基于gsm的水電表采集器(編輯修改稿)
2025-07-21 17:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 存器，而且還可以在不斷增加外部設(shè)備的前提下對多種類型的靜態(tài)儲存器同時進行擴展。FSMC所兼容的靜態(tài)儲存器和存取方式較為廣泛，而且能夠同時對多個儲存器進行操作。FSMC中的代碼在外部儲存器中還能夠直接使用。 GSM/GPRS部分 網(wǎng)關(guān)的GSM/GPRS采用移遠公司Quectel_M35模塊進行設(shè)計。M35模塊具有諸多優(yōu)點：體積小，容易嵌入網(wǎng)關(guān)設(shè)備中；低功耗，M35模塊采用了省電技術(shù)，電流功耗在省電模式DRX = 5下，；運用簡單，通過單片機的串口對M35模塊發(fā)送AT指令即可完成短信的發(fā)送、GPRS等功能；兼容性強，M35內(nèi)嵌TCP、UDP、FTP、PPP等協(xié)議，已內(nèi)嵌的擴展AT命令可以使用戶更容易地使用這些互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。 M35采用4V供電，具有SIM卡接口，GPRS數(shù)據(jù)上行傳輸：；下行傳輸：。網(wǎng)關(guān)主要運用M35模塊的GPRS功能，模塊的其他未使用功能引腳懸空，如：差分音頻輸入、輸出，載波檢測等。M35模塊設(shè)計包括以下幾個部分： M35與單片機之間串口通訊采用三線制的串口連接方式： STM32TXDRXDGND M35 TXD RXD GND RTS0R圖38 串口接線方式串口的特點：8個數(shù)據(jù)位，無奇偶校驗，一個停止位。模塊默認設(shè)置為自適應(yīng)波特率，自適應(yīng)波特率同步之后，發(fā)送字符串命令“AT”，模塊會回復(fù)“OK”。 PWRKEY管腳開機 VBAT上電后，PWRKEY管腳可以啟動模塊，并且是低電平開機，在STATUS管腳輸出高電平之后開機成功，PWRKEY管腳可以釋放。通過檢測STATUS管腳電平來判別模塊是否開機。圖39 GSM開機電路 睡眠喚醒 模塊可通過AT指令進入睡眠模式，睡眠模式下M35模塊仍然可以接受GPRS下行數(shù)據(jù)，但是串口不可以訪問，所以當(dāng)使用時需要對該模塊進行喚醒。DTR管腳拉低可以喚醒模塊，將該管腳接入單片機，需要啟用模塊是DTR管腳拉低20ms。 SIM卡接口 SIM卡接口支持GSM Phase1規(guī)范的功能，同時也支持GSM Phase 2+規(guī)范的功能和FAST 64kbps SIM卡。SIM卡通過模塊內(nèi)部供電，在SIM卡接口的電路設(shè)計中，為了確保SIM卡的良好功能性能和不被破壞，對SIM_CLK、SIM_DATA、SIM_RST進行ESD保護，同時在模塊和SIM卡之間串聯(lián)22歐姆的電阻用以抑制雜散EMI，增強ESD保護。名稱管腳號作用SIM_VDD27SIM卡供電電源。自動偵測SIM卡工作電壓。177。10%177。10%。最大供電電流10mA。SIM_RST28SIM卡復(fù)位腳SIM_DATA29SIM卡數(shù)據(jù)線SIM_CLK30SIM卡時鐘線SIM_GND31SIM卡地腳表32 SIM卡接口管腳定義圖310 6Pin SIM卡座電路 天線接口 M35提供了一個RF天線焊盤作為天線連接接口。連接到模塊RF天線焊盤的RF走線必須使用微帶走線或者其他類型的RF走線，阻抗必須控制在50歐姆左右。為了獲得更好的射頻性能，RF輸入端口兩側(cè)各有接地焊盤。為了最小化RF走線或者RF線纜上的損耗，設(shè)計時需謹慎。滿足以下條件：l GSM850/EGSM9001dB；l DCS1800/PCS1900； 頻率傳導(dǎo)功率最大傳導(dǎo)功率最小接收靈敏度接收頻率發(fā)射頻率GSM85033dBm177。2dB5dBm177。5dB869~894MHz824~849MHzEGSM90033dBm177。2dB5dBm177。5dB925~960MHz880~915MHzDCS180030dBm177。2dB0dBm177。5dB1805~1880MHz1710~1785MHzPCS190030dBm177。2dB0dBm177。5dB1930~1990MHz1850~1910MHz表33 RF相關(guān)參數(shù) RS485部分 網(wǎng)關(guān)與數(shù)據(jù)采集器之間采用RS485總線通訊。RS485通訊距離遠，最大可達1200米；支持節(jié)點數(shù)量多，一般可達32個，特制RS485可達128或者256個！接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗共模干擾能力增強，即抗噪聲干擾性好。RS485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，兩線制多采用屏蔽雙絞線傳輸。這種接線方式為總線式拓撲結(jié)構(gòu)在同一總線上最多可以掛接32個節(jié)點。在RS485通信網(wǎng)絡(luò)中采用的是主從通信方式，即一個主機帶多個從機。本設(shè)計為啥需要兩路RS485，能否簡要說明，一路掛總線不就可以了？？ 在遠距離數(shù)據(jù)傳輸過程中，信號很容易受到個方面的干擾，比如：附近有大的動力設(shè)備運行甚至頻繁啟動，傳輸過程中自身產(chǎn)生的共模干擾、差模干擾等。工作過程中，當(dāng)一個掛載的從機設(shè)備出現(xiàn)故障很容易影響到主機網(wǎng)關(guān)甚至燒毀。因此，在設(shè)網(wǎng)關(guān)計中對RS485部分進行電源隔離與信號隔離。電源隔離采用DCDC電源隔離器將RS485部分供電與其他部分隔離開來，單獨供電。信號隔離采用6N137高速光耦，該款光耦轉(zhuǎn)換速率達到10MBit/S，保證設(shè)備之間數(shù)據(jù)的高速傳輸。在每一路RS485的發(fā)送、接收端與單片機的串口RXD、TXD之間都加上6N137光耦。為保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，在網(wǎng)關(guān)的RS485接口處A、B端加有PSM712防雷防靜電二極管。圖311 光耦隔離的RS485電路 電源部分 本系統(tǒng)采用直流12V電源適配器作為電源輸入，具體電源方案如下圖：圖312 系統(tǒng)電源供給方案 所有圖按順序編號 在GSM/GPRS模塊的應(yīng)用設(shè)計中，電源設(shè)計是很重要的一部分。，對于M35模塊。在突發(fā)脈沖階段內(nèi)，電源必須能夠提供高的峰值電流，保證電壓不會跌落到模塊的最低工作電壓。 根據(jù)本設(shè)計中需求參數(shù)，我們采用LM2576降壓型穩(wěn)壓器對電壓進行轉(zhuǎn)換。LM2576具有非常小的電壓調(diào)整率和電流調(diào)整率，具有3A的負載驅(qū)動能力，應(yīng)用比較簡單且外圍元件比較少，
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