基于嵌入式无线CPU短信通信终端系统的设计

文章摘要： 1.引言当前单片机和PC机通过串行接口构成的多微机系统已经广泛应用于工业控制、环境监测等场合,这些系统大多采用RS-232、RS-485或是有线modem的通信方式,虽然很经济适用,但是有线数据传输方式很大程度上限制了其使用的场合,使得架设通信线路比较困难的地区无法应用。针对这种情况,本文利用支持语音、短消息SMS(ShortMes.sageServICe)、数据通信、传真等业务的嵌入式无线CPU,结合已有的单片机系统通过RS-232接口连接嵌入式无线CPU,从而利用GSM网络实现数据的无线传输。嵌入式无线CPU在短信息方面的应用具有永远在线、不需拨号、价格便宜、覆盖范围广等特点,

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      1.引言

　　当前单片机和PC机通过串行接口构成的多微机系统已经广泛应用于工业控制、环境监测等场合,这些系统大多采用RS-232、RS-485或是有线modem的通信方式,虽然很经济适用,但是有线数据传输方式很大程度上限制了其使用的场合,使得架设通信线路比较困难的地区无法应用。针对这种情况,本文利用支持语音、短消息SMS(ShortMes.sageServICe)、数据通信、传真等业务的嵌入式无线CPU,结合已有的单片机系统通过RS-232接口连接嵌入式无线CPU,从而利用GSM网络实现数据的无线传输。嵌入式无线CPU在短信息方面的应用具有永远在线、不需拨号、价格便宜、覆盖范围广等特点,特别适用于需频繁传送小流量数据的应用,实现无线数据的双向传送。对软件和硬件加以改动还可以实现数据采集系统、GPS/GSM(SMS)移动车辆监控定位系统、移动POS机、移动收费系统、移动性数据和Internet接入、机房监控、远程维护系统、移动性数据查询证券交易和信息查询系统、无线远程检测和控制等。

      2.系统硬件设计

　　本设计选用的是西门子TC35i嵌入式无线CPU。TC35i是西门子为适应各个专业领域对无线数据传输、语音传输及可开发性的需求推出的基于GSM900移动通信网络系统的OEM模块,TC35i与GSM2/2+兼容、双频(GSM900/GSM1800),RS232数据口、符合ETSI标准GSM07.07和GSM07.05、提供标准的AT命令接口。MCU采用CygnalC8051F020单片机。

　　基于TC35i嵌入式无线CPU应用系统硬件的设计包括TC35i的IGT电路、稳压电源电路、SYNC/SIM卡指示灯电路、C8051F020与TC35i相连的串行口电路、C8051F020与PC机的串行接口等几部分的设计,应用系统硬件框图如图1所示。其中TC35i的IGT电路和C8051F020与PC机的串行接口电路的设计需特别注意。

　2.1.TC35i的IGT电路的设计

  对于TC35i模块的控制,IGT信号非常的重要,只有正确的IGT信号才可以使TC35i模块正常的运行,模块工作时序如图2所示。

　　启动电路由开漏极三极管和上电复位电路组成。模块上电10ms后（电压须大于3V）,为保证整个系统正常启动，要求在电源加电时GT必须在保持大于100毫秒的低电平后再阶跃到高电平。在电路板中是依靠RC电路来完成的且该信号下降沿时间小于lms。启动后15脚的信号应保持高电平。电源通电后，+5V电源通过电阻R对C充电，使电容正极上的电压慢慢上升，大约经过100ms达到高电位使施密特触发器翻转、使系统被复位。电路设计如图3所示。

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      2.2.C8051F020与PC机的串口电路的设计

　　串行接口EIA-RS-232C标准对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定,RS-232-C采用负逻辑规定逻辑电平。RS-232C不能和单片机的TTL电平(TTL以高低电平表示逻辑状态)直接相连,否则将使TTL电路烧坏。本设计中C8051F020与PC机的串行接口数据通信电路以SP3223E芯片为核心,实现电平转换及串口通信功能。SP3223E芯片供电电压为3~5.5V,符合TIA/EIA-232-F和ITUV.28/V.24标准。兼容5V逻辑输入,内含2路接收、2路发送串行通信接口,数据传输速率可达240kbit/s。具有低功耗、高数据速率、增强型ESD保护等特性。增强型ESD结构为所有发送器输出和接收器输入提供保护,可承受?

　　15kVIEC1000-4-2气隙放电、?8kVIEC1000-4-2接触放电和?15kV人体放电模式。芯片的最大特点是,在串行口无数据输入的情况下,可以灵活的进行电源管理,即当ONLINE为低电平、SHUT.

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