基于SIM900A的物联网短信报警系统
2 系统硬件设计
系统内的物联网短信报警网关硬件组成如图3所示，在本地功能上来讲，由LCD液晶显示屏、继电器控制、按键、LED指示灯、SD卡存储、RTC实时时钟、以太网接口等部分构成；从通信功能上来讲，由WSN通信部分和GPRS通信部分构成；系统由6 V／4 AH铅酸电池供电，由于考虑到有些温室环境没有外接市电，故在电源部分采用9 V／5 W太阳能电池板结合充电电路给6 V／4 AH铅酸电池供电。
控制器采用STM32F103芯片，其内核为ARM32位的CortexTM-M3 CPU，具有2个12位A／D转换器，7通道DMA，多达80个I／O口，7个定时器，具有2个I2C接口、3个USART接口、2个SPI接口、CAN接口以及USB全速接口，由于其具有睡眠、停机和待机3种模式，功耗在休眠时可以做10μA，所以非常适合在本物联网报警系统中使用。
GSM／GPRS通信部分采用SIMCOM公司的SIM900A模块来实现，SIM900A是一个专门为中国大陆市场设计的双频GSM／GPRS模块，工作频段为：EGSM 900 MHz和DCS 1800MHz。SIM900A支持GPRS multi-slot class 10／class 8(可选)和GPRS编码格式CS-1，CS-2，CS-3和CS-4。模块尺寸只有24 mm×24 mm×3 mm，几乎可以满足所有用户应用中的对空间尺寸的要求，例如M2M，数据传输系统等。具有68个贴片引脚，键盘和SPI接口，音频输入和输出，可编程GPIO等。SIM900A采用省电技术设计，在SLEEP模式下电流只有1．0 mA。其内嵌TCP／IP协议，在数据传输方面非常有用。
GSM／GPRS通信电路结构如图4所示，由天线、天线阻抗匹配电路、SIM卡电路、ESD静电保护电路和电源控制器组成。其中，SIM900A通过其串口1与STM32F103的串口0进行数据通信；电源控制部分通过STM32F103的GPIO来控制IRFR9024芯片(N构造MOSFET)使能，控制系统适时进入休眠模式，关断SIM900A电源来降低功耗；ESD静电防护采用SMF05C芯片进行SIM卡数据保护；阻抗匹配电路利用APPCAD仿真软件进行50 Ω传输线匹配，保证信号强度。
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