电子产品世界

GSM模块[3]用芯讯通（SIMCom）公司生产的SIM900A，是一款尺寸紧凑的GSM/GPRS模块，采用SMT封装，基于STE的单芯片案，采用ARM926EJ-S架构，性能强大，支持AT指令。

利用STM32的串口来控制GSM MODEM，单片机与GSM模块一般采用串行异步通信接口， 通信速度可设定，通常为19200bps。GSM MODEM与单片机之间采用串口通信的方式，MODEM的TXD、RXD分别为发送、接收端，与单片机的PA10、PA9连接，组成串口通信。GSM模块通过把PWRKEY信号拉低一段时间然后释放来开机。当模块开机后就可以发送AT命令来控制模块，用户可以通过“AT+IPR=x”设置波特率并把参数保存。一旦配置为固定波特率，当模块开机时将会从串口收到字符“RDY”。这些字符在自动波特率激活的情况下无法显示。同样，可以通过把PWRKEY 信号拉低一段时间然后释放来关机。或者使用AT命令“AT+CPOWD=1”关闭模块。该命令使模块从网络上注销，让软件进入安全状态，保存有用数据，让然后完全断开供电。在关机前，模块串口将自动发送下列字符串“NORMAL POWER DOWN”，这之后将不能执行AT命令。模块进入掉电模式，仅仅RTC处于激活状态。掉电模式可以通过STATUS引脚来检测，在掉电模式下此引脚输出为低电平。GSM主模块（包括SIM部分）如图3所示。

图3 GSM 主模块（包括SIM 部分）

2.3 热释电传感器模块

热释电传感器模块[4]括热释电传感器及外围放大电路，当有人进入传感器所能检测到的范围时，传感器检测到能量变化，转换成微弱的电信号，然后通过外围放大电路放大并转换成电压信号传输给单片机。其作用原理如下：人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10um左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10um左右的红外线而进行工作的。人体发射的10um左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。由实验证明，传感器不加菲涅尔透镜，其检测距离小于2m，而加上菲涅尔透镜后，其检测距离可增加到10m左右。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，经后续电路检测处理后就能产生电信号发送给单片机处理。

热释电BISS0001模块的原理图如图4所示。图中，运算放大器OP1(芯片内部)将热释电红外传感器的输出信号作第一级放大，然后由C104耦合给运算放大器OP2（芯片内部）进行第二级放大，再经由电压比较器COP1和COP2构成的双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号Vs去启动延迟时间定时器，输出信号Vo经晶体管T1放大驱动继电器去接通负载。CDS1为光敏电阻，用来检测环境照度。当作为照明控制时，若环境较明亮，CDS1的电阻值会降低，使9脚的输入保持为低电平，从而封锁触发信号Vs。JP1是工作方式选择开关，当JP1跳线帽跳2、3口时，与1端连通，芯片处于不可重复触发工作方式，这种工作方式下即使检测区域有人活动模块也会自动停止输出一段时间（封锁延时）然后再检测，这种工作方式一般习惯称为脉冲输出；当JP1跳线帽跳1、2口时，与2端连通，芯片则处于可重复触发工作方式，只要检测区域有人模块就一直有输出，这种模式一般称为电平输出。另外，输出延迟时间T x由外部的R33和CY2的大小调整,触发封锁时间Ti由外部的R13和CY1的大小调整。模块采用低功耗稳压器件7133A-1，可以保证在很宽的输入电压下稳定提供3.3V的工作电压，确保模块能正常工作。

图4 热释电模块原理图

2.4 电源

电源模块分两部分：单片机供电模块和GSM供电模块。单片机电源采用典型的电源设计方案，如图5所示。其中Ｃ9和Ｃ10是旁路电容，起到抑制干扰的作用，而Ｃ11和Ｃ12 是电解电容，起到滤波的作用；一般大电容旁边并联一个小电容的目的是降低高频内阻，因为大的电解电容一般采用卷绕工艺制造，所以等效电感较大；小电容可以提供一个小内阻的高频通道，降低电源全频带内阻。这个电路在实际中比较常见。

图5 电源部分电路

而SIM900A模块电源采用VBAT为3.4V到4.5V的单电源供电，由于和单片机工作电压不同，由单独电源模块供电，如图6所示。VBAT端输出电压4.2V给GSM模块使用。

图6 GSM 模块的电源

关键词： 设计 实现 报警系统 短信 STM32 GSM 基于