GSM Communication on EBox4300--(2)

上一篇GSM Communication on EBox4300--(1)主要是关于EBox4300上实现GSM通信的框架。这次就讲讲如何设计包含西门子TC35i的GSM通信模块吧。

GSM通信模块主要包括电源、串口电平转换、SIM卡和ZIF40接口，如下图1所示：

图1：系统组成图

1.电源模块

电源模块是整个电路的重要组成部分，直接关系到电路能否正常工作，我们首先确定输入的电压是经过稳压的＋6V直流电源。然后，根据说明，TC35i模块在工作时的峰值电流IBATT+＝2A（TC35i datasheet,P65,table24），电压VBATT+＝3.3－4.8V，典型电压为4.2V。根据以上的几点要求，可以选用Alpha半导体公司的AS2830电源芯片，因为它能够提供高达3A的电流，输出电压可调；外部电路连接简单，只需要两个用于调节输出电压的电阻就可以,其工作原理如下图2所示：

图2：AS2830工作原理

AS2830最低压差是1.2V，内部也整合了过流和反压保护，提供三种封装，分别是TO220、DDPlastic和TO252，我们使用的芯片是普通的TO220封装。

2.串口电平转换

TC35i的数据接口采用串行异步收发，符合ITU-T RS-232接口电路标准，工作在CMOS电平(2.65V)。数据接口配置为8位数据位、1位停止位、无校验位，可以在300bps～115kbps的波特率下运行，支持的自动波特率为4.8kbps～115kbps（14.4kbps和28.8kbps除外）。TC35i模块还支持RTS0/CTS0的硬件握手和XON/XOFF的软件流控制。

计算机DB9串口的输出电压为－12V和＋12V，这和TTL电平不同，他们之间需要相互转换，因此，我们选用了MAXIM公司MAX232芯片。该芯片提供两路转发接口，需要外接四个电容，支持的最高DateRate为200Kbps。

在封装上，我们使用的MAX232是贴片式的SO16封装，这样可以缩小空间。PCB板上的DB9使用的是DB9RA/M公头封装，这样，可以经过两头是母线的连接线，并且RXD和TXD（也就是2脚和3脚）经过交叉，这样就实现了TC35i串口和EBox4300之间的连接。

3. ZIF40接口

ZIF40是外界同TC35i模块进行信息交换的重要接口，它包括电源（外部电路给TC35i模块供电VBATT＋），地（GOUND），充电接口（POWER），启动（IGT），串口（包括DSR0、RING0、TXD0、RXD0、CTS0、RTS0、DTR0和DCD0这8条数据线和控制线），SIM卡接口（包括CCIN、CCRST、CCIO、CCCLK、CCVCC和CCGND这6条线），紧急关闭接口（EMERGOFF），状态显示（SYNC）和两路模拟音频接口。

4.SIM卡

SIM卡接口线主要包括CCIN、CCRST、CCIO、CCCLK、CCVCC和CCGND这6条线。其中，要注意的是：CCIN设计时必须接高电平，因为该连线是TC35i模块用来检测SIM卡是否已经插入，若已经插入SIMHolder中的话，该引脚应该为高电平，反之为低电平。因此我们设计时人为拉高。SIM卡引脚定义如下图3所示：