專利名稱：基于全球移動通訊系統(tǒng)的用戶終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域中一種基于GSM(全球移動通訊)系統(tǒng)的用戶終端，具體地說，是一種基于GSM系統(tǒng)，并可進(jìn)行短消息收發(fā)、語音傳輸，與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠脩艚K端。
背景技術(shù)：
隨著通信事業(yè)的發(fā)展，移動通信應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，移動終端的設(shè)計(jì)也逐漸倍受關(guān)注?，F(xiàn)有技術(shù)中基于GSM網(wǎng)絡(luò)的用戶終端，一般均可實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)用戶終端和手機(jī)、或手機(jī)和手機(jī)之間的信息互動，但是其使用的電路部件較多，容易發(fā)生干擾而影響正常的通訊，維護(hù)成本很高。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于全球移動通訊系統(tǒng)(GSM)的用戶終端，其不僅可方便地實(shí)現(xiàn)短消息的收發(fā)和語音傳輸，與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?，且其結(jié)構(gòu)簡單，不易受干擾，可廣泛應(yīng)用于基于GSM的短信息商務(wù)系統(tǒng)中。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的基于GSM系統(tǒng)的用戶終端，包含一帶有若干信號輸入端和信號輸出端的GSM模塊，一帶有若干信號輸入端和信號輸出端的電平轉(zhuǎn)換芯片，特點(diǎn)是，還包含和該電平轉(zhuǎn)換芯片電路連接的一電源及啟動、關(guān)機(jī)電路單元，和該GSM模塊和電平轉(zhuǎn)換芯片電路連接的數(shù)據(jù)通信電路單元，用戶識別模塊(SIM卡)電路單元，該數(shù)據(jù)通信電路單元包含語音通信電路單元。
該基于GSM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的用戶終端還包含一和GSM模塊電路連接的指示電路單元。
所述的電源及啟動、關(guān)機(jī)電路單元包含一電源電路單元和啟動、關(guān)機(jī)電路單元。該電源電路單元包含一充電電池和一穩(wěn)壓電源模塊，該充電電池連接所述電平轉(zhuǎn)換芯片的電源輸入端，該穩(wěn)壓電源模塊和GSM模塊的其中兩個(gè)信號輸入端電路連接；所述的啟動、關(guān)機(jī)電路單元包含啟動電路單元和關(guān)機(jī)電路單元，該啟動電路單元包含一電路連接的開、漏極三極管和一上電復(fù)位電路。
所述的GSM模塊為TC35集成電路，其包含以電路連接的供電單元，GSM基本處理器，無線處理器，閃存，ZIF(Zero Insertion Force零插力)連接器，電平轉(zhuǎn)換芯片為MAX3238。所述的穩(wěn)壓模塊為一三端電源模塊UA7806。
所述的數(shù)據(jù)通信電路單元是指TC35的數(shù)據(jù)接口采用并行異步收發(fā)，符合國際標(biāo)準(zhǔn)ITU RS-232接口電路標(biāo)準(zhǔn)，并工作在CMOS電平；該數(shù)據(jù)接口配置為8位數(shù)據(jù)位，位停止位，無校驗(yàn)收；實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)化及串口通信的MAX3238和TC35電路連接，并有4個(gè)0.1uF的電容和該MAX3238電路連接。
所述的語音通信電路單元是指TC35的2個(gè)語音接口均設(shè)有模擬麥克輸入和模擬耳機(jī)輸出；所述的TC35設(shè)有6種語音模式，可分別通過指令A(yù)T～SNFS選擇。其中一個(gè)語音接口的的默認(rèn)配置為 型號為VotronicHH-SI-30.3/V1.1/0手持話筒，語音模式為1(默認(rèn))、4、5，其中模式1參數(shù)固定；而另一個(gè)語音接口為頭戴式耳機(jī)和麥克設(shè)置，語音模式為2、3、6。為了防止從麥克風(fēng)和耳機(jī)導(dǎo)線引入高頻干擾，影響TC35的正常運(yùn)行。設(shè)計(jì)電路時(shí)，在麥克風(fēng)、耳機(jī)、以及手持聽筒的插孔處都接有電感。此外，考慮到靜電保護(hù)的因素，所有語音信號輸入端都通過電容與GND(Ground地)耦合。
所述的SIM卡電路單元是指所述的TC35內(nèi)的基帶處理器集成一個(gè)與“ISO 7816-3”IC Card標(biāo)準(zhǔn)兼容的SIM接口，為了適合外部的SIM接口，該接口連接到主接口(ZIF連接器)。并在TC35的ZIF連接器上添加一可檢測SIM卡支架中是否插有SIM卡“CCIN”的引腳。該CCIN引腳和SIM卡的CCVCC引腳相連。并考慮到電磁兼容和靜電保護(hù)等因素，為了達(dá)到最佳的通話效果，采用在SIM支架下，即印刷電路板的頂層敷設(shè)一層銅隔離網(wǎng)，該層敷銅與SIM卡的CCGND引腳相連，CCGND和電路板的GND之間通過兩個(gè)并聯(lián)的電容和電感耦合。此舉為SIM卡構(gòu)成了一個(gè)隔離地，屏蔽了其他信號線對SIM卡的干擾。再進(jìn)行語音通話時(shí)，話音清晰。
本實(shí)用新型提供的一種短消息收發(fā)平臺，不僅可方便地實(shí)現(xiàn)短信息的收發(fā)，語音傳輸，與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ埽医Y(jié)構(gòu)簡單，在傳輸過程中，也可充分保持防止受高頻干擾，保證語音清晰，有效降低了維護(hù)成本，可廣泛應(yīng)用于基于GSM的短信息商務(wù)系統(tǒng)中。


圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖；圖2為本實(shí)用新型中TC35模塊的電路原理圖；圖3為本實(shí)用新型的啟動電路中采集到的啟動信號降沿示意圖。
具體實(shí)施方式
以下根據(jù)圖1～圖3，說明本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式，如圖1所示，本實(shí)用新型提供的基于全球移動通訊系統(tǒng)的用戶終端，包含一帶有若干信號輸入端和信號輸出端的GSM模塊，該模塊為Siemens公司的GSM模塊TC35，一帶有若干信號輸入端和信號輸出端的電平轉(zhuǎn)換芯片，該芯片為美信公司的MAX3238，還包含和該MAX3238電路連接的一電源及啟動、關(guān)機(jī)電路單元，該電源及啟動、關(guān)機(jī)電路單元包含電源啟動、關(guān)機(jī)邏輯電路單元和電源電路單元，該電源電路單元包含型號為UA7806的芯片；該用戶終端還包含和該GSM模塊和電平轉(zhuǎn)換芯片電路連接的數(shù)據(jù)通信電路單元，SIM卡電路單元。該數(shù)據(jù)通信電路單元包含一語音通信電路單元，該語音通信電路單元包含一型號為S4063的芯片，該SIM卡電路單元包含一型號為3788E的芯片。
如圖2所示，為本實(shí)用新型GSM模塊TC35的電路原理圖，其主要包括電路連接的GSM基本處理器24、GSM無線處理器23、供電模塊25、閃存22、ZIF連接器26，天線接口21。TC35是Siemens公司生產(chǎn)的無線通信GSM模塊，其可以快速安全可靠地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音傳輸、短消息服務(wù)(Short MessageService)和傳真。該模塊的工作電壓為3.3-5.5V，可以工作在900MHz和1800MHz兩個(gè)頻段，所在頻段功耗分別為2W(900M)和1W(1800M)。該模塊具有AT命令集接口，支持文本和PDU(協(xié)議數(shù)據(jù)單元)模式的短消息、第三組的二類傳真、以及2.4k，4.8k，9.6k的非透明模式。此外，該模塊還具有電話簿功能、多方通話，漫游檢測功能，常用工作模式有省電模式、IDLE(空閑)、TALK(對話)等模式。通過獨(dú)特的40引腳的ZIF連接器，實(shí)現(xiàn)電源連接、指令、數(shù)據(jù)、語言信號、及控制信號的雙向傳輸。通過ZIF連接器及50Ω天線連接器，其可分別連接SIM卡支架和天線。
作為TC35的核心，基帶處理器24主要處理GSM終端內(nèi)的語音、數(shù)據(jù)信號，并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有的模擬和數(shù)字功能。在不需要額外硬件電路的前提下，可支持FR(全速率)、HR(半速率)和EFR(增強(qiáng)型)語音信道編碼。
TC35芯片的正常運(yùn)行需要相應(yīng)的外圍電路與其配合。TC35共有40個(gè)引腳，通過ZIF連接器分別與外圍電路連接。如圖1所示。
本實(shí)用新型中，電源電路分為充電電池和穩(wěn)壓電源模塊兩部分充電電池主要為整個(gè)系統(tǒng)提供3.6V工作電電壓，同時(shí)產(chǎn)生MAX3238所需要的高電平；穩(wěn)壓電源模塊可利用一三端電源模塊，如TI公司的UA7806將外部+12V直流電源轉(zhuǎn)換為+6V，連到ZIF連接器的11、12引腳，在充電模式下，為TC35提供6V、500mA的充電電壓。
啟動電路由開漏極三極管和上電復(fù)位電路組成。模塊上電10ms后(電池電壓須大于3V)，為使之正常工作，必須在ZIF連接器的15腳(/IGT)加時(shí)長至少為100ms的低電平信號，且該信號下降沿時(shí)間小于1ms。啟動后，15腳的信號應(yīng)保持高電平。如圖3所示，為啟動電路產(chǎn)生的信號，從中可以看出10ms的延時(shí)和100ms的低電平。
本實(shí)用新型中，數(shù)據(jù)通信電路主要完成短消息收發(fā)、與PC機(jī)通信、軟件流控制等功能。TC35的數(shù)據(jù)接口采用串行異步收發(fā)，符合國際標(biāo)準(zhǔn)ITU-TRS-232的接口電路標(biāo)準(zhǔn)，工作在CMOS電平(2.65V)。數(shù)據(jù)接口配置為8位數(shù)據(jù)位，1位停止位、無校驗(yàn)位，可以在300bps～115kbps的波特率下運(yùn)行，支持的自動波特率為4.8kbps～115kbps(14.4kbps和28.8kbps除外)。TC35模塊還支持RTS0/CTS0(請求發(fā)送0/清除發(fā)送0)的硬件握手和XON/XOFF(流控制)的軟件流控制。
實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換及串口通信的MAX3238和TC35電路連接，并有4個(gè)0.1uF的電容和該MAX3238電路連接。MAX3238芯片供電電壓為3～5.5V，符合TIA/EIA-232-F和ITUv.28的標(biāo)準(zhǔn)。具有獨(dú)特的±15KV人體靜電保護(hù)措施，兼容5V邏輯輸入，內(nèi)含3路接收、5路發(fā)送串行通信接口，最大數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)250kbps。該芯片的最大特點(diǎn)是，在串行口無數(shù)據(jù)輸入的情況下，可以靈活的進(jìn)行電源管理，即當(dāng)FORCEON(13腳)為低電平、/FORCEOFF(14腳)為高電平時(shí)，Auto-Powerdown Plus(增強(qiáng)自動斷電)功能有效。在正常運(yùn)行模式下，約30秒時(shí)間內(nèi)若芯片在接收和發(fā)送引腳沒有檢測到有效信號，將自動進(jìn)入Powerdown(斷電)模式，此時(shí)耗電1uA。如果FORCEON和/FORCEOFF引腳均為高電平，那么Auto-Powerdown Plus功能失效。在Auto-PowerdownPlus功能有效的時(shí)，如果檢測到接收或發(fā)送引腳有信號輸入，該芯片自動被激活，轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。如果任一接收通道的輸入電壓高于2.7V或小于-2.7V，或者位于-0.3V～0.3V的時(shí)間小于30uS，則/INVALID(15腳)引腳為高電平(數(shù)據(jù)有效)。如果所有接收通道的輸入電壓位于-0.3V～0.3V的時(shí)間大于30uS，則/INVALID(15腳)引腳為低電平(數(shù)據(jù)失效)。
該芯片的以上特性，滿足了TC35作為移動終端的3路接收、5路發(fā)送電路連接要求。在MAX3238與ZIF連接器相應(yīng)引腳連接時(shí)，要注意發(fā)送、接收引腳連接正確。MAX3238還需要連接4個(gè)0.1uF的電容配合，才能完成電平轉(zhuǎn)換功能。TC35模塊通過RS-232接口各引腳輸出的信號有RxD0、CTS0、DSR0、DCD0、RING0，輸入的信號為TxD0、RTS0、DTR0。由于TC35的接口電路使用了9針串口的全部引腳，使TC35可以獲得DTR0、DSR0、DCD0和RING0控制信號。信號RING0用來向蜂窩設(shè)備指示接受到Unsolicited Result Code(提供式結(jié)果代碼，URC)。通過AT指令，可以設(shè)置TC35的不同運(yùn)行模式。
由于TC35的GSM基帶處理器24內(nèi)集成了音頻濾波、ADC(模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器)、DAC(數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器)語音合成等部分，所以模塊語音接口的外圍電路連接相對簡單。TC35有兩個(gè)語音接口，每個(gè)接口均有模擬麥克輸入和模擬耳機(jī)輸出。為了適合不同的外設(shè)，模塊共有6種語音模式，可通過指令A(yù)T～SNFS選擇。第一個(gè)語音接口的默認(rèn)配置為Votronic HH-SI-30.3/V1.1/0手持話筒，語音模式為1(默認(rèn))4、5，其中模式1參數(shù)固定。第二個(gè)語音接口為頭戴式耳機(jī)和麥克設(shè)置，語音模式為2、3、6。
為了防止從麥克風(fēng)和耳機(jī)導(dǎo)線引入高頻干擾，影響TC35的正常運(yùn)行。設(shè)計(jì)電路時(shí)，在麥克風(fēng)、耳機(jī)、以及手持聽筒的插孔處都接有電感。此外，考慮到靜電保護(hù)的因素，所有語音信號輸入端都通過電容與GND耦合。基帶處理器集成了一個(gè)與ISO 7816-3 IC Card標(biāo)準(zhǔn)兼容的SIM接口。為了適合外部的SIM接口，該接口連接到主接口(ZIF連接器)。一般的GSM11.11模塊為SIM卡預(yù)留5個(gè)引腳，而TC35在ZIF連接器上為SIM卡接口預(yù)留了6個(gè)引腳，其添加了一CCIN引腳用來檢測SIM卡支架中是否插有SIM卡。當(dāng)插入SIM卡，該引腳置為高電平，系統(tǒng)方可進(jìn)入正常工作狀態(tài)。但是目前移動運(yùn)營商提供的SIM卡均無CCIN引腳，所以在設(shè)計(jì)中將引腳CCIN與CCVCC相連。
在設(shè)計(jì)中為SIM卡布線時(shí)，考慮到設(shè)計(jì)中的電磁兼容和靜電保護(hù)等因素，為了達(dá)到最佳的通話效果，采用在SIM支架下，即印刷電路板的頂層敷設(shè)一層銅隔離網(wǎng)，該層敷銅與SIM卡的CCGND引腳相連，CCGND和電路板的GND之間通過兩個(gè)并聯(lián)的電容和電感耦合。此舉為SIM卡構(gòu)成了一個(gè)隔離地，屏蔽了其他信號線對SIM卡的干擾。再進(jìn)行語音通話時(shí)，話音清晰。
權(quán)利要求1.一種基于全球移動通訊系統(tǒng)的用戶終端，包含一帶有若干信號輸入端和信號輸出端的GSM模塊，一帶有若干信號輸入端和信號輸出端的電平轉(zhuǎn)換芯片，其特征在于，還包含和該電平轉(zhuǎn)換芯片電路連接的一電源及啟動、關(guān)機(jī)電路單元，和該GSM模塊和電平轉(zhuǎn)換芯片電路連接的數(shù)據(jù)通信電路單元，用戶識別模塊電路單元，該數(shù)據(jù)通信電路單元包含一語音通信電路單元。
2.如權(quán)利要求1所述的基于全球移動通訊系統(tǒng)的用戶終端，其特征在于，所述的GSM模塊為TC35，其包含以電路連接的供電單元，GSM基本處理器，無線處理器，閃存，零插力連接器。
3.如權(quán)利要求2所述的基于全球移動通訊系統(tǒng)的用戶終端，其特征在于，所述的電平轉(zhuǎn)換芯片為MAX3238。
4.如權(quán)利要求3所述的基于全球移動通訊系統(tǒng)的用戶終端，其特征在于，所述的電源及啟動、關(guān)機(jī)電路單元包含一電源電路單元和啟動、關(guān)機(jī)電路單元；該電源電路單元包含一充電電池和一穩(wěn)壓電源模塊，該充電電池連接MAX3238芯片的電源輸入端，該穩(wěn)壓電源模塊和TC35模塊的其中兩個(gè)信號輸入端電路連接。
5.如權(quán)利要求1或4所述的基于全球移動通訊系統(tǒng)的用戶終端，其特征在于，所述的啟動、關(guān)機(jī)電路單元包含啟動電路單元和關(guān)機(jī)電路單元，該啟動電路單元包含一電路連接的開、漏極三極管和一上電復(fù)位電路。
6.如權(quán)利要求4所述的基于全球移動通訊系統(tǒng)的用戶終端，其特征在于，所述的穩(wěn)壓電源模塊為一三端電源模塊UA7806。
7.如權(quán)利要求3所述的基于全球移動通訊系統(tǒng)的用戶終端，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)通信電路單元是指TC35的數(shù)據(jù)接口采用并行導(dǎo)步收發(fā)，符合ITURS-232接口電路標(biāo)準(zhǔn)，并工作在CMOS電平；該數(shù)據(jù)接口配置為8位數(shù)據(jù)位，位停止位，無校驗(yàn)收；實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換及串口通信的MAX3238和TC35電路連接，并有4個(gè)0.1uF的電容和該MAX3238電路連接。
8.如權(quán)利要求3所述的基于全球移動通訊系統(tǒng)的用戶終端，其特征在于，所述的語音通信電路單元是指TC35的2個(gè)語音接口均設(shè)有模擬麥克輸入和模擬耳機(jī)輸出；所述的TC35設(shè)有6種語音模式，可分別通過指令A(yù)T~SNFS選擇。
9.如權(quán)利要求8所述的基于全球移動通訊系統(tǒng)的用戶終端，其特征在于，其中一個(gè)語音接口的的默認(rèn)配置為型號為Votronic HH-SI-30.3/V1.1/0手持話筒，語音模式為默認(rèn)的1、4、5，其中模式1參數(shù)固定；而另一個(gè)語音接口為頭戴式耳機(jī)和麥克設(shè)置，語音模式為2、3、6。
10.如權(quán)利要求8所述的基于全球移動通訊系統(tǒng)的用戶終端，其特征在于，所述的語音通信電路單元中，在麥克風(fēng)、耳機(jī)、以及手持聽筒的插孔處都接有電感；所有語音信號輸入端都通過電容與地極耦合。
11.如權(quán)利要求3所述的基于全球移動通訊系統(tǒng)的用戶終端，其特征在于，所述的用戶識別模塊電路單元是指所述的TC35內(nèi)的基帶處理器集成一個(gè)與國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 7816-3 IC卡標(biāo)準(zhǔn)兼容的用戶識別模塊的接口，該接口連接到零插力連接器。
12.如權(quán)利要求11所述的基于全球移動通訊系統(tǒng)的用戶終端，其特征在于，所述的用戶識別模塊電路單元中，在TC35的零插力連接器上還添加一可檢測用戶識別模塊支架中是否插有用戶識別模塊“CCIN”的引腳；該CCIN引腳和用戶識別模塊的CCVCC引腳相連。
13.如權(quán)利要求11或12所述的基于全球移動通訊系統(tǒng)的用戶終端，其特征在于，所述的用戶識別模塊電路單元中，用戶識別模塊支架下，印刷電路板的頂層敷設(shè)一層銅隔離網(wǎng)，該層敷銅與用戶識別模塊的CCGND引腳相連，CCGND和電路板的GND之間通過兩個(gè)并聯(lián)的電容和電感耦合。
14.如權(quán)利要求1所述的基于全球移動通訊系統(tǒng)的用戶終端，其特征在于，還包含一和GSM模塊電路連接的指示電路單元。
專利摘要一種基于全球移動通訊系統(tǒng)的用戶終端，包含一帶有若干信號輸入端和信號輸出端的GSM模塊，一帶有若干信號輸入端和信號輸出端的電平轉(zhuǎn)換芯片，還包含和該電平轉(zhuǎn)換芯片電路連接的一電源及啟動、關(guān)機(jī)電路單元，和該GSM模塊和電平轉(zhuǎn)換芯片電路連接的數(shù)據(jù)通信電路單元，用戶識別模塊電路單元。該數(shù)據(jù)通信電路單元包含語音通信電路單元，GSM模塊為TC35，其包含以電路連接的供電單元，GSM基本處理器，無線處理器，閃存，零插力連接器；電平轉(zhuǎn)換芯片為MAX3288。其不僅可方便地實(shí)現(xiàn)短信息的收發(fā)和語音傳輸，與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ埽医Y(jié)構(gòu)簡單，不易受干擾，可廣泛應(yīng)用于基于GSM的短信息商務(wù)系統(tǒng)中。
文檔編號H04W4/14GK2726250SQ20042002103
公開日2005年9月14日 申請日期2004年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月24日
發(fā)明者王肇榮, 史榮華 申請人:上海五通智能系統(tǒng)有限公司