【文章內容簡介】 端經電阻與 Vcc 電源接通而實現的，其電路如圖 38(b)所示；而按鍵脈沖復位則是利用 RC 微分電路 產生的正脈沖來實現的，其電路如圖 38(c)所示。 上述電路圖中的電阻、電容參數適用于 12MHz 晶振，能保證復位信號高電平持續(xù)時間大于 2 個機器周期。本設計采用上電復位加按鍵電平復位方式。 本設計的單片機最小系統(tǒng)電路圖如圖 39 中所示，單片機 AT89S52 的時鐘引腳外接 12M 晶振，作為單片機工作的時鐘， EA 端接高電平，表示使用片內程序存儲器。 RST 引腳接了上電復位電路，當系統(tǒng)上電時，上電復位電路會產生一個高電平脈沖信號，使系統(tǒng)復位。當按下按鍵 S1 時， RST 端將被接入高電平，同樣可以使系統(tǒng)手動復位。 Y112MC322PC222PC110uFR110KVCC12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE30EA/VPP313233343536373839VCC40U1AT89S52VCCS1RSTVCC 圖 39 單片機最小系統(tǒng)電路圖 GSM 模塊及其外圍電路設計 17 目前 ,國內已經開始使用的 GSM 模塊有 Fal 的 A2D 系列、 Wavee 的WMO2 系列、西門子的 TC35 系列、愛立信的 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。其中西門子的 TC35系列模塊性價比很高 ,并且已經有國內的無線電設備入網證。所以本設計選用的是西門子 TC35 系列的 TC35i。這是西門子推出的最新的無線模塊 ,功能上與TC35 兼容 ,設計緊湊 ,大大縮小了用戶產品的體積。 TC35i 與 GSM 2/2+兼容、雙頻 (GSM900/GSMl800)、 RS232數據口、符合 ETSI標準 GSM0707和 GSM0705,且易于升級為 GPRS 模塊。該模塊集射頻電路和基帶于一體 ,向用戶提供標準的 AT 命令接口 ,為數據、語音、短消息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸 ,方便用戶的應用開發(fā)及設計。 TC35 模塊介紹 TC35 是西門子公司推出的新 代無線通信 GSM 模塊 [7]。自帶 RS232 通訊接口 ,可以方便地與 PC 機、單片機連機通訊?？梢钥焖佟踩?、可靠地實現系統(tǒng)方案中的數據、語音傳輸、短消息服務 (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 ,漫游檢測功能 ,常用工作模式有省電模式、 IDLE、 TALK 等模式。通過獨特的40 引腳的 ZIF 連接器 ,實現電源連接、指令、數據、語音信號、及控制信號的雙向傳輸。通過 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 終端內的語音、數據信號 ,并涵蓋了蜂窩射頻設備中的所有的模擬和數字功能。在不需要額外硬件電路的前提下 ,可支持 FR、 HR 和 EFR 語音信道編碼。 TC35 內部結構如圖 310 所示。 18 圖 310 T35 內部結構框圖 TC35i 主要特性與技術指標包括以下幾點： 頻段為雙頻 GSM900MHz 和 GSMl800MHz (phase 2/2+)。 支持數據、語音、短消息和傳真 。 高集成度 ( 36mm )。 質量為 9g。 電源電壓為單一電壓 ~。 可選波特率 300bps~115kbps,動波特率 ~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 電平轉換電 路設計 TC35 的數據輸入 /輸出引腳需要通過 MAX232 進行電平轉換后連接到單片機的串行口。單片機通過串行口對 TC35進行訪問和讀。 MAX232 是 TTL轉 RS232的電平轉換電路。這里使單片機串行口的 TTL 電平能夠與 TC35 通信口的RS232 電平能夠互相轉換，這樣才能進行通信。 RS232 是早期為公用電話網絡數據通信而制定的標準，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 ，因此共模噪聲會耦合到信號系統(tǒng)中，其標準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，必須進行電平轉換，實現邏輯電平轉換可以采用 MAX232 芯片的轉換接口 MAX232芯片是美信公司專門為電腦的 RS232標準串口設計的接口電路 ,使用+5v 單電源供電 。 MAX232 的引腳圖和內部結構圖如下圖所示： 圖 311 MAX232 的引腳圖和內部結構圖 MAX232 的 內部結構基本可分三個部分： 第一部分是電荷泵電路。由 6 腳和 4 只電容構成。功能是產生 +12v 和 12v 兩個電源，提供給 RS232 串口電平的需要。 第二部分是數據轉換通道。由 1 1 1 14 腳構成兩個數據通道。 其中 13 腳（ R1IN）、 12 腳（ R1OUT）、 11 腳（ T1IN）、 14 腳（ T1OUT）為第一數據通道。 8 腳（ R2IN）、 9 腳（ R2OUT）、 10 腳（ T2IN）、 7 腳（ T2OUT）為第二數據通道。 TTL/CMOS 數據從 T1IN、 T2IN 輸入轉換成 RS232 數據從 T1OUT、 T2OUT送到電腦 DP9 插頭； DP9 插頭的 RS232 數據從 R1IN、 R2IN 輸入轉換成TTL/CMOS 數據后從 R1OUT、 R2OUT 輸出。 第三部分是供電。 15 腳 DNG、 16 腳 VCC（ +5v）。 MAX232 包含兩路驅動器和接收器的 RS232 轉換芯片。圖 312 為實際電路。芯片內部有一個電壓轉換器，可以把輸入的 +5v 電壓轉換為 RS232 接口所需的 177。1 0V 電壓，尤其適用于沒有 177。12V 的單電源系統(tǒng)。 20 圖 312 MAX232 實現的 RS232 接口 本設計中單片機與 TC35 的通信接口電路如下圖所示， TXD 和 RXD 分別連接到單片機的串行口上，經過 MAX232 進行電平轉換送給 TC35， C3 和 C4 兩個電容和芯片內部構成電荷泵電路，為電路產生 +12v 和 12v 的電壓。 R1 IN13R2 IN8T1 IN11T2 IN10R1 OUT12R2 OUT9T1 OUT14T2 OUT7C1+1C1 3C2+4C2 5U5MAX232C31μFC41μF123P1RXDTXD 圖 313 單片 機與 TC35 接口電路 TC35 模塊外圍電路設計 TC35 的數據輸入 / 輸出接口實際上是一個串行異步收發(fā)器，符合 ITUT RS232接口標準。它有固定的參數； 8 位數據位和 1 位停止位，無校驗位，波特率在300bps~115kbps 之間可選，硬件握手信號用 RTS0/CTS0。 TC35 模塊的電平轉換及外圍電路如圖 311 所示。 TC35 有 40 個引腳通過一個 ZIF(Zero Insertion Force,零阻力插座 )連接器引出 .這 40 個引腳可以劃分為 5 類 ,即電源數據輸入 / 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 為對外輸出電壓 (共外電路使用 )， 14 為ACCUTEMP 接負溫度系數的熱敏電阻。 24~29 為 SIM 卡引腳分別為 CCIN、CCRST、 CCIO、 CCCLK、 CCVCC、和 CCGND。 33~40 為語音接口，用來接電話手柄。 1 3和 32 腳為控制部分： 15 為點火線 IGT(Ignition)，當TC35i 通電后必須給 IGT 一個大于 100ms 低電平。模塊才啟動； 30 為 RTC 21 backup， 31為 Power down， 32 為 SYNC。 16~23為數據輸入 / 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，接入電源負極；模塊上電后，為使之正常工作，必須在 15 腳 (IGT)加時長至少為 100ms 的低電平信號，且該信號下降沿時間小于 1ms。啟動后， 15腳的信號應保持高電平。電路圖中采用了類似于單片機上電復位的電路設 計，當系統(tǒng)上電時，由于電容 C6 兩側電壓不越變，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 模塊需要的復位啟動信號為長于 100ms 的低電平信號。因此電路中設計了 40106 施密特特性的反相器對復位信號進行處理。 40106 不僅將復位信號取反，使復位信號電平符合 TC35 的輸入需要。而且對復位信號進行了整形，保證其下降沿時間小于1ms。使 TC35 可靠啟動。 TC35 的 24~29 腳為 SIM 卡引腳，分別用來連接 SIM 卡相應的引腳， SIM 引腳中的 CCIN 引腳用來檢測 SIM 卡支 架中是否插有 SIM 卡。當插入 SIM 卡，該引腳置為高電平時，系統(tǒng)方可進入正常工作。這里通過上拉電阻 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)時的功率增長情況，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 LED 熄滅時 ,表明 TC35 處于關閉或睡眠狀態(tài)；當 LED