基于TC35模块的无线接入终端设计

1、gsm无线接入终端是为了解决固定用户布线难、部分地区装机条件不足以及解决临时通信问题的一种无线接入设备，它通过gsm网络向用户提供类似固定电话的接口。它是一种将普通电话机与900mhz/1800mhz移动通信网连接并进行通话的转接设备。将它与任意一部双音频电话简单连接后，用户就可以方便地拨打电话，还可以使用移动运营商提供的各项服务，使用十分简单方便。本文采用tc35模块设计的无线接入终端具备与pstn普通有人值守公话相同的功能，帮助移动运营商占领广阔的固定电话公话市场。 无线终端的设计 电路组成 系统的硬件电路部分包括天线、cpu、gsm模块、slic厚膜电路、电源和馈电输出系统。cpu采用5

2、1系列单片机atmel89c51，具有使用方便，抗干扰性好等特点。gsm模块采用西门子公司的tc35工业控制模块，来完成语音及数据通信，它提供的at指令接口由cpu控制该模块工作。电话机接口电路采用mitel公司的mh88612b厚膜电路。 tc35模块是整个gsm系统的核心，它工作在egsm900和gsm1800双频段，可传输语音和数据信号，功耗在egsm900（4类）和gsm1800（1类）分别为2w和1w，通过接口连接器和天线连接器分别连接到sim卡读卡器和天线。tc35摸块提供rs-232数据口，采用at贺氏指令，符合etsi标准gsm0707和gsm0705，内置微控制器将gps接收

3、机和gsm模块结合在一起。tc35的数据接口（cmos电平）通过at 命令可双向传输指令和数据，可选择波特率为300bit/s115kbit/s，自动波特率为1.2kbit/s115kbit/s。它支持文本和pdu格式的sms（短消息），2.4k 、4.8k、9.6k的非透明数据和第3组的一类、二类传真。可通过at命令或关断信号实现重启和故障恢复。tc35模块非常适合在最小功率下开发出gsm蜂窝设备，这蜂窝设备应用部分构成人机接口（mmi），通过单片机89c51的串行接口可接入tc35。tc35通过40芯zif连接蜂窝应用部分，zif连接器提供控制数据、音频信号和电源输入线的应用接口。需要注意

4、的是tc35模块是作为数据通信设备（dce）来连接的，而不是像一般调制解调器作为数据终端设备（dte）进行连接。slic（subscriber line interface circuit）接口电路采用mitel公司的mh88612b厚膜电路，它实现普通电话机与tc35连接，这个接口电路具有馈电、过压保护、振铃、监视、编解码、信号音产生器等功能。其中，信号产生器产生各种信号音，可通过硬件或软件方法来实现。若用软件实现，则将这些信号音进行抽样、量化、编码成pcm数字信号后存在一个只读存储器中，然后再周期重复地读出这些值就可以得到数字信号音。本设备采用硬件电路产生450hz信号音。slic具有如下

5、功能：1）铃流信号-能提供话机振铃所需的铃流，它是一负高压交流信号(-17v ac -90v ac)；2）摘挂机检测信号-提供话机摘挂机时的微处理器检测信号，微处理器根据该信号的变化来判别出话机的摘挂机情况；3）语音信号接口它具有与codec与dtmf相连的模拟语音信号接口，完成从话机到codec与dtmf或从codec到话机的模拟语音信号连接；它是话机与codec联系的间桥梁；4）rj11用户线接口连接话机。 电源提供整个系统所需的+5v、-5v、-48v以及ac75v铃流等。馈电输出系统主要提供外接电话或pabx系统所需的-48v馈电以及拨号音、忙音、回铃音等信号。 终端系统工作电压为5v

6、 dc。由于tc35模块的突发耗电电流峰值可达3a，故外加的稳压器件必须达到足以提供tc35额定电流的条件。在本终端中，采用了开关电源芯片lm2576完成从12v到5v的转换，作为对tc35终端的供电电源。必须特别注意的是，由lm2576芯片完成开关电源转换需要大功率的电感（100uh）和电容，以提高储能的能力，达到tc35的耗电需求。 tc35模块支持8位数据位，无奇偶校验位，1位停止位数据传输。传输速率可以在4.8kbit/s115kbit/s间自适应。系统加电后，为使tc35进入工作状态，必须给igt加一延时大于100ms的低脉冲，电平下降持续时间不超过1ms。启动后，igt应保持高电平

7、（3.3v）。在驱动igt时，tc35模块的供电电压不能低于3.3v，否则tc35不能激活。 tc35数据接口工作在cmos电平（2.65v）,通过74lvc07芯片电平转换与单片机的串行口连接。数据接口遵从dce的itu-t rs-232内部交换电路标准实现异步串行收发功能。zif连接器提供6个引脚给sim卡接口，其中ccin用来检测sim卡是插好。连接器的sync脚控制灯的状态，以此判断tc35的工作状态。 电话终端的软件实现 tc35模块采用at贺氏指令集。单片机可以通过正确的at指令对tc35模块进行初始化和通信数据的接收发送。 1) 上电初始化过程：at&f 设置tc35参数为出厂默

8、认值。如返回说明正确；ate0设置tc35不回显从te接收的字符。 2）电话机主叫时：用户摘机，slic输出shk信号给cpu89c51的p12信号，cpu接到slic终端信号后，执行送拨号音子程序（由p15控制），450hz拨号音经mh88612的vr脚输出给外接话机，使之发出拨号声音。当主叫听到拨号音后就可进行拨号。拨号模拟信号经slic的vx输出给dtmf（mt8870），dtmf将其变成二进制的8421码并等数据有效后（s1d为高），由cpu输出使toe=1读取d3d0数据。 cpu在接收到第一个拨号号码后就会停止对slic送拨号音信号，cpu收集用户所拨的号码，如果7秒内没有再输入号

9、码，前面所输入的号码将由cpu向tc35自动拨出。cpu采用at指令向tc35发送atd136xxxxxxxx。如用户摘机后又挂机，则cpu向tc35发送ath命令。若主叫所拨号码符合要求，由gsm端处理；若被叫忙，tc35通知cpu，cpu执行送忙音子程序；p15输出控制信号（0.35秒/0.35秒间隔），450hz信号音经mh88612的vr引脚输出给外接话机，听筒听到忙音，提醒主叫被叫忙。若被叫闲，则tc35通知cpu，cpu微处理器就执行送回铃音子程序，p15输出控制信号（1秒/4秒间隔），450hz信号音经mh88612的vr引脚输出给外接话机，听筒听到回铃音。当被叫摘机后，微处理器

10、就停送回铃音给slic，此时主叫和被叫就可以通话了 。通话过程如下：当只使用某一个话机时，主叫的话音信号经slic的vx经处理变换送给tc35的micn1和micp1端，同样，被叫话音信息由tc35的epp1和epn1端信号经处理变换给slic的vr端，从而完成主叫与被叫的通话。通话完毕，若被叫先挂机，微处理器要对slic送忙音，从而使主叫话机听到忙音；若主叫先挂机，则微处理器就进行相应的操作。 3）电话机被叫时：当cpu检测串行口rxd接收到“ring”时，slic话机作为被叫方。cpu就控制slic产生铃流信号，频率为25hz。该铃流信号通过slic的tip/ring输出到外接话机，使得话

11、机产生振铃。振铃间隔由微处理器控制。当用户摘机，微处理器产生中断，微处理器执行相应程序，停送铃流，双方进入通话状态。 待添加的隐藏文字内容3 tc35无线终端主要功能 1） 提供用户交换机中继功能：有拨号音、忙音、振铃信号等完整的信号音功能； 2） 与任何一部双音频电话连接后，用户可以方便地拨打电话，使用移动运营商提供的各项服务；同时提供灵活的拨号定义机制，满足不同地区用户的呼叫习惯，满足运营商的业务限制； 3） 用于900mhz/1800mhz公众移动通信网，可以拨打国际、国内长途电话、市内电话、gsm移动电话；可内置拨号器功能，可以自行编程实现长途电话的多路由功能，如长途电话根据需要可以走193、17911路由； 4） 能自动判断被叫应答并送反极信号，与标准电话计费显示器相连时便能显示拨打号码，产生金额，完成实时计费。 结语 本文介绍的基于tc35模块的无线接入终端设计，实现简单，具有通信成