基于嵌入式设备手机短信交互模块的设计

　　引言

　　随着嵌入式设备应用的日益广泛，人们也越来越乐于使用各种人机交互方便的设备。鉴于GSM网络是相当稳定且已经在生活中普遍应用的通信网络，本文利用GSM网络中短消息服务的便利性，提出了一种基于GSM网络短消息服务的人机交互方式，并开发了相应的手机短信交互平台，实现了用户与设备间的远程、实时人机交互功能。

　　1 系统硬件设计

　　本系统利用串口做通信接口，并选用西门子TC35i无线模块作为核心组件来搭建硬件电路。TC35i主要由基带处理器、射频模块、供电模块、闪存、ZIF连接器和天线接口等六部分组成。它的正常运行需要相应的外围电路与其配合。TC35i共有40个引脚，可通过ZIF连接器分别与电源电路、启动与关机电路、数据通信电路、语音通信电路、SIM卡电路、指示灯电路等相连接。其电源电路又分为充电电池和稳压电源两部分，本系统为减小体积，直接采用主板供电方式，并在1～10脚增设了稳压滤波电路，因而省去了电池和充电电路。

　　启动电路由自动和手动上电复位电路组成。模块上电10 ms后(电压须大于3 V)，为使之正常工作，必须在15脚加时长至少为100 ms的低电平信号，且该信号的下降沿时间应小于1 ms，同时启动后15脚的信号应保持高电平。本系统可使用跳线选择模块启动方式。其中自启动方式是指在平台正常工作之后，由软件控制平台自动发出启动信号，而不需人的干预;而手动方式是指在平台正常工作之后，人为按下系统的启动/复位按键，模块才能启动。

　　数据通信电路主要完成短消息收发、与平台通信、以及软件流控制等功能。TC35i的数据接口采用串行异步收发，符合RS-232接口电路标准，工作在CMOS电平下。数据接口配置为8位数据位、1位停止位、无校验位，可在300 bps~115kbps的波特率下运行，支持的自动波特率为4.8kbps~115 kbps(14.4 kbos和28.8 kbps除外)，同时还支持RTSO/CTSO的硬件握手信号和XON/XOFF的软件流控制。TC35i作为移动终端。具有3路接收、5路发送的电路连接要求，但考虑到本系统无需蜂窝通信等功能，故为简化数据通信电路，可采用MAX232CPE芯片来实现电平转换及串口通信功能(输入为TXDO，输出为RXDO)。

　　TC35i基带处理器集成有一个标准的SIM卡接口。为扩展外部SIM卡接口，该接口还连接到ZIF连接器。TC35i在GSMll.ll为SIM卡预留5个引脚的基础上预留了6个引脚，所添加的CCIN引脚可用来检测是否插有SIM卡;当有SIM卡时，该引脚被置为高电平，模块可正常工作。但目前SIM卡均无CCIN引脚，故在设计电路时应将CCIN与CCVCC相连。本系统还设计了指示灯电路，当LED熄灭时，表明TC35i处于关闭或睡眠状态;当LED为600 ms亮/600 ms熄时，表明SIM卡没有插入或TC35i正在登录网络;当LED为75 ms亮/3 s熄时，表明TC35i已登录网络，并处于待机状态。本系统设计了GSM模块的扩展板，并注意了它的电磁兼容设计，其电路原理框图如图1所示。