双向通信测试测量电路模块设计 —电路图天天读（68）

2022-05-30 14:37分类：电路图阅读：

　　以健全的北斗导航卫星通信手机定位系统、GPRS网络通信及其各种各样配用感应器机器设备等新技术服务平台为借助，具备精确测量风、温、湿、压等气候主要参数和收集海流、海水盐度、有机化学以及它所需的深海水文水利主要参数，总体目标精准定位，应急案情汇报，信息内容推送，统计信息等健全作用的测报实验仪器的研制拥有更为宽广的应用前景。文中指出了一种双向通信电源电路系统软件方案设计。具备功耗低、小型化、插口丰富多彩、稳定性高特性，可给予船舶定位、水上通讯、遇难求助等各种功能性服务项目，可提高安全防护工作能力，因此对有关领域主管机构具备关键实际意义。

　　ARM9CPUS3C2440A

　　根据ARM920T核心的S3C2440A做为系统软件cpu，配置128M的SDRAM，256M的NAND FLASH和16M的NOR FLASH，以解决置入Linux电脑操作系统所耗费的运行内存。S3C2440A集成化了MMC/SD卡读写能力控制板，LCD与触摸显示屏插口，3路UART串口通信，1路主控芯片与1路从动USB插口，1个IDE接口可建空大空间电脑硬盘，实时时钟，AC‘97音频接口、多至130个通用性IO口等诸多硬件平台。S3C2440A內部集成化的3路串口通信可经过外接简易的RS232脉冲信号变换集成ic，各自联接北斗导航卫星通信精准定位终端设备、GPRS控制模块日风感应器。除此之外，ARM9CPUS3C2440A根据內部集成化的双路SPI插口能外接16位ADC，之外接溫度、环境湿度、海水盐度、工作压力等感应器。S3C2440A的通用性IO口做为电源开关量键入检验和输入输出操纵插口，并可按照用户需求开展拓展。此外，S3C2440A 还可达到联接以太网接口控制板，USB外接设备，罗盘指南针、海流计、水的声音传送等可扩大运用要求。

　　北斗导航卫星通信控制模块电路原理

　　北斗导航卫星通信控制模块电源电路的制定能够从数据信号接受、信号分析及作用桌面显示三个层级多方面进行，相对性应选用经济实用的北斗导航卫星通信终端设备，并制定出串口通信电源电路与 LCD液晶显示屏电源电路。北斗导航卫星通信控制模块可采用UM220控制模块，该组件适用北斗定位系统二代（BD2）与GPS双系统导航校时，具备外形尺寸小（仅 40×30×3.7mm）、功能损耗低（仅350mW）、处理速度高优势，该控制模块三维精度等级为3m，速率精密度为0.1m/s，数据信息刷新率可以达到1Hz。UM220还装有通讯卫星显控手机软件CDT（Control&Display Tool），此软件给予简洁的图型操作界面，可方便快捷地操纵卫星接收机并开展作用可以设定，获得所需信息内容。北斗导航卫星通信控制模块电源电路关键包含 UM220插口、无线天线、储备开关电源、校准及串口通信电源电路，其电路设计图如图所示4所显示。ARM9CPUS3C2440A的串口通信0脚位TXD0、RXD0与 UM220的RXD3、TXD3相互连接组成串口通信电源电路。S3C2440A的脚位GPE0与UM220的PPS脚位联接，可接受UM220輸出的占空比与旋光性可调式的PPS数据信号；S3C2440A的脚位GPE1可编程控制器。

　　图4 UM220电路设计图

　　輸出占空比与旋光性可调式的事情数据信号给予给UM220的EVENT脚位。UM220供电系统开关电源脚位VCC与GND间串联有电解法电容器CT1和瓷片电容C1，以滤掉高频率与低頻杂讯数据信号，促使UM220供电系统开关电源平稳纯粹，且工作电压峰峰值不超过50mV。UM220具备精准校时作用，为保持系统软件数字时钟，UM220的VBAT脚位经过流保护电阻器R1与损耗二极管D2、 D3连有3V锂充电电池。在其中，二极管D3损耗0.3V，而D2损耗0.7V，以保证 UM220的VBAT脚位平常由主开关电源3.3V供电系统，而主开关电源跳停时，则由储备开关电源3V锂电供电系统。UM220的GNSS_ANT脚位在PCB线路板必须走线50Ω以配对无线天线特性阻抗，随后外接北斗导航卫星蜂窝状无线天线。除此之外，电阻器R2、 R3与电容器C2及二极管D1组成平稳的低电频延时电路，且低电频维持時间超过2ms。

　　GPRS控制模块电路原理

　　测报仪关键依靠卫星通讯互联网开展数据通信与精准定位，为减少测报仪系统软件功能损耗及经营成本，则可采用GPRS/CDMA互联网实现远程控制通信。GPRS控制模块外场运用电路原理包含控制模块运行电源电路、数据通讯电源电路、视频语音通讯电源电路及SIM卡运用电源电路。GPRS控制模块可采用西门子PLC企业的MC55。MC55是西门子公司发布的新一代。

　　图5 MC55电路设计图

　　无线通讯GPRS控制模块，能够迅速稳定地完成系统软件方法中的数据信息、视频语音传送、短信服务项目和发传真，控制模块结构紧凑，重量较轻，内嵌TCP/IP协议找，由AT命令操纵可使应用软件非常容易地连接互联网。GPRS控制模块电源电路关键包含MC55插口、SIM卡电源电路、车载逆变器及与S3C2440A联接的串口通信电源电路，其电路设计图如图所示5所显示。S3C2440A串口通信1的RXD1，TXD1脚位与MC55的TXD0、 RXD0脚位联接组成串口通信电源电路。MC55的CCGND、CCIN、CCREST、CCIO、CCVCC与CCCLK脚位构成SIM卡插口，并连有耦合电容C4、C5。MC55的供电系统开关电源VBATT由5V经二极管D2降血压获得。S3C2440A的GPE3推动操纵MC55的IGT脚位，使其进到一切正常工作模式；S3C2440A的GPE2可检验MC55的RING脚位输入输出的差分信号，以决策系统软件是不是休眠状态进到功耗低情况。为了更好地在有GPRS数据信息传输时造成同歩数据信号，可根据配备MC55的SYNC脚位操纵发亮LED情况标示来完成。当有数据信息推送时，SYNC脚位輸出上拉电阻促使三极管T1基极通断，则鲜红色发光二极管LED1被照亮。

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