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1、带USB接口的短信收发最小系统设计短信息服务是移动网络上一种基本无线业务,是信息在移动网络上储存和转寄的过程。但是用常见的手机编辑短信息不方便,输入和显示都有局限,当然不适合工业应用,用PC机就不存在这些问题。而这种短信收发系统一般是基于RS-232串行总线的,不仅安装麻烦,而且由于受计算机插槽数量和地址、屮断资源的限制,不可能挂接很多设备。在一些电磁干扰性强的测试现场,无法专门对其做电磁屏蔽,导致信息的失真。本设计以GSM网络作为数据无线传输网络,选用支持GSM网络的模块TC35i和带有USB接口的单片机开发而成。1系统的结构特点和主要器件
2、本系统主要由短信收发模块和兼有监控实现USB接口双重功能的单片机组成,即西门子公司的TC35i模块和Cygnal公司的C8051F320。系统框图如图1所示。本设计将TC35i终端与电脑相连(通过USB接口,TC35i终端支持GSMUAT指令集),就可以通过自行编制的短信息收发软件,利用PC的超级终端功能实现短信息收发。该系统可实现中英文点对点的双向收发,一次最多可以发送70个中文字符和160个英文字符。一旦消息被发送,那么发送人就会得到发送成功的通知。它述可以实现一次性群发,最多可以发给10个用户,并且有电话簿功能。该终端具有随机收发,实时
3、接收,立即回复,成本低等特性。图1系统框图LITC35i模块的介绍目前,国内常用的GSM模块有Waecome的WM02、爱立信的DM10/DM20系列、中兴的ZXGM18系列和西门子公司的TC35i,这些模块各有所长。其中西门子公司的TC35i系列模块性价比高,并且已经有国内的无线电设备入网证。本设计就是选用西门子公司的TC35ioTC35i是一个支持中文短信息的工业级GSM模块,工作在EGSM900和GSM1800双频段,电源范围为3.3〜5.5V,可传输语音和数据信号,功耗在EGSM900(4类)和GSM1800(1类)分别为2W和1W,
4、通过接口连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线oTC35i的数据接口(CMOS电平)通过AT命令可双向传输指令和数据,可选波特率为300b/s〜115kb/s,自动波特率为1.2kb/s〜115kb/s。它支持Text和PDU格式的SMS(ShortMessageService,短消息),可通过AT命令或关断信号实现重启和故障恢复。TC35i由供电模块(ASIC)、闪存、ZIF连接器、天线接口等6部分组成。作为TC35i的核心,基带处理器主要处理GSM终端内的语音和数据信号,并涵盖了蜂窝射频设备中的所有模拟和数字功能。在不需要额外硬件
5、电路的前提下,可支持FR、HR和EFR语音信道编码。1.2C8051F320的介绍USB的特点是统一了周边所有装置的连接口,各种不同的插头、插座都设计为统一规格,这就解决了哪一个装置插头要接在哪个连接口的问题。USB总线接口作为外设的通用接口,有其他接口无法比拟的优势。速度性能是USB技术的突出特点,它支持热插拔,是真正的即插即用设备,支持双向、同步传输,能保证某些需要连接数据流的设备需要。在进行该USB设备开发之前,首先要根据具体使用要求选择合适的USB控制器。现在市场上供应的USB控制器主要有两种:带USB接口的单片机(MCU)或纯粹的U
6、SB接口芯片。笔者选用Cygnal公司的C8051F320芯片属于前者。Cygnal公司的C8051F系列单片机是集成的混合信号片上系统SoC。它具有与MCS-51内核及指令集完全兼容的微控制器,带有USB收发器,完全遵循USB协议2.0,支持12Mbps的全速传输或1.5Mbps的低速传输,可时钟恢复,不需额外的晶振(当然根据设计习惯,也可以采用外部晶振),提供有8个端点(endpoint),且每个端点的传输类型、传输方向均可自由配置。另外,它还集成有1KB的USBSRAM和USB收发器,内置的16KB的Flash存储器和256B的内部RA
7、M,还可以访问外部数据存储器RAM,即XRAMo它还可以为固件提供足够的存储空间,不需要再扩展外部存储器。更重要的是C8051F320内部包含有一个C2(Cygnal2-Wire)调试电路,通过2脚的C2接口使用开发套件,就可以进行非侵入式、全速的在系统调试。另外,这2脚是公用的,它还有其他的功能,这样设计PCB板就相对简单些。2硬件系统电路设计本系统采用CygnalC8051F320作为控制主芯片。CygnalC8051F为兼容MCS-51内核的单片机,内置8KBFlash,拥有256字节RAM。由于内置Flash,因此在电路设计上可以省去
8、外接程序存储器,缩小了PCB板的面积,也提高了整个系统的可靠性。在这个GSM系统屮,还有一些基木不变或者很少变化的量,比如子机的编号、号码、短消息中心号码等,这些数