介紹了美國德州儀器（TI）公司的16位超低功耗單片機MSP430F135和Siemens公司TC35系列的MC37i。詳細介紹了各個部分電路組成和原理。設計并實現了一種基于短信傳輸方式的無線工業模塊。

　　0 引言

　　在工業測控領域，對遠程數據傳輸有兩種方案，利用GPRs技術和短信。GPRS通信基礎是以IP包的形式進行數據的傳輸，當GPRS終端接入GPRS骨干網后，通過UDP、TCP等數據傳輸協議實現與網絡上其它計算機的數據通訊。這種網絡結構決定了數據中心計算機必須有固定的IP，要求數據中心用戶架設VPN專線或辦理一些寬帶業務或辦理虛擬專線網來獲得可以提供給終端的固定IP地址。以上這些都會增加用戶運營成本，而利用短信傳輸方式可以降低用戶的運營成本，使用點到點收發設備，對一些實時性要求不是很高，架設網絡費用低，數據傳輸量不大，具有明顯的優勢。針對上述特征本文設計了一款基于短信傳輸方式的無線工業模塊，給出各電路設計的方案，并對各部分電路進行詳細的描述。

　　1 MC37i模塊

　　MC37i模塊是Siemens公司推出的新一代工業級GSM模塊，該款模塊特點是外形設計精巧、緊湊，功能強大，接口簡單，方便用戶使用。

　　模塊主要特性與技術指標包括以下幾點：1）雙頻段：為GSM900／1800MHz；2）支持數據、語音、短消息和傳真；3）高集成度（32．5×35× 3．1mm），重量僅為6g；4）寬范圍電源電壓：3. 0～4．8V；5）RS232選比特率300b／s～230kb／s；6）平均功率消耗；2．3W／900MHz；1．38W ／1800MHz；7）溫度范圍：工作溫度-20～+55℃，儲存溫度-40～+70℃；8）SIM電壓：3V／1．8V；9）RF輸出接頭：U．FL-R-SMT，插頭，阻抗50Ω；10）GPRS模式：編碼方式（CS1-CS4）；11）SMS短信息收發方式PDU和MO／MT文本格式。

　　MC37i模塊有50個引腳，通過一個DF12C連接器引出。這50個引腳可以劃分5類-電源、數據輸入輸出、SIM卡、音頻接口和控制。

　　2 系統整體電路設計

　　設計的整體結構框圖如圖1所示，由MC37i模塊、電源電路、單片機電路、SIM卡電路等構成。1）上行工作方式：被測信息通過分壓接口電路取得分壓數值，經過單片機程序AD轉換運算、編碼，組成短信格式，經MC37i模塊發向數據中心；2）下行工作方式：數據中心下發短信，經MC37i模塊接收，由單片機程序解碼，解析指令，驅動接口，執行相應的動作。完成測控功能。

　　3 硬件設計

　　3．1 電源電路

　　設計的電源輸入是12V。由于MC37i模塊在發射瞬間最大電流可達2A，電源會產生一些跌落，考慮電源干擾問題，對單片機和模塊采用分開供電方式。電源電路示意圖如圖2所示。

　　MC37i模塊工作電壓在3．0～4．8V，對于傳統線性穩壓器構成的穩壓電源很難滿足能低壓大電流的要求，因此電源電路選用TI公司生產的工業級具有3A電流輸出降壓開關型集成穩壓電路芯片TPS54331D，該芯片可最大提供達3A的電流，并且外圍電路簡單，輸入電壓范圍較寬，輸出電壓范圍可調。模塊電源電路如圖3所示。在制作PCB板圖時要注意，對模塊供電的電源回路盡可能加寬，以減少電壓輸出紋波。

　　MC37i模塊在傳送數據瞬間，電源會產生一些跌落，如圖4所示，△值可達0．3V，因此在給模塊供電時，靠近MC37i模塊VCC引腳座旁對地并加一些濾波電容，用1000 μF電解電容并連在電源與地之間，以減少電壓波動。同時，為了減少天線發射時射頻對電源的干擾，在靠近MC3 7i模塊的電源旁邊對地并接100nF、39pF、22pF、8．2pF電容。

　　3．2 數據采集電路

　　數據采集電路主要采集蓄電池電壓、太陽能板電壓。采集電路如圖5所示。VSOLAR接太陽能板電壓正極，VBAT接蓄電池電壓正極。由于在實際運用中被檢測信號電壓超過12V，因此通過電阻分壓網絡對被檢測信號進行分壓，得電壓系數為：ADBAT=30K／（120K+30K）=0．2VBAT（以VBAT為例）。為了保護檢測引腳不被損壞，在輸入引腳處各加一個3．3V穩壓二極管。圖中電解電容起到濾波作用，能夠濾掉電源線上的微小干擾。