【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ansmitter)、一個(gè)射頻鎖相環(huán)路和一個(gè)全集成中頻合成器 4 個(gè)功能塊組成，共同完成對(duì)射頻信號(hào)的接收和發(fā)送等處理。 GSM模塊電流變化非常大，空閑時(shí)電流小于 A，而在通話期間電流最大可達(dá) ，這就對(duì)供電電路提出了較高的要求。 GSM 模塊電源 ASIC 部分使用線性電壓 調(diào)節(jié)器把外部輸入的電源電壓 Vbatt+進(jìn)行穩(wěn)壓處理后供 GSM基帶處理器和 GSM射頻部分使用，此外它還輸出一個(gè) 的電壓供模塊外的其他電路使用。GSM 射頻部分的功率放大器對(duì)電源電壓要求不高，所以直接使用外部的輸入電壓Vbatt+ Flash 用來(lái)存儲(chǔ)一些用戶配置信息、電話本和其他信息。 圖 TC35i模塊 結(jié)構(gòu)示意圖 TC35i 共 有 40 個(gè)引腳，通過(guò)一個(gè) ZIF(ZeroI nsertionF orce)連接器引出。 這 40 個(gè)引腳可以劃分為 5類(lèi) .即電源、數(shù)據(jù)輸入 /輸出、 SIM 卡、音頻接口和控 制。第 114腳為電源部分，其中 15 為電源電壓輸入端 Vbatt+, 610 為電源地 GND, 11, 12 充電引腳， 13 對(duì)外輸出電壓 (供外電路使用 )， 14 為 ACCUTEMP 接負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻 。2429為 SIM 卡引腳，分別為 CCIN、 CCRST、 CCIO、 CCCLK 、CCVCC 和 CCGND。 3340 為語(yǔ)音接口用來(lái)接電話手柄 。巧、 30, 31 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 looms 低電平，模塊 才啟動(dòng)， 30為 RTC backup, 31 為 Power down, 32 為 SYNC； 1623 位數(shù)據(jù)輸入 /輸出分別為 DSRO, RINGO、 RxDO、 TxDO、 CTSO、 RTSO、 DTRO 和 DCDO。 TC35i 的電源設(shè)計(jì) TC35i 的電源 主要是使用 LM2596 開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器 輸出 的電壓。 LM2596開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器是降壓型電源管理單片集成電路，能夠輸出 3A的驅(qū)動(dòng)電流，同時(shí)具有很好的線性和負(fù)載調(diào)節(jié)特性。固定輸出有 、 5V、 12V，可以輸出小于37V 的各種電壓 。 LM2596 內(nèi)部集成 頻率補(bǔ)償和固定頻率發(fā)生器，開(kāi)關(guān)頻率為天線插 GSM 射頻部分 電源 ASIC FALSH 基帶處理器 40 芯片ZIF 連接 器 150KHz。 LM2596 的外形及管腳排列如圖 所示。 圖 LM2596 的外形及管腳排列圖 （ 1） VIN 正輸入端，在這個(gè)管腳處必須加一個(gè)適當(dāng)?shù)妮斎肱月冯娙輥?lái)減小暫態(tài)電壓，同時(shí)為 LM2596 提供所需的開(kāi)關(guān)電流。 （ 2） GND 接地端。 （ 3） Output 輸出端，這個(gè)腳上的電壓可在（ +VINVSAT）和 （大約）間轉(zhuǎn)換。為了減小耦合， PCB 上連接到該腳的銅線區(qū)域要盡量小。 （ 4） Feedback 反饋端， 這個(gè)管腳把輸出端的電壓反饋到閉環(huán) 反饋回路。 (5) OFFON/ 這個(gè)管腳可以利用邏輯電平把 LM2596 切斷，使輸入電流就降到大約 80μ A。將這個(gè)管腳的電壓下拉到低于大約 時(shí)， LM2596 就被打開(kāi)；而上拉到高于 （最大到 25V）時(shí)， LM2596 就被關(guān)斷。如果不需要使用這個(gè)功能，就可以把這個(gè)管腳接地或開(kāi)路，使 IC處于打開(kāi)的狀態(tài)。 TC35i 的電源設(shè)計(jì) 主要采用的是 LM2596 開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器來(lái)輸出 的電壓供 TC35i 正常工作。 其 電路設(shè)計(jì)原理如圖 所示。 圖 TC35i 的電源設(shè)計(jì)原理圖 輸出電壓的計(jì)算 公式為 ： ， 其中 VREF=， ，為了確保輸出穩(wěn)定， R1 選用標(biāo)稱(chēng)阻值為 1KΩ，精度為 1%的電阻。 CIN470μ F/50V COUT220μ F/35V R11K， 1% D15A/40V IN5825 L168μ H CFF參照有關(guān)的應(yīng)用信息。 SIM 卡的電路設(shè)計(jì) 在 TC35i 內(nèi)部 基帶處理器集成了一個(gè)與 IS07816— 3ICCard 標(biāo)準(zhǔn)兼容的 SIM接口。為了適合外部的 SIM 接口，該接口連接到主接口 (ZIF 連接器 )。在 GSM模塊 為 SIM 卡預(yù)留 5 個(gè)引腳的基礎(chǔ)上， TC35i 在 ZIF連接器上為 SIM 卡接口預(yù)留了6 個(gè)引腳，所添加的 CCIN 弓 I 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，系統(tǒng)方可進(jìn)入正常工作狀態(tài)。但是目前移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商所提供的 SIM 卡均無(wú) CCIN 弓 I 腳，所以在設(shè)計(jì)電路時(shí)將引腳 CCIN 和 CCVCC相 連。 如圖 。 圖 SIM 卡的電路設(shè)計(jì) TC35i 的 SYNC 引腳有兩種工作模式，可用 AT命令 ATS YNC 進(jìn)行切換，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 TC35i 的工作狀態(tài)，本模塊使用的是后一種功能發(fā)射狀態(tài)時(shí)的功率增長(zhǎng)情況，當(dāng) LED 熄滅時(shí)，表明 TC35i 處于關(guān)閉或睡眠狀態(tài) 。當(dāng) LED 為 600ms 亮 /600ms 熄時(shí)，表明 SIM 卡沒(méi)有插入或 TC35i正在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)登錄 。當(dāng) LED為 75ms 亮 /3s 熄時(shí)，表明 TC35i已登錄進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，處于待機(jī)狀態(tài)。電路圖如圖 所示 圖 SIM 卡指示燈電路 TC35I 與 MCU 接口電路設(shè)計(jì) TC35I 與 MCU 連接主要有兩種方式：一種是通過(guò) ZIF 連接器與單片機(jī) 直接連接 。 如圖 所示 圖 TC35I 與 MCU 接口電路圖 第二 種是 設(shè)計(jì)一個(gè) TTL 轉(zhuǎn) RS232 電平電路一端與 MCU 連接，另一端與 TC35I連接。 本系統(tǒng)中 TC35I 采用的 連接方式是 第二種方式，通過(guò) RS232 串口 TC35I與 MCU 進(jìn)行 連接。連接方式 如圖 。 2所示。 圖 TC35I 與 MCU 接口電路圖 ZIF40 PI N單片機(jī)TXDR XD TXDR XDG SMTC 35單片機(jī)RS 232接口RS 232接口 MCU主控模塊 電路 的設(shè)計(jì) MCU 的概述 STC12C5A60S2 單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘 /機(jī)器周期的 8位的 單片機(jī)，是高速、低功耗、超強(qiáng)干擾的 新一代 8051 單片機(jī)。 STC12C5A60S2 單片機(jī)部?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu) 各功能部件如圖 所示。 有 1280 字節(jié)片內(nèi) RAM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 芯片內(nèi)有 EEPROM 功能。 有 ISP 在系統(tǒng)可編程功能 。 8 通道 10 位高速 ADC 模擬到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。 可編程計(jì)數(shù)器陣列 PCA 和可編程脈寬調(diào)節(jié)器 PWM，右實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘和可調(diào)頻率的 PWM 輸出。 高速 SPI 通信端口。 全雙工異步串行口（ UART） 32 個(gè)通用寄存器。 硬件看門(mén)狗功能。 圖 STC12C5A60S2 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 MCU 最小系統(tǒng)的構(gòu)成 晶振電路 這部分為單片機(jī)工作需要的外圍電路部分。特別是其震蕩部分電路關(guān)系到單片機(jī)內(nèi)部的機(jī)械周期。 振蕩電路 物理模型的滿足條件：整個(gè)電路的電阻 R=0（包括線圈、導(dǎo)線）。能產(chǎn)生大小和方向都隨周期發(fā)生變化的電流叫振蕩電流。能產(chǎn)生振蕩電流的電路叫振蕩電路。其中最簡(jiǎn)單的振蕩電路叫 LC 回路。 單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過(guò)電子調(diào)整頻率的方法保持同步。 圖 復(fù)位電路 為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。一般微機(jī)電 路正常工作需要供電電源為 5V177。 5%，即 ～ 。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，因此在電源上電時(shí)，只有當(dāng) VCC 超過(guò) 低于 以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)，復(fù)位信號(hào)才被撤除，微機(jī)電路開(kāi)始正常工作。 單片機(jī)復(fù)位電路主要有四種類(lèi)型：（ 1）微分型復(fù)位電路；（ 2）積分型復(fù)位電路；（ 3）比較器型復(fù)位電路；（ 4）看門(mén)狗型復(fù)位電路。 復(fù)位電路在通電的瞬間，復(fù)位引腳（ RST）為高電平；當(dāng)單片機(jī)正常工作時(shí)，復(fù)位引腳為低電平。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動(dòng)按鈕復(fù)位和上電復(fù)位。 圖 DS18B20 概述 DS18B20 是 美國(guó) DALLAS 半導(dǎo)體公司的 一款 單總線 數(shù)字溫度傳感器 ， 它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要外接元件，采用一根 I\O 數(shù)據(jù)線即可供電又可傳輸數(shù)據(jù) 、并可由用戶設(shè)置溫度報(bào)警界限等特點(diǎn)，可廣泛用于食品、冷庫(kù)等需要控溫的地方。 其外形及管腳列圖如圖圖 所示。 圖 DS18B20 的外形及管腳列 （ 1） NC（ 8腳）：空引腳，懸空不使用。 （ 2） VDD（ 3 腳）：可選電源腳， 電源 電壓范圍 3 5V。當(dāng) 工作于寄生電源時(shí)，此引腳必須接地。 （ 3） DQ（ 4腳）：數(shù)據(jù)輸入 /輸出腳。漏極開(kāi)路，常態(tài)下高電平。 （ 4） GND（ 5 腳）為電源地。 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64 位光刻 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH和 TL、配置寄存器。如圖 所示。 圖 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 光刻 ROM 中的 64 位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該 DS18B20的地址序列碼。 64 位光刻 ROM 的排列是：開(kāi)始 8位（ 28H）是產(chǎn)品類(lèi)型標(biāo)號(hào)，接著的 48 位是該 DS18B20 自身的序列號(hào)，最 后 8 位是前面 56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（ CRC=X8+X5+X4+1）。光刻 ROM 的作用是使每一個(gè) DS18B20 都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè) DS18B20 的目的，也就是要做的是配置寄存器。 DS18B20 接口電路設(shè)計(jì) DS18B20 數(shù)字溫度傳感器采用單總線方式 通過(guò)上拉電阻 R10 與單片機(jī) 端口連接。如圖 所示。 圖 DS18B20 接口電路圖 顯示電路的設(shè)計(jì) LED 顯示器 簡(jiǎn)述 LED 顯示器又稱(chēng)數(shù)碼管 ,LED 是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件， 其基本單元是發(fā)光二極管。八段 LED 顯示器由 8個(gè)發(fā)光二極管組成。其中 7個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成字型“ 8”的各個(gè)筆畫(huà)段 ,另一個(gè)小數(shù)點(diǎn)為 dp發(fā)光二極管。 LED 顯示器有兩種不同的形式：一種是發(fā)光二極管的陽(yáng)極都連在一起的，稱(chēng)之為共陽(yáng)極 LED 顯示器；另一種是發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱(chēng)之為共陰極 LED 顯示器。 如圖 所示。 圖 LED 數(shù)碼管共陽(yáng)極和共陰極示圖 LED 顯示方式有動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示兩種方式。本系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)掃描顯示接口電路，動(dòng)態(tài)顯示接口電路是把所有顯示器的 8個(gè)筆劃段 ah同名端連在一 起，而每一個(gè)顯示器的公共極 COM 各自獨(dú)立地受 I/O 線控制。 CPU 向字段輸出口送出字型碼時(shí)，所有顯示器接收到相同的字型碼，但究竟是哪個(gè)顯示器亮，則取決于COM 端。也就是說(shuō)我們可以采用分時(shí)的方法，輪流控制各個(gè)顯示器的 COM端，使各個(gè)顯示器輪流點(diǎn)亮。在輪流點(diǎn)亮掃描過(guò)程中，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間是極為短 暫的（約 1ms），但由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位顯示器并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感。 LED 顯示接口電路的設(shè)計(jì) 通過(guò) 2個(gè) 74LS595 芯片將 8位段碼信號(hào)（ a— h）和 8位位碼信號(hào) (a1— a8)串行轉(zhuǎn)為并行信號(hào)驅(qū)動(dòng) 2 個(gè) LED 顯示模塊的 8個(gè) LED 數(shù)碼燈， 是 a— h、 a1—a8 串行數(shù)據(jù)的輸入端（ SER）， 串行移位信號(hào)的 SCLK 輸入端， 是并輸出信號(hào)的鎖存端（ RCLK）。這些信號(hào)由單片機(jī)軟件生成。 如圖 所示。 圖 LED顯示接口電路 顯示電路a11b7c4d2e1f10g5h3a112a29a38a46D 1 5S M 410 561 Ka11b7c4d2e1f10g5h3a112a29a38a