基于TC35模塊的無線接入終端設(shè)計(jì)

1、gsm無線接入終端是為了解決固定用戶布線難、部分地區(qū)裝機(jī)條件不足以及解決臨時(shí)通信問題的一種無線接入設(shè)備，它通過gsm網(wǎng)絡(luò)向用戶提供類似固定電話的接口。它是一種將普通電話機(jī)與900mhz/1800mhz移動(dòng)通信網(wǎng)連接并進(jìn)行通話的轉(zhuǎn)接設(shè)備。將它與任意一部雙音頻電話簡單連接后，用戶就可以方便地?fù)艽螂娫?，還可以使用移動(dòng)運(yùn)營商提供的各項(xiàng)服務(wù)，使用十分簡單方便。本文采用tc35模塊設(shè)計(jì)的無線接入終端具備與pstn普通有人值守公話相同的功能，幫助移動(dòng)運(yùn)營商占領(lǐng)廣闊的固定電話公話市場。 無線終端的設(shè)計(jì) 電路組成 系統(tǒng)的硬件電路部分包括天線、cpu、gsm模塊、slic厚膜電路、電源和饋電輸出系統(tǒng)。cpu采用5

2、1系列單片機(jī)atmel89c51，具有使用方便，抗干擾性好等特點(diǎn)。gsm模塊采用西門子公司的tc35工業(yè)控制模塊，來完成語音及數(shù)據(jù)通信，它提供的at指令接口由cpu控制該模塊工作。電話機(jī)接口電路采用mitel公司的mh88612b厚膜電路。 tc35模塊是整個(gè)gsm系統(tǒng)的核心，它工作在egsm900和gsm1800雙頻段，可傳輸語音和數(shù)據(jù)信號，功耗在egsm900（4類）和gsm1800（1類）分別為2w和1w，通過接口連接器和天線連接器分別連接到sim卡讀卡器和天線。tc35摸塊提供rs-232數(shù)據(jù)口，采用at賀氏指令，符合etsi標(biāo)準(zhǔn)gsm0707和gsm0705，內(nèi)置微控制器將gps接收

3、機(jī)和gsm模塊結(jié)合在一起。tc35的數(shù)據(jù)接口（cmos電平）通過at 命令可雙向傳輸指令和數(shù)據(jù)，可選擇波特率為300bit/s115kbit/s，自動(dòng)波特率為1.2kbit/s115kbit/s。它支持文本和pdu格式的sms（短消息），2.4k 、4.8k、9.6k的非透明數(shù)據(jù)和第3組的一類、二類傳真?？赏ㄟ^at命令或關(guān)斷信號實(shí)現(xiàn)重啟和故障恢復(fù)。tc35模塊非常適合在最小功率下開發(fā)出gsm蜂窩設(shè)備，這蜂窩設(shè)備應(yīng)用部分構(gòu)成人機(jī)接口（mmi），通過單片機(jī)89c51的串行接口可接入tc35。tc35通過40芯zif連接蜂窩應(yīng)用部分，zif連接器提供控制數(shù)據(jù)、音頻信號和電源輸入線的應(yīng)用接口。需要注意

4、的是tc35模塊是作為數(shù)據(jù)通信設(shè)備（dce）來連接的，而不是像一般調(diào)制解調(diào)器作為數(shù)據(jù)終端設(shè)備（dte）進(jìn)行連接。slic（subscriber line interface circuit）接口電路采用mitel公司的mh88612b厚膜電路，它實(shí)現(xiàn)普通電話機(jī)與tc35連接，這個(gè)接口電路具有饋電、過壓保護(hù)、振鈴、監(jiān)視、編解碼、信號音產(chǎn)生器等功能。其中，信號產(chǎn)生器產(chǎn)生各種信號音，可通過硬件或軟件方法來實(shí)現(xiàn)。若用軟件實(shí)現(xiàn)，則將這些信號音進(jìn)行抽樣、量化、編碼成pcm數(shù)字信號后存在一個(gè)只讀存儲器中，然后再周期重復(fù)地讀出這些值就可以得到數(shù)字信號音。本設(shè)備采用硬件電路產(chǎn)生450hz信號音。slic具有如下

5、功能：1）鈴流信號-能提供話機(jī)振鈴所需的鈴流，它是一負(fù)高壓交流信號(-17v ac -90v ac)；2）摘掛機(jī)檢測信號-提供話機(jī)摘掛機(jī)時(shí)的微處理器檢測信號，微處理器根據(jù)該信號的變化來判別出話機(jī)的摘掛機(jī)情況；3）語音信號接口它具有與codec與dtmf相連的模擬語音信號接口，完成從話機(jī)到codec與dtmf或從codec到話機(jī)的模擬語音信號連接；它是話機(jī)與codec聯(lián)系的間橋梁；4）rj11用戶線接口連接話機(jī)。 電源提供整個(gè)系統(tǒng)所需的+5v、-5v、-48v以及ac75v鈴流等。饋電輸出系統(tǒng)主要提供外接電話或pabx系統(tǒng)所需的-48v饋電以及撥號音、忙音、回鈴音等信號。 終端系統(tǒng)工作電壓為5v

6、 dc。由于tc35模塊的突發(fā)耗電電流峰值可達(dá)3a，故外加的穩(wěn)壓器件必須達(dá)到足以提供tc35額定電流的條件。在本終端中，采用了開關(guān)電源芯片lm2576完成從12v到5v的轉(zhuǎn)換，作為對tc35終端的供電電源。必須特別注意的是，由lm2576芯片完成開關(guān)電源轉(zhuǎn)換需要大功率的電感（100uh）和電容，以提高儲能的能力，達(dá)到tc35的耗電需求。 tc35模塊支持8位數(shù)據(jù)位，無奇偶校驗(yàn)位，1位停止位數(shù)據(jù)傳輸。傳輸速率可以在4.8kbit/s115kbit/s間自適應(yīng)。系統(tǒng)加電后，為使tc35進(jìn)入工作狀態(tài)，必須給igt加一延時(shí)大于100ms的低脈沖，電平下降持續(xù)時(shí)間不超過1ms。啟動(dòng)后，igt應(yīng)保持高電平

7、（3.3v）。在驅(qū)動(dòng)igt時(shí)，tc35模塊的供電電壓不能低于3.3v，否則tc35不能激活。 tc35數(shù)據(jù)接口工作在cmos電平（2.65v）,通過74lvc07芯片電平轉(zhuǎn)換與單片機(jī)的串行口連接。數(shù)據(jù)接口遵從dce的itu-t rs-232內(nèi)部交換電路標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)異步串行收發(fā)功能。zif連接器提供6個(gè)引腳給sim卡接口，其中ccin用來檢測sim卡是插好。連接器的sync腳控制燈的狀態(tài)，以此判斷tc35的工作狀態(tài)。 電話終端的軟件實(shí)現(xiàn) tc35模塊采用at賀氏指令集。單片機(jī)可以通過正確的at指令對tc35模塊進(jìn)行初始化和通信數(shù)據(jù)的接收發(fā)送。 1) 上電初始化過程：at&f 設(shè)置tc35參數(shù)為出廠默

8、認(rèn)值。如返回說明正確；ate0設(shè)置tc35不回顯從te接收的字符。 2）電話機(jī)主叫時(shí)：用戶摘機(jī)，slic輸出shk信號給cpu89c51的p12信號，cpu接到slic終端信號后，執(zhí)行送撥號音子程序（由p15控制），450hz撥號音經(jīng)mh88612的vr腳輸出給外接話機(jī)，使之發(fā)出撥號聲音。當(dāng)主叫聽到撥號音后就可進(jìn)行撥號。撥號模擬信號經(jīng)slic的vx輸出給dtmf（mt8870），dtmf將其變成二進(jìn)制的8421碼并等數(shù)據(jù)有效后（s1d為高），由cpu輸出使toe=1讀取d3d0數(shù)據(jù)。 cpu在接收到第一個(gè)撥號號碼后就會停止對slic送撥號音信號，cpu收集用戶所撥的號碼，如果7秒內(nèi)沒有再輸入號

9、碼，前面所輸入的號碼將由cpu向tc35自動(dòng)撥出。cpu采用at指令向tc35發(fā)送atd136xxxxxxxx。如用戶摘機(jī)后又掛機(jī)，則cpu向tc35發(fā)送ath命令。若主叫所撥號碼符合要求，由gsm端處理；若被叫忙，tc35通知cpu，cpu執(zhí)行送忙音子程序；p15輸出控制信號（0.35秒/0.35秒間隔），450hz信號音經(jīng)mh88612的vr引腳輸出給外接話機(jī)，聽筒聽到忙音，提醒主叫被叫忙。若被叫閑，則tc35通知cpu，cpu微處理器就執(zhí)行送回鈴音子程序，p15輸出控制信號（1秒/4秒間隔），450hz信號音經(jīng)mh88612的vr引腳輸出給外接話機(jī)，聽筒聽到回鈴音。當(dāng)被叫摘機(jī)后，微處理器

10、就停送回鈴音給slic，此時(shí)主叫和被叫就可以通話了 。通話過程如下：當(dāng)只使用某一個(gè)話機(jī)時(shí)，主叫的話音信號經(jīng)slic的vx經(jīng)處理變換送給tc35的micn1和micp1端，同樣，被叫話音信息由tc35的epp1和epn1端信號經(jīng)處理變換給slic的vr端，從而完成主叫與被叫的通話。通話完畢，若被叫先掛機(jī)，微處理器要對slic送忙音，從而使主叫話機(jī)聽到忙音；若主叫先掛機(jī)，則微處理器就進(jìn)行相應(yīng)的操作。 3）電話機(jī)被叫時(shí)：當(dāng)cpu檢測串行口rxd接收到“ring”時(shí)，slic話機(jī)作為被叫方。cpu就控制slic產(chǎn)生鈴流信號，頻率為25hz。該鈴流信號通過slic的tip/ring輸出到外接話機(jī)，使得話

11、機(jī)產(chǎn)生振鈴。振鈴間隔由微處理器控制。當(dāng)用戶摘機(jī)，微處理器產(chǎn)生中斷，微處理器執(zhí)行相應(yīng)程序，停送鈴流，雙方進(jìn)入通話狀態(tài)。 待添加的隱藏文字內(nèi)容3 tc35無線終端主要功能 1） 提供用戶交換機(jī)中繼功能：有撥號音、忙音、振鈴信號等完整的信號音功能； 2） 與任何一部雙音頻電話連接后，用戶可以方便地?fù)艽螂娫?，使用移?dòng)運(yùn)營商提供的各項(xiàng)服務(wù)；同時(shí)提供靈活的撥號定義機(jī)制，滿足不同地區(qū)用戶的呼叫習(xí)慣，滿足運(yùn)營商的業(yè)務(wù)限制； 3） 用于900mhz/1800mhz公眾移動(dòng)通信網(wǎng)，可以撥打國際、國內(nèi)長途電話、市內(nèi)電話、gsm移動(dòng)電話；可內(nèi)置撥號器功能，可以自行編程實(shí)現(xiàn)長途電話的多路由功能，如長途電話根據(jù)需要可以走193、17911路由； 4） 能自動(dòng)判斷被叫應(yīng)答并送反極信號，與標(biāo)準(zhǔn)電話計(jì)費(fèi)顯示器相連時(shí)便能顯示撥打號碼，產(chǎn)生金額，完成實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)。 結(jié)語 本文介紹的基于tc35模塊的無線接入終端設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)簡單，具有通信成