北京工业大学毕业设计（论文）

该系统供电电压为3.3V,采用TPS79333电源转换芯片，持续输出电流最大能达到200mA，供电电路如图2.4所示。

图 2.4 系统电源供电电路图

2.3 GPRS数据传输模块设计

本系统采用SIMCOM公司的SIM900A GSM/GPRS模块作为数据传输部分的核心器件。它可以通过发送SMS短信或者通过内嵌的TCP/IP协议连接固定的IP地址和端口号实现数据的传输。

2.3.1 SIM900A模块介绍

SIM900A是SIMCOM公司专为中国市场设计的双频GSM/GPRS模块，采用工业标准接口，完全采用SMT封装形式。

其主要特性： （1）基本情况： 双频 900/ 1800 MHz

GPRS multi-slot class 10/8 GPRS mobile station class B 满足GSM 2/2+ 标准：

– Class 4 （2 W @900 MHz）

– Class 1 （1 W @ 1800MHz） 尺寸： 24*24*3mm 重量： 3.4g

通过AT命令控制 （GSM 07.07 ,07.05 and SIMCOM 增强AT命令集） SIM应用工具包

供应电压范围： 3.2V-4.8V 低功耗：1mA（睡眠模式）

工作温度范围： -40°C to +85 °C

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（2）传真

Group 3, class 1 （3）数据传输

GPRS class 10：最大85.6 kbps （下行速率）；支持PBCCH；Coding schemes CS 1, 2, 3, 4；CSD达14.4 kbps；USSD；非透传；PPP-stack （4）短信

点对点MO and MT；短信广播；文本和PDU模式 （5）软件特性

0710 MUX 协议；嵌入型TCP/UDP协议 ；FTP/HTTP （6）语音

Tricodec

– 半速率（HR） – 全速率（FR）

– 增强型全速率（EFR） 支持回声抑制算法 AMR

– 半速率（HR） – 全速率（FR） （7）接口

支持SIM卡3V / 1.8V接口；模拟音频接口；支持RTC；SPI接口；串行接口；天线焊盘；I2C；GPIO；PWM；ADC （8）兼容性

AT cellular command interface

该模块采用SMT封装形式，其引脚图如图2.5所示

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图 2.5 SIM900A引脚图（顶视图）

2.3.2 数据传输的电路设计

该数据传输电路是将采集到的数据通过SIM900A GSM/GPRS模块传输到用户手机或PC机上。

SIM900A采用单电源供电，电压范围从3.2V到4.8V，推荐电压为4V。该模块在开机注册网络时发射的突发会导致电压跌落，这时的电流峰值最高会达到2A。因此，电源的供流能力不能低于2A。为了防止开机时电压突降后低于工作电压从而导致模块自动关机，本系统在靠近模块的地方使用了2个容值相差100倍左右的旁路电容。系统选用MIC29302作为给SIM900A供电的电源转换芯片，输出4V电压最大输出电流为3A，能够满足SIM900A的需求。SIM900A内置RTC功能，同时具有RTC供电引脚。为了能在模块关机情况下确保RTC正常运转，本系统选用3V纽扣电池CR1220作为给RTC时钟供电的电池。数据传输部分供电电路如图2.6所示。

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图 2.6 数据传输部分供电电路图

STM8L151C8单片机是通过USART通用串口与SIM900A进行通信的。为了方便调试该模块，该模块除了与STM8L单片机的通用串口连接，还将SIM900A的USART接口外接MAX3232转换为RS232电平连接9针串口母座，这是为了方便与PC机连接进行调试。所以SIM900A模块可以选择通过PCB板上的STM8L单片机控制，或与板外单片机/PC机通过9针串口连接接受控制，该模式的转换由两个短接帽JP2选择。同时SIM900A模块还引出两根线连接插针，为了方便与单片机的两个I/O口连接，一条是单片机控制SIM900A模块开关机的PWRKEY，另一条是SIM900A模块是否接收到短信或其他数据的反馈线。SIM900A还连接SIM卡插座 ，本系统选择6引脚SIM卡插座。同时还有模块的按键复位电路、网络连接指示灯电路和模块状态指示灯电路等。数据传输系统电路如图2.7所示。

图 2.7 数据传输系统电路图

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