【文章內容簡介】 生產(chǎn)廠商不用再從最基礎的的芯片開始對手機的進行設計，縮短了手機的設計周期。在5年前，我國國內的手機生產(chǎn)廠家大部分都是從國外購買成品的GSM模塊，再進行手機的二次開發(fā)和生產(chǎn)。近些年來，隨著國內手機生產(chǎn)研發(fā)公司在GSM模塊方面的研究和重視，手機廠家開始逐漸擺脫了對國外GSM模塊的依賴，國內也有很多公司直接轉為從芯片級開始進行對手機進行研發(fā)。 目前，對GSM模塊應用最廣泛是依然是在工業(yè)領域，我們在不同的行業(yè)都可以看到應用了GSM模塊的各種產(chǎn)品。例如，在安防公司開發(fā)的一些車載的監(jiān)控領域，它的最核心部分依然是使用GSM模塊給車輛管理中心發(fā)送車輛行駛的GPS數(shù)據(jù)；在水務、電力系統(tǒng)中，通過GSM模塊可以實現(xiàn)遠程的數(shù)據(jù)采集，這樣就可以做到隨時檢測用戶的用電和用水量，同時也能及時的發(fā)現(xiàn)問題；在測繪中，為給一些偏僻的測繪點安裝上GSM模塊，這樣就實現(xiàn)了對測繪點實時的監(jiān)控，不需要人去收集數(shù)據(jù)；在家庭應用中安全報警系統(tǒng)是最常用到的，可以對家里發(fā)生意外情況或著一些盜竊行為進行及時發(fā)現(xiàn)，并可以自動告訴住戶和監(jiān)控中心；在國外應用到生活中的更多，一些家人給老人和小孩帶上一個定位跟蹤器，防止老人和小孩走失或者發(fā)生意外，在跟蹤器里面也使用了GSM模塊進行集成。目前， GSM的網(wǎng)絡在不斷的被完善，同時帶動的GSM模塊可以應用的范圍更寬廣。 GSM模塊的分類有很多方法一般是通過數(shù)據(jù)傳輸速率進行的分類：EDGE模塊和短信模塊、GPRS模塊。短信模塊功能最簡單只能有短信和語音功能。GPRS就是對GSM的延續(xù)?！啊敝傅木褪荊PRS，這樣的說法也說明GPRS技術是在第二代（2G）和第三代（3G）移動通訊技術之間的一個技術。數(shù)據(jù)傳輸速率GPRS是在56K至114Kbps這個范圍內，從技術上講理論研究得出的傳輸速度最是170k。，GPRS的數(shù)據(jù)傳輸速度就顯得更加迅速，GPRS技術還對時間、地點都沒有連接限制，它可以實現(xiàn)永久在線和根據(jù)流量進行計費等優(yōu)點。EDGE技術對數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾首隽诉M一步的提升，數(shù)據(jù)傳輸速率已經(jīng)到384K473K，所以也被稱為。數(shù)據(jù)傳輸速率比GPRS高出了1倍。目前，在我國的GSM網(wǎng)絡一般都具有GPRS的通訊功能，移動和聯(lián)通兩個公司的網(wǎng)絡都是支持GPRS，EDGE在一部分地區(qū)實現(xiàn)了網(wǎng)絡覆蓋。 最早的GSM模塊生產(chǎn)廠家主要集中在國外，這些公司有Wav、西門子、Sagem等；近些年隨著國內GSM的技術發(fā)展，國內生產(chǎn)廠家如Sim、華為、BenQ等設計的模塊以其更高的性價比，逐漸取消了外國品牌在我國市場的主導地位?，F(xiàn)在市場上使用的模塊主要包括西門子的Mc39i、華為的GTM900B、Wave公司的Q24等。在本次設計中我們使用的是西門子的TC35I模塊.：單片機也是一種采用超大規(guī)模的集成電路技術把各種功能不同功能的器件集成在一起形成是電路芯片，它把計算機的各種功能部件如：中央處理器CPU、RAM、ROM、多種I/O口、中斷系統(tǒng)、定時器、計時器等功能部件全部集成到一塊電路板上構成一個計算機系統(tǒng)?？梢哉f每一個單片機就是一個簡單的計算機。單片機也就是為單片微型計算機被簡稱后的結果，單片機是采用的是典型的嵌入式系統(tǒng)，一般我們用英文字母MCU代表單片機，單片機最早被設計出來是被用在工控領域。單片機是從內只含有CPU處理器的芯片發(fā)展起來的。它的原始的設計理念是在一個芯片上集成大量外圍設備和CPU，把計算機系統(tǒng)變的更小更簡便，這樣把復雜的控制集成在一起可以使各種控制更簡便。出現(xiàn)最早的單片機是INTEL的Z80，它的出現(xiàn)就是依據(jù)這個設計思路設計出的一種工控處理器，在此之后，單片機和專用處理器的發(fā)展道路開始了分化，他們的發(fā)展方向變的不同。在運算方法最早出現(xiàn)的單片機用的是8位或4位的算法。其中INTEL的8031是在當時最成功的單片機，它簡單實用，性能穩(wěn)定被各行業(yè)的廠商的廣泛使用。后來，隨著在工業(yè)領域對控制要求的不斷提高，科學家開始進一步研發(fā)出了16位的單片機。到當90年代以后，由于電子產(chǎn)品的大量出現(xiàn)單片機的應用更加廣泛技術也進一步得到了發(fā)展。ARM系列單片機是在INTEL i960系列之后被開發(fā)出的，它是應用更為廣泛，再后來新開發(fā)的32位單片機逐漸取代了以前的16位單片機在工控領域的統(tǒng)治地位，并且開始進入主流市場?，F(xiàn)在市場上普遍使用的主頻300MHz的高端32位單片機它的性能已經(jīng)接近在90年代中期使用的專用處理器。在裸機的環(huán)境下對單片機系統(tǒng)進行開發(fā)和使用已經(jīng)被淘汰了， 嵌入式操作系統(tǒng)的大量使用使開發(fā)變的更簡單。一些高性能單片機已經(jīng)可以作為掌上電腦和手機的核心處理器， 它是操作系統(tǒng)也可以是Windows和Linux。所以單片機的應用領域已經(jīng)變的十分廣泛。電池其實是一種化學電源，它的工作原理是在氧化還原的反應過程中將化學能轉化為電能。所有電池均可以分為正極、電解質、負極、隔膜和容器五大部分組成。我們一般把電池分為一次電池和二次電池，其中一次電池是只能一次性放電的電池，二次電池是可以反復充放電，也稱可充電電池或蓄電池。因此在本設計中使用蓄電池。、蓄電池的種類鉛酸蓄電池的優(yōu)點是：它原材料簡單、可靠性高、價格實惠。缺點是：不過它儲存的能量很少，與其他電池相比它的質量重、體積大充電一次的行程短壽命也短，這樣就導致了選用的長期成本會很高。鎳氫蓄電池是一種堿性的蓄電池，鎳氫蓄電池的實際使用壽命較長，并且它在使用時沒有記憶效應，不過它的成本較高。初期投入雖然鎳氫蓄電池的成本比其他電池高，但由于他在儲存能量和實際實用壽命上有顯著的優(yōu)勢，所以，在日常長期的現(xiàn)實使用中與其他電池相比它的成本并不算高。鋰電池作為一種新被開發(fā)的高壓、高能量密度的可充放電電池，因其獨特的物理特性和電化學性能，它在民用和國防等各方面都具有廣闊的使用前景。其比較明顯的優(yōu)點是：質量輕、儲存能量大、沒有環(huán)境污染、沒有記憶效應、長期的使用壽命。目前科學家只開發(fā)了其理論電量的20%～30%，因此還有很大的發(fā)展空間。鋰電池是綠色環(huán)保電池，使用鋰電池不會對造成環(huán)境污染。鎳鎘電池也被廣泛使用，他的使用程度只比鉛酸蓄電池稍差，鎳鎘電池也可以做到快速充放電，使用壽命也很長，鎳鎘電池的使用壽命是鉛酸蓄電池的兩倍左右。它的“記憶效應”是它在實際實用中的一個不可克服的缺陷，所以一些導不合里的使用可能致電池的容量減小。同時鎘有毒的，所以回收比較麻煩而且成本較高，為了免鎘對環(huán)境造成污染需要專門做好回收。鈉硫電池有以下優(yōu)點，一是質量輕儲能高。它的比能量是100W?h/kg，這個數(shù)字大約是鉛酸電池的3～4倍；另一個是電流大、放電功率高。鈉硫電池放電的電流密度實際可達到200～300mA/mm2,在瞬時的時間里它可以放出較其他電池3倍的固體能量；還有一個就是充放電的效率很高。新型的密封鎳鋅蓄電池是一種被科學家新研究出的蓄電池，他在儲存和大電流釋放的方面有很大的優(yōu)勢。它的優(yōu)點主要是因為它的比能量高達50Wh/k以上這個數(shù)字相當可觀，單位體積內儲存的能量超過了鎳鎘電池，但小雨鎳氫電池。當電池發(fā)生大電流放電時電池依然可以保持一個相對平穩(wěn)的電壓將而且與其他電池相比它的壽命也很長。鎳鋅電池在外廓上與鉛酸電池、鉛酸電池都具有很好的兼容性。鋅氧電池是一種應用金屬和空氣做成的電池，所以它還被稱為是鋅空氣電池。理論上高達1350W?h/kg的比能值是鋅氧電池被大家看好的主要原因，現(xiàn)在實際的比能量值是230Wh/kg，所以依然有很大發(fā)展前途，這樣已經(jīng)相當于鉛酸電池的8倍。由于它的優(yōu)越性能和前景的發(fā)展非常廣闊，它一直被科學家認為有很高的研究價值。、蓄電池快速充電技術一般的充電的技術是采用小電流慢充的方式，對一個新的鉛酸蓄電池第一次的充電時間需要70h以上，在平時的普通充電時間也需10h以上。蓄電池的充電時間過長，不但會使監(jiān)測的時間很長、造成不必要的電能浪費，還會限制蓄電池的多次循環(huán)利用次數(shù)，在一些需要快速充放電的地方不合適，并會增加正常維護的工作量。一次采用一些快速充電的方法是必要的，這樣能不僅夠縮短蓄電池的充電時間，同時能夠提高充電效率，在一定程度上節(jié)約了能源，并且滿足了工業(yè)上一些有特殊要求的技術，具有非常重要的現(xiàn)實意義。 蓄電池可接受的充電電流曲線圖上是蓄電池能夠承受的充電電流曲線，從上圖可以看出，在充電過程中如果想保證蓄電池的內部就不會大量的產(chǎn)生氣泡就必須控制充電電流不大于蓄電池能夠承受的最大電流。一般兩階段充電法方法就是在充電時起初控制電流恒定，到了后期保持電壓恒定、。在充電起初，實際的充電電流要小于蓄電池可能夠承受的充電電流，因次初期的充電時間會被大大延長；到了充電過程的后期，實際的充電電流又遠遠大于蓄電池能夠接受的最大電流，因次在蓄電池內部會產(chǎn)生大量的氣泡。這樣就導致蓄電池充電時間較長而且充電的效率還不高。新型的快速充電技術的理論依據(jù)就是對整個充電過程進行實時監(jiān)控分階段控制，只要能夠保證充電實際電流始終接近但不超過蓄電池的承受最大電流，那么整個過程的充電速度就會很大的被加快，同時也能保證產(chǎn)生很少的氣泡率。、LED路燈 路燈在城市照明系統(tǒng)中一直是最核心的部分，以前我們使用的路燈從白熾燈到高壓鈉燈，它們都是360度發(fā)光光源，用它們對地面照明的光損會很大這樣就造成了對電能的不必要的浪費。由于以上所缺陷，科學家一直致力于從新開發(fā)一種新型的高效節(jié)能的LED路燈，LED路燈的出現(xiàn)對在城市照明系統(tǒng)中的節(jié)能具有非常重要的意義。由于LED路燈的發(fā)光特性是定向的，所以他的功率消耗低，驅動和響應速度快而且很抗震，在使用壽命上也要比傳統(tǒng)的路燈長很多，而且他還綠色環(huán)保沒有環(huán)境污染，所以LED路燈逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的高壓鈉燈，成為新一代的節(jié)能路燈。LED屬于是固體冷光源，他質量輕，體積小，結構堅固，而且需要的工作電壓低，在實際使用中壽命很長。從光效角度來說LED確實不能算是個高光效的光源，不過可見效率達到80%~90%的LED確實很適合做光源。相比之下白熾燈只有10%20%。通過對單個LED的集成，它們就足夠滿足使用要求了。LED路燈有以下特點： LED路燈發(fā)出的光是單向傳播的，不會發(fā)生漫射，這樣就使光照效率很高?！‖F(xiàn)在的LED光源的光率可以達達110130lm/W，而且這并不是極限，它在理論上可以達250lm/W。相比于高壓鈉燈的發(fā)光效率LED光源有了很大的增長，因此，在總體光效方面LED路燈就要比高壓鈉燈有很大的優(yōu)勢。在光顯色性方面LED路燈與高壓鈉燈相比也有很大的優(yōu)勢，高壓鈉燈是23而LED路燈是75，科學研究表明，當人的心里上感覺到相同亮度時，采用LED路燈需要的光照強度可以降低20%以上，（英國研究出的標準）。　 LED路燈的光衰減很低，大約是每年3%左右，在10年以后依然符合照度要求，相對的高壓鈉燈就很大，大概每年是30%左右，所以自長期使用上LED路燈就比高壓鈉燈要更合適。 LED屬于是低壓器件，他的驅動電壓很低因此在安全用電上很符合要求，每一個LED燈的功率大約為1瓦，所以他使用的電源也是安全電源，非常適合應用于公共場所。 每單元LED體積都很小，所以非常適合集成在一起做成小器件，而且他的使用壽命很長，大概是5萬小時以上，這是傳統(tǒng)路燈所無法相比的。結構堅固：LED路燈的結構比傳統(tǒng)路燈要堅固，在運輸安裝過程中更方便，也不需要埋電纜加鎮(zhèn)流器。實在節(jié)省了很多的費用。 　　、電池充放電技術、均充、浮充各階段的自動轉換目前，主充、均充、浮充三個階段法是目前在我國范圍內的大多數(shù)充電電池正在使用的快速充電法。在各階段的自動切換上一般采用的是：