基于TC35短消息模塊的瓦斯?jié)舛染嫫鞯脑O(shè)計

　　摘要：基于GSM通訊技術(shù)，以ARM微控制器LPC2109為核心，通過控制瓦斯?jié)舛葌鞲衅鰿O-BF采集工作環(huán)境的瓦斯?jié)舛?，再將達到警告級別的濃度值通過TC35短消息模塊發(fā)送出去的方案。從硬件搭建和軟件設(shè)計出發(fā)，介紹了瓦斯?jié)舛?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/警告器">警告器的實現(xiàn)。為瓦斯?jié)舛鹊膶崟r采集及預(yù)警提供了更加有效的解決方案。

　　引言

　　由于短消息具有內(nèi)容直觀，傳輸距離遠，用戶無需建立信號中轉(zhuǎn)站，如今在各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。本文通過GSM模塊TC35的短消息功能實現(xiàn)了瓦斯?jié)舛刃畔⒌倪h距離發(fā)送。

　　硬件電路的設(shè)計方案

　　系統(tǒng)總體方案
　　硬件設(shè)計原理框圖參見圖1。　　

 

　　GSM模塊的選擇
　　GSM模塊采用Siemens公司的TC35，可以快速安全可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語音傳輸，短消息服務(wù)(SMS)和傳真功能。模塊的工作電壓為3.3～4.8 V，可以工作在900 MHz和1800 MHz兩個頻段。具有AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短消息、傳真。通過40PIN的ZIF連接器，實現(xiàn)電源連接、指令、數(shù)據(jù)、語音信號、及控制信號的雙向傳輸。模塊集射頻電路與基帶于一體，其主要組成結(jié)構(gòu)分為6個部分：GSM基帶處理器、GSM射頻模塊、供電模塊(ASIC)、閃存、ZIF連接器及天線接口。

　　微控制器芯片的選擇
　　因為需要通過串口給TC35模塊發(fā)送數(shù)據(jù)和命令，所以需要選擇一個合適的帶有串口通訊功能的微控制器來作為設(shè)計的主控芯片。設(shè)計選用NXP公司的LPC2109微控制器。

　　LPC2109有8K的RAM空間和64K的Flash空間，足以燒寫和運行相關(guān)代碼，工作溫度-40℃～+85℃，適合工作在各種惡劣環(huán)境中。內(nèi)核運行頻率可達60MHz，內(nèi)部集成一個IIC通訊模塊，兩個SPI通訊模塊，兩路32位定時器模塊，四路10位A/D轉(zhuǎn)換模塊，四路外部中斷接口，六路PWM通道并有12個外部中斷引腳以及46個GPIO接口。

　　瓦斯?jié)舛炔杉K
　　設(shè)計選用Alphasense公司的CO-BF型一氧化碳傳感器。該傳感器的測量范圍為5000ppm，靈敏度80～120nA/ppm， 響應(yīng)時間小于30秒，線性范圍為-15ppm至+15ppm，分辨率為0.5ppm尺寸，工作溫度為-30～50℃，工作濕度為15～90%RH。以上參數(shù)非常適合設(shè)計的需要。

　　設(shè)計通過CO-BF型傳感器采集現(xiàn)場CO濃度模擬信號， 經(jīng)主控芯片LPC2109的A /D轉(zhuǎn)換模塊變成數(shù)字量，并通過做相應(yīng)的處理后判斷轉(zhuǎn)換值是否超過預(yù)警濃度值。若超出預(yù)警值，則通過斷電控制模塊斷開電源，并通過LPC2109的串口模塊向TC35模塊發(fā)送報警短消息到指定接收的SIM卡上。