建議的最大通信距離為 15 米 。 RS232 19 規(guī)定的電平和一般微處理器的邏輯 TTL 電平不一致，必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)邏輯電平轉(zhuǎn)換可以采用 MAX232 芯片的轉(zhuǎn)換接口 MAX232芯片是美信公司專門(mén)為電腦的 RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口電路 ,使用+5v 單電源供電 。 MAX232 的引腳圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下圖所示： 圖 311 MAX232 的引腳圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 MAX232 的 內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個(gè)部分： 第一部分是電荷泵電路。由 6 腳和 4 只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生 +12v 和 12v 兩個(gè)電源，提供給 RS232 串口電平的需要。 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由 1 1 1 14 腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。 其中 13 腳（ R1IN）、 12 腳（ R1OUT）、 11 腳（ T1IN）、 14 腳（ T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 8 腳（ R2IN）、 9 腳（ R2OUT）、 10 腳（ T2IN）、 7 腳（ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、 T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、 T2OUT送到電腦 DP9 插頭； DP9 插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN 輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從 R1OUT、 R2OUT 輸出。 第三部分是供電。 15 腳 DNG、 16 腳 VCC（ +5v）。 MAX232 包含兩路驅(qū)動(dòng)器和接收器的 RS232 轉(zhuǎn)換芯片。圖 312 為實(shí)際電路。芯片內(nèi)部有一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換器，可以把輸入的 +5v 電壓轉(zhuǎn)換為 RS232 接口所需的 177。1 0V 電壓，尤其適用于沒(méi)有 177。12V 的單電源系統(tǒng)。 20 圖 312 MAX232 實(shí)現(xiàn)的 RS232 接口 本設(shè)計(jì)中單片機(jī)與 TC35 的通信接口電路如下圖所示， TXD 和 RXD 分別連接到單片機(jī)的串行口上，經(jīng)過(guò) MAX232 進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換送給 TC35， C3 和 C4 兩個(gè)電容和芯片內(nèi)部構(gòu)成電荷泵電路，為電路產(chǎn)生 +12v 和 12v 的電壓。 R1 IN13R2 IN8T1 IN11T2 IN10R1 OUT12R2 OUT9T1 OUT14T2 OUT7C1+1C1 3C2+4C2 5U5MAX232C31μFC41μF123P1RXDTXD 圖 313 單片 機(jī)與 TC35 接口電路 TC35 模塊外圍電路設(shè)計(jì) TC35 的數(shù)據(jù)輸入 / 輸出接口實(shí)際上是一個(gè)串行異步收發(fā)器，符合 ITUT RS232接口標(biāo)準(zhǔn)。它有固定的參數(shù)； 8 位數(shù)據(jù)位和 1 位停止位，無(wú)校驗(yàn)位，波特率在300bps~115kbps 之間可選，硬件握手信號(hào)用 RTS0/CTS0。 TC35 模塊的電平轉(zhuǎn)換及外圍電路如圖 311 所示。 TC35 有 40 個(gè)引腳通過(guò)一個(gè) ZIF(Zero Insertion Force,零阻力插座 )連接器引出 .這 40 個(gè)引腳可以劃分為 5 類 ,即電源數(shù)據(jù)輸入 / 輸出、 SIM 卡音頻接口 和控制、第 1~14 腳為電源部分、 1~5 為電源電壓輸入端 Vbatt+、 6~10 為電源地GND， 1 12 為充電引腳， 13 為對(duì)外輸出電壓 (共外電路使用 )， 14 為ACCUTEMP 接負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。 24~29 為 SIM 卡引腳分別為 CCIN、CCRST、 CCIO、 CCCLK、 CCVCC、和 CCGND。 33~40 為語(yǔ)音接口，用來(lái)接電話手柄。 1 3和 32 腳為控制部分： 15 為點(diǎn)火線 IGT(Ignition)，當(dāng)TC35i 通電后必須給 IGT 一個(gè)大于 100ms 低電平。模塊才啟動(dòng)； 30 為 RTC 21 backup， 31為 Power down， 32 為 SYNC。 16~23為數(shù)據(jù)輸入 / 輸出分別為 DSR0、RING0、 RxD0、 TxD0、 CTS0、 RTS0、 DTR0、和 DCD0。 R1 IN13R2 IN8T1 IN11T2 IN10R1 OUT12R2 OUT9T1 OUT14T2 OUT7C1+1C1 3C2+4C2 5U1MAX232C51μFC41μFRXDTXDVbatt+1~5GND6~10POWER11~12VDD13AKKU_TEMP14/IGT15DSR016/RING017RXD018TXD019CTS020RTS021DTR022DCD023CCIN24CCRST25CCIO26CCCLK27CCVCC28CCGND29RTC backup30Power down31SYNC32EPP233EPN234EPP135EPN136MICP137MICN138MICP239MICN240U2TC35CCVCC1CCRST2CCCLK3CCGND4CCIN5CCIO6SIMSIM_CARDQ190141nFC110mHL1DS1LEDR1VCC100nFC21KR2330R51KR310KR4C3100μF至單片機(jī)串口CCINCCRSTCCIOCCCLKCCVCCCCGNDTXD0RXD0CCINCCRSTCCIOCCCLKCCVCCCCGNDIGTDSR0RING0CTS0RTS0DTR0DCD0C610uFR610KVCCS1RST1 2U5A40106VCC 圖 314 TC35 模塊外圍電路圖 圖 314 中， TC35 的 1~5 為電源電壓輸入端，這里接入 5V 電源； 6~10 為電源地，接入電源負(fù)極；模塊上電后，為使之正常工作，必須在 15 腳 (IGT)加時(shí)長(zhǎng)至少為 100ms 的低電平信號(hào)，且該信號(hào)下降沿時(shí)間小于 1ms。啟動(dòng)后， 15腳的信號(hào)應(yīng)保持高電平。電路圖中采用了類似于單片機(jī)上電復(fù)位的電路設(shè) 計(jì)，當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，由于電容 C6 兩側(cè)電壓不越變，電容 C6 和電阻 R6 之間的電壓為 5V 的高電平，之后隨著電容的充電而變?yōu)榈碗娖健?TC35 模塊需要的復(fù)位啟動(dòng)信號(hào)為長(zhǎng)于 100ms 的低電平信號(hào)。因此電路中設(shè)計(jì)了 40106 施密特特性的反相器對(duì)復(fù)位信號(hào)進(jìn)行處理。 40106 不僅將復(fù)位信號(hào)取反，使復(fù)位信號(hào)電平符合 TC35 的輸入需要。而且對(duì)復(fù)位信號(hào)進(jìn)行了整形，保證其下降沿時(shí)間小于1ms。使 TC35 可靠啟動(dòng)。 TC35 的 24~29 腳為 SIM 卡引腳，分別用來(lái)連接 SIM 卡相應(yīng)的引腳， SIM 引腳中的 CCIN 引腳用來(lái)檢測(cè) SIM 卡支 架中是否插有 SIM 卡。當(dāng)插入 SIM 卡，該引腳置為高電平時(shí)，系統(tǒng)方可進(jìn)入正常工作。這里通過(guò)上拉電阻 R1 接入 CCVCC. TC35 的 SYNC 引腳有兩種工作模式，一種是指示發(fā)射狀態(tài)時(shí)的功率增長(zhǎng)情況，另一種是指示 TC35 的工作狀態(tài)。本模塊使用的是后一種功能，即當(dāng) LED 熄滅時(shí) ,表明 TC35 處于關(guān)閉或睡眠狀態(tài)；當(dāng) LED