基于短信傳輸方式的無(wú)線(xiàn)工業(yè)模塊設計

摘要：介紹了美國德州儀器(TI)公司的16位超低功耗單片機MSP430F135和Siemens公司TC35系列的MC37i。詳細介紹了各個(gè)部分電路組成和原理。設計并實(shí)現了一種基于短信傳輸方式的無(wú)線(xiàn)工業(yè)模塊。
關(guān)鍵詞：MC37i；MSP430F135；PDU；短信

0 引言
在工業(yè)測控領(lǐng)域，對遠程數據傳輸有兩種方案，利用GPRs技術(shù)和短信。GPRS通信基礎是以IP包的形式進(jìn)行數據的傳輸，當GPRS終端接入GPRS骨干網(wǎng)后，通過(guò)UDP、TCP等數據傳輸協(xié)議實(shí)現與網(wǎng)絡(luò )上其它計算機的數據通訊。這種網(wǎng)絡(luò )結構決定了數據中心計算機必須有固定的IP，要求數據中心用戶(hù)架設VPN專(zhuān)線(xiàn)或辦理一些寬帶業(yè)務(wù)或辦理虛擬專(zhuān)線(xiàn)網(wǎng)來(lái)獲得可以提供給終端的固定IP地址。以上這些都會(huì )增加用戶(hù)運營(yíng)成本，而利用短信傳輸方式可以降低用戶(hù)的運營(yíng)成本，使用點(diǎn)到點(diǎn)收發(fā)設備，對一些實(shí)時(shí)性要求不是很高，架設網(wǎng)絡(luò )費用低，數據傳輸量不大，具有明顯的優(yōu)勢。針對上述特征本文設計了一款基于短信傳輸方式的無(wú)線(xiàn)工業(yè)模塊，給出各電路設計的方案，并對各部分電路進(jìn)行詳細的描述。

1 MC37i模塊
MC37i模塊是Siemens公司推出的新一代工業(yè)級GSM模塊，該款模塊特點(diǎn)是外形設計精巧、緊湊，功能強大，接口簡(jiǎn)單，方便用戶(hù)使用。
模塊主要特性與技術(shù)指標包括以下幾點(diǎn)：1)雙頻段：為GSM900／1800MHz；2)支持數據、語(yǔ)音、短消息和傳真；3)高集成度(32．5×35× 3．1mm)，重量?jì)H為6g；4)寬范圍電源電壓：3. 0～4．8V；5)RS232選比特率300b／s～230kb／s；6)平均功率消耗；2．3W／900MHz；1．38W ／1800MHz；7)溫度范圍：工作溫度-20～+55℃，儲存溫度-40～+70℃；8)SIM電壓：3V／1．8V；9)RF輸出接頭：U．FL-R-SMT，插頭，阻抗50Ω；10)GPRS模式：編碼方式(CS1-CS4)；11)SMS短信息收發(fā)方式PDU和MO／MT文本格式。
MC37i模塊有50個(gè)引腳，通過(guò)一個(gè)DF12C連接器引出。這50個(gè)引腳可以劃分5類(lèi)-電源、數據輸入輸出、SIM卡、音頻接口和控制。

2 系統整體電路設計
設計的整體結構框圖如圖1所示，由MC37i模塊、電源電路、單片機電路、SIM卡電路等構成。1)上行工作方式：被測信息通過(guò)分壓接口電路取得分壓數值，經(jīng)過(guò)單片機程序AD轉換運算、編碼，組成短信格式，經(jīng)MC37i模塊發(fā)向數據中心；2)下行工作方式：數據中心下發(fā)短信，經(jīng)MC37i模塊接收，由單片機程序解碼，解析指令，驅動(dòng)接口，執行相應的動(dòng)作。完成測控功能。

3 硬件設計
3．1 電源電路
設計的電源輸入是12V。由于MC37i模塊在發(fā)射瞬間最大電流可達2A，電源會(huì )產(chǎn)生一些跌落，考慮電源干擾問(wèn)題，對單片機和模塊采用分開(kāi)供電方式。電源電路示意圖如圖2所示。