GPRS無線通信模塊MC35i及其設(shè)計

　　數(shù)據(jù)通信電路主要完成GPRS數(shù)據(jù)流傳輸、短消息收發(fā)、與PC機(jī)通信、軟件流控制等功能。MC35i的數(shù)據(jù)接口采用串行異步收發(fā)，符合 ITU.T RS.232接口電路標(biāo)準(zhǔn)，工作在CMOS電平(2.65 V)。數(shù)據(jù)接口配置為8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、無校驗位，可以在300 bps-115 kbps的波特率下運行，支持的自動波特率為4.8 kbps—115 kbps(14.4 kbps和28.8 kbps除外)。MC35i模塊還支持RTS0/CTS0的硬件握手和XON/XOFF的軟件流控制。

　　數(shù)據(jù)通信電路以MAXIM公司的MAX3238芯片為核心，實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換及串口通信功能。MAX3238芯片供電電壓為3-5.5 V，符合TIA/EIA-232-F和ITUv.28標(biāo)準(zhǔn)。具有獨特的±15 KV人體靜電保護(hù)措施，兼容5 v邏輯輸入，內(nèi)含3路接收、5路發(fā)送串行通信接口，最大數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)250 kbps。該芯片的最大特點是，在串行口無數(shù)據(jù)輸入的情況下，可以靈活的進(jìn)行電源管理，即當(dāng)FORCEON為低電平、/FORCEOFF為高電平時，Auto-Powerdown Plus功能有效。在正常運行模式下，約30秒時間內(nèi)若芯片在接收和發(fā)送引腳沒有檢測到有效信號，將自動進(jìn)入Powerdown模式，此時耗電1uA。如果FORCEON和/FORCEOFF引腳均為高電平，那么Auto-Powerdown Plus功能失效。在Auto-Powerdown Plus功能有效的時，如果檢測到接收或發(fā)送引腳有信號輸入，該芯片自動被激活，轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。如果任一接收通道的輸入電壓高于2.7 V或小于-2.7 V，或者位于-0.3 V～0.3 V的時間小于30 us，則/INVALID(15腳)引腳為高電平(數(shù)據(jù)有效)。如果所有接收通道的輸入電壓位于-0.3 V～0.3 V的時間大于30 uS，則/INVALID(15腳)引腳為低電平(數(shù)據(jù)無效)。

　　該芯片的以上特性，滿足了MC35i作為移動終端的3路接收、5路發(fā)送電路連接要求。在MAX3238與ZIF連接器相應(yīng)引腳連接時，要注意發(fā)送、接收引腳連接正確。MAX3238還需要連接4個0.1uF的電容配合，才能完成電平轉(zhuǎn)換功能。MC35i模塊通過RS-232接口各引腳輸出的信號有RXD、 CTS、DSR、DCD、RING，輸入的信號為TXD、RTS、DTR。

　　由于MC35i的接口電路使用了9針串口的全部引腳，使MC35i可以獲得DTR、DSR、DCD和RING控制信號。信號RING用來向蜂窩設(shè)備指示接收到Unsolicited Result Code(URC)。通過AT指令，可以設(shè)置MC35i的不同運行模式。

　　(3)語音通信電路

　　由于MC35i的GSM基帶處理器內(nèi)集成了音頻濾波、ADC、DAC、語音合成等部分，所以模塊語音接口的外圍電路連接相對簡單。MC35i有兩個語音接口，每個接口均有模擬麥克輸入和模擬耳機(jī)輸出。為了適合不同的外設(shè)，模塊共有6種語音模式，可通過指令A(yù)T^SNFS選擇。第一個語音接口的默認(rèn)配置為 Votronic HH-SI-30.3/V1.1/0手持話筒，語音模式為1(默認(rèn))、4、5，其中模式1參數(shù)固定。第二個語音接口為頭戴式耳機(jī)和麥克設(shè)置，語音模式為 2、3、6。

　　為了防止從麥克風(fēng)和耳機(jī)導(dǎo)線引入高頻干擾，影響MC35i的正常運行。設(shè)計電路時，在麥克風(fēng)、耳機(jī)、以及手持聽筒的插孔處都接有電感。此外，考慮到靜電保護(hù)的因素，所有語音信號輸入端都通過電容與GND耦合。

　　(4)SIM卡電路

　　基帶處理器集成了一個與ISO 7816-3 IC Card標(biāo)準(zhǔn)兼容的SIM接口。為了適合外部的SIM接口，該接口連接到主接口(ZIF連接器)。在GSM11.11為SIM卡預(yù)留5個引腳的基礎(chǔ)上，MC35i在ZIF連接器上為SIM卡接口預(yù)留了6個引腳，所添加的CCIN引腳用來檢測SIM卡支架中是否插有SIM卡。當(dāng)插入SIM卡，該引腳置為高電平，系統(tǒng)方可進(jìn)入正常工作狀態(tài)。但是目前移動運營商所提供的SIM卡均無CCIN引腳，所以在設(shè)計電路時將引腳CCIN與CCVCC相連。

　　在設(shè)計中為SIM卡布線時，發(fā)現(xiàn)了一個值得引起注意問題：如果將SIM卡的第四腳CCGND直接與印刷電路板的GND相連，不作任何信號的隔離保護(hù)，則通話時音量很小?？紤]到設(shè)計中的電磁兼容和靜電保護(hù)等因素，為了達(dá)到最佳的通話效果，采用在SIM支架下，即印刷電路板的頂層敷設(shè)一層銅隔離網(wǎng)，該層敷銅與 SIM卡的CCGND引腳相連，CCGND和電路板的GND之間通過兩個并聯(lián)的電容和電感耦合。這樣為SIM卡構(gòu)成了一個隔離地，屏蔽了其他信號線對 SIM卡的干擾。再進(jìn)行語音通話時，話音清晰。

　　3 結(jié)束語

　　由Siemens公司的GPRS模塊MC35i及其外圍電路構(gòu)成的移動終端，可以很好的完成短消息收發(fā)、GPRS數(shù)據(jù)傳輸和語音通信。利用該移動終端結(jié)合三星的S3C44B0X ARM開發(fā)板進(jìn)行控制很好地實現(xiàn)了對遠(yuǎn)程電力線的實時監(jiān)控。