内容发布更新时间 : 2024/11/15 22:49:32星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
RXDO：发送数据到DTE。 TXDO：从DTE接收数据。
CTSO：清除发送。该信号有效表示TC35模块准备接收DTE的数据。
RTSO：请求发送。该信号有效表 示DTE控制准备发送数据TC35模块。如果不用，可通过一个10KΩ的电阻将该管脚拉高。
DTRO：准备好数据终端，DTE控制该信号有效。如果不用，可通过一个10KΩ的电阻将该管脚拉高。
DCDO：电话线上是否有载波的标志。
CCIN：SIM卡连接管脚。该管脚用来检测SIM卡是否连接上，如果连接上，则该管脚被设置成高电平;如果没有连接上，则该管脚被设置为低电平。
TC35模块主要通过串口与单片机进行连接，从而单片机实现对TC35模块的控制。虽然TC35的串口提供了许多控制线，但由于考滤到设计接口的简单性，并且与单片机的UART进行连接，所以采用两线（TXD、RXD）连接。对TC35模块通信的控制可以通过软件来实现，采用软件实现控制具有使用灵活等特点，也很好地避免了过多硬件信号的检测。对于TC35有其它管脚在不实用的时候，则需要将该管脚通过10KΩ的电阻上拉。另外由于IGT管脚是控制TC35模块工作的管脚，所以需要将该管脚上拉，并且将该管脚与单片机连接，从而可以通过 单片机来控制TC35模块的工作状态。在设计时需要考滤TC35模块的电源管脚并连接在一起。由于TC35是一个功能完全的模块，因此这里不需要做任何的信号处理和射频处理。另外TC35模块还需要连接SIM卡座，这样才能够实现一个完整独立的GSM终端。
图7 GSM模块接口电路图
TC35接口电路的设计比较简单。在进行串口设计时，虽然TC35模块串口管脚的工作电平是CMOS电平，单片机串口管脚的工作电平是TTL电平，但由于单片机的高电平和低电平的逻辑判断电平可以
6
实现与TC35的管脚进行连接，因此TC35模块串口线直接与单片机的串口进行连接，由于TC35模块的串口管脚中的RTS0两个管脚是输入管脚，因此分别通10KΩ电阻将这两个管脚拉高。IGT为TC35模块工作状态控制管脚，该管脚首先通过一个电阻拉高，平时该管脚为高电平，处于不工作的状态;另外该管脚还同时与单片机的一般I/O端口进行连接，这样通过单片机来实现对TC35模块工作状态的控制，当单片机在该管脚送低电平时，则TC35模块工作。TC35模块的SYNC管脚用来指示GSM模块的工作状态，连接一个指示灯来指示工作状态。TC35模块的SIM卡座采用的是MOLEX座，该座有8个管脚，而TC35模块的SIM管脚只有6个，电路图如图8所示。
图8 SIM座接口电路图
可以看出，SIM座只需要直接TC35模块的ZIF连接器对应的SIM卡管脚进行连接，只是在需要的地方加电容滤波，对于跳线器JP不是必须的，这里使用该跳线器主要是用来进行传真模拟。当SIM座的管脚8与TC35模块的CCIN进行连接时，则用来模拟SIM座的管脚8不与TC35模块的CCIN进行连接时，则用来模拟SIM卡没有插入的情况。
2.4 I2C模块设计
在本系统中，串行存储器使用24LC02B芯片来实现。24LC02B主要是通过I2C实现与单片机的连接，具体的电路如图9所示。
7
图9 串行存储电路图
该电路设计比较简单，将24LC02B的第7管脚接地，可使该芯片始终处于可以读/写的状态。可以将WP管脚与单片机的一个一般I/O端口进行连接，通过单片机来控制24LC02B的写保护状态，单片机在该管脚输出高电平，则24LC02B就处于写保护状态，单片机在该管脚输出低电平，则24LC02B不处于写保护状态。本电路中，主要为简化设计，直接将WP管脚接地，使24LC02B不处于写保护状态。24LC02B的A0、A1和A2都接地，表示该器件的地址为000。由于I2C是总线工作方式，该总线上可以挂接很多器件，所以总线上每个器件都应该有相应的地址，这样才能实现寻址操作。24LC02B的SCL和SDA管脚分别与单片机P1.2和P1.3进行连接，连接的方式是I2C总线方式。由于MSP430系列单片机里有单片机没有I2C接口，因此本系统在设计时采用MSP430单片机的一般I/O端口P1.2和P1.3分别作为I2C总线的SCL和SDA线，采用软件来模拟I2C总线，从而实现与24LC02B进行接口。在设计时，需要SCL和SDA分别通过一个10KΩ的电阻将其拉高，以满足I2C工作的条件。此外，为了减小电源干扰，还需要在24LC02B芯片的电源输入管脚加一个0.1uF的电容来实现滤波，以减小输入端受到的干扰。
2.5 A/D模块设计
在该系统中主要考滤模拟前端为传感器，从传感器送来的是标准信号，即4mA~20mA，这样设计具有一定的通用性，只要前端接不同的传感器就可以采集不同的信号源。由于A/D转换基准为电压，也就是参考源电压，所以A/D转换的是电压，这样需要要将电流信号转换成电压信号，电路如图10所示。
图10 采集电路设计图
为了提高采集进度，需要采用高精度电阻，这里采用的是精度为1%的电阻，电路中采用二极作为ESD保护电路，考滤到干扰问题，采用电容进行滤波处理，增加采集电路的抗干扰问题。系统也设计
8
了相应控制电路主要利用继电器来实现，电路如图11所示。
图11 控制电路图
在图11中，P4.0、P4.1、P4.2和P4.3与单片机边接的同时也接地，在一般状态下，继电器处于开路状态，当单片机在P4.0、P4.1、P4.2和P4.3管脚输出高电平时，继电器吸合，则电路通，这样就可以控制设备的状态了。
2.6 单片机模块
单片机电路作为整个系统的核心控制部分，主要是采集来自传感器的数据，将数据传输到数据中心。单片机通过A/D通道进行数据采集，单片机与GSM模块之间的通信采用单片机的串口0来实现，GSM模块与单片机接口时不需要进行电平转换。单片机与PC通信则通过单片机的串口1来实现，由于单片机与PC接口电平不一致，所以需要通过串口芯片完成电平的转换。此外，单片机还与串行存储器接口，以记录关键数据，单片机电路如图12所示。
图12 单片机电路图
在单片机的时钟设计上与其他单片机有一定的区别：MSP430F149单片机采用两个时钟输入，即一个32Hz的时钟信号，另一个为8MHz的时钟信号。该系统的时钟部分都是采用晶体振荡器实现的。考滤到电源的输入纹波对单片机的影响，在电源的管理增加一个0.1uF的电容来实现滤波，以减小管脚外
9