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(多图) 基于TC35i GSM模块的SMS设计和应用

现代电子技术 何光禹 李太全?? 2010年10月25日 ?? 收藏0

  0 引言

  GSM(global system for mobile communications)全球移动网络是目前覆盖范围最广的移动通信网络,SMS短消息服务是GSM终端之间通过服务中心进行文本信息收发的应用服务,SMS服务作为GSM网络的一种基本业务,已经得到越来越多系统运营商和系统开发商的重视。SMS以其实现简单,抗干扰能力强,强通信成本低等特点,在远程无线监控系统、数据采集系统、远程无线传输、车辆监控定位系统等领域中得到了广泛的应用。本文选用Siemens公司的GSM模块TC35i,给出其应用方案、外围电路设计及软硬件实现。

  1 TC35i模块简介

  TC35i是Siemens公司推出的新一代无线通信GSM模块,可以快速安全可靠地实现系统方案中的数据、语音传输、短消息服务(SMS)和传真。模块的工作电压为3.3~4.8 V,可以工作在900 MHz和1 800 MHz两个频段。具有AT命令集接口,支持文本和PDU模式的短消息、传真。此外,该模块还具有电话簿功能、多方通话、漫游检测功能。
该模块功能上与TC35兼容,且设计紧凑,体积大大缩小。通过40PIN的ZIF连接器,实现电源连接、指令、数据、语音信号、及控制信号的双向传输。模块集射频电路与基带于一体,其主要组成结构分为6个部分:GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块(ASIC)、闪存、ZIF连接器及天线接口。作为 TC35i的核心,基带处理器主要处理GSM终端内的语音、数据信号,并涵盖了蜂窝射频设备中所有的模拟和数字功能。

  2 硬件设计

  2.1 数据通信电路

  数据通信电路主要完成短消息收发,以及与PC机通信、软件流控制等功能。TC35i的数据接口采用串行异步收发,符合ITU-T RS 232接口电路标准,工作在CMOS电平(2.65 V)。数据接口配置为8位数据位、1位停止位、无校验位,波特率在300 b/s~115 Kb/s之间可选,默认9 600 b/s。TC35i模块还支持RTS0/CTS0的硬件握手和XON/XOFF的软件流控制。

  在数据通信电路中选用Sipex公司的SP3232芯片,实现电平转换及串口通信功能。SP3232芯片供电电压为3~5.5 V,符合TIA/EIA-232-F和ITU v.28标准。该芯片的特性可以满足TC35i作为移动终端的电路连接要求。在SP3232与ZIF连接器相应引脚连接时,要注意发送、接收引脚的连接正确。SP3232还需要连接4个O.1μF的电容配合,才能完成电平转换功能。TC35i模块的第16~23引脚为数据I/O口,分别为TXD- 0,RXD0,RTS0,CTS0,DTR0,DSR0,DCD0和RING0。通过RS 232接口各引脚的输出信号有RXD0,CTS0,DSR0,DCD0,RING0,输入信号为TXD-O,RTS0,DTR0。

  由于TC35i的接口电路使用9针串口的全部引脚,使TC35i可以获得DTR0,DSR0,DCD0和RING0控制信号。信号RING0用来向蜂窝设备指示接收到的Unsolicited Result Code(URC)。通过AT指令,可以设置TC35i的不同运行模式。
TC35i能否正常通信,可通过SYNC引脚接LED指示灯观察,当指示熄灭时,表明TC35i处于关闭或睡眠状态;当LED为600 ms亮/600 ms熄时,表明SIM卡没有插入或TC35i正在进行网络登录;当LED为75 ms亮/3 s熄时,表明TC35i已登录进网络,处于待机状态。

  2.2 SIM卡电路

  SIM(subscribet identity module),即用户识别卡,TC35i的基带处理器集成了一个与ISO 7816-3 IC Card标准兼容的SIM接口。为了适合外部的SIM接口,该接口通过ZIF连接器连接到TC35i的第24~29引脚。在GSMll.11为SIM卡预留5个引脚的基础上,TC35i在ZIF连接器上为SIM卡接口预留了6个引脚,所添加的CCIN引脚用来检测SIM卡支架中是否插有SIM卡。当插入 SIM卡,该引脚置为高电平,系统方可进入正常工作状态。

  SIM卡工作电压为3.O V,从TC35i的第28脚引出,其接地端(第4脚CCGND)需与TC35i的第29脚连接,如图1所示。如果接地端直接与印刷电路板的GND相连,不作任何信号的隔离保护,则会导致进行语音通信时音量很小,十分不清晰,还可能导致模块不能正常登陆网络。考虑到设计中的电磁兼容和静电保护等因素,为了达到最佳的通话效果,采用在SIM支架下,在印刷电路板的顶层敷设一层铜隔离网,该层敷铜与S-IM卡的CCGND引脚相连,CCGND与电路板的GND之间通过两个并联的电容和电感耦合。此举为SIM卡构成了一个隔离地,屏蔽了其他信号线对SIM卡的干扰。再进行语音通信时,话音清晰。

SIM卡电路


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TC35i? GSM模块? SMS?

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