GPRS模块SIM300硬件分析
智能家居控制系统设计
智能家居控制系统设计摘要：伴随物联网产业的源起与飞速发展，人们的生活已离不开智能化带来的便利与享受。
目前，家居智能化已成为当今的主流发展趋势，影响到人们的日常生活，智能化、信息化的生活方式，成为当今世界研究的热点问题。
而这一切发展的最终目的是为人们提供一个舒适、便捷、高效、安全的生活环境，智能家居控制系统的发展也日渐满足人们对居住环境的多方面需求。
智能家居控制系统不仅能给人们带来不一样的精神享受，更重要的是可以为人们节省宝贵时间。
在本设计中，智能家居灯光控制系统采用无线通信技术与移动设备进行通信，通过移动设备发送指令来实现物与物之间的数据传输，实现对家居的远程控制，这样的方式能很好地缓解人们的生活节奏，带来方便的同时，满足人们对生活品质的要求，实现随时随地对家居的管控能力。
关键字：智能家居；系统设计；措施1智能家居系统结构从系统结构的角度来讲，智能家居系统可以分为传感器、执行器、控制中枢、通信网络和人机接口。
传感器：主要是将环境中的各种量收集起来，常见的量有：温度、湿度、亮度、音量、是否有人、水浸、燃气等。
传感器将收集的这些量发送给控制中枢。
执行器：用于根据控制中枢发出的指令来完成动作，执行器主要是智能插座、智能开关、万能遥控器、电动窗帘、推窗器、智能门锁和智能家电等。
控制中枢：用于根据用户的需求和设定，判断传感器发送来的条件变量是否满足要求，如果满足的话就发出控制指令让执行器执行，或者协调一些执行器按顺序执行某些场景动作。
有的厂家会将控制中心独立出来，称为智慧中心或者网关，有的厂家会将控制中心将传感器做在一起，也有的厂家将控制中心和执行器做在一起，但实现的功能都是一样的。
有的厂家会给控制中心单独制作一个显示屏，直接安装在墙壁上，用于控制整个智能家居，更多的厂家是直接使用手机APP控制，两种方式各有利弊，显示屏操作方便但位置固定，手机携带方便但不便于多人操作，两者结合倒是不错的选择，当然这个还要按照自己的需求来确定。
大学毕业设计-基于GPRS的车用防盗报警定位系统毕业设计
序号：编码：河南科技大学“挑战杯”科技作品竞赛作品报告作品名称:基于GPRS的车用防盗报警定位系统设计学校全称：河南科技大学类别：科技制作基于GPRS的车用防盗报警定位系统设计（硬件）[论文摘要]本系统设计是基于GPRS的远程监控汽车防盗，具体是要实现一个电子化，智能化，高可靠性的系统。
这个系统把用户的手机或计算机作为整个系统的监控终端，短消息/GPRS数据作为车载模块与手机的传输媒介。
系统的基本工作原理是这样的，当系统正常工作时，如果受到非法侵袭(如玻璃被打破，车门被撬)，这时通过安装在车上的传感器的检测，首先发出声光报警，然后将信息提供给车载模块，车载模块再将信息处理判断后，以短消息或GPRS的形式将具体情况发送到用户手机或网站。
由于使用GSM/GPRS网络作为系统通信的媒介，凡是GSM/GPRS网络能覆盖的地方就能保证系统正常运行，所以系统基本不受距离的限制。
本系统主要由单片机，振动传感器以及SIM300模块组成，借助最可靠、最成熟的GSM/GPRS网络，以最直观的短消息形式，直接把汽车的遇险情况反映到车主的手机屏幕上，以便车主在第一时间发现险情，从而进行必要的防范。
它主要是采用振动传感器进行检测，把感应到的振动信号转换为电信号，单片机是该系统的主要部件，通过GSM/GPRS模块发送信息.将这种技术应用于汽车远程防盗报警系统，弥补了传统防盗报警器报警方法的不足，并且降低成本、不受地域限制、报警准确迅速，能够达到汽车远程控制防盗报警系统的要求。
关键词：汽车远程防盗 GPRS模块单片机振动传感器能量供应模块The VEHICLE ANTI-THEFT ALARM SYSTEM DESIGNBASED ON GPRSABSTRACTThis issue is based on the GPRS car alarm remote monitoring, specifically to achieve an electronic, intelligent, high-reliability systems. The system to the user’s mobile terminal as a monitor of the system，short message/GPRS data as a vehicle module and cell phone transmission medium. The basic working principle of the system is that when the system work, if by the illegal invasion (such as the glass was broken, the door had been broken), this time by installing sensors in the vehicle testing, the first audible alarm, and then information provide to the vehicle module, vehicle information processing module then judge after the form of a short message or GPRS sent to the user specific mobile phone or website. The use of GSM/GPRS network as a system of communication media,GSM/GPRS network to cover all areas will be able to ensure the normal running, so the system basically free from the constraints.This system consists of single-chip microcomputer, pressure sensors and SIM300 modem. It uses the most reliable, most mature GSM/GPRS mobile network, in order to tell the state of vehicle to the owners in the form of short message in Chinese. This will help owners find the first time danger of electric vehicles in order to carry out preventive. It uses sensors to detect vibration , the vibration signal is converted to electrical signal. Single-chip microcomputer is the main components of the system. This system dispatches a short message by GSM/GPRS modem.The technology used in car remote anti-theft alarm system, make up the traditional methods of burglar alarm alarm deficiencies, and lower cost, without geographical restrictions, warning is accurate and quick, able to reach the remote control car anti-theft alarm system requirements.KEY WORDS：GPRS module, single-chip microcomputer, vibration sensors, vehicle anti-theft目录河南科技大学“挑战杯” (1)科技作品竞赛 (1)前言 (8)一、系统设计 (9)1、系统设计的内容 (9)2、系统设计的原理 (9)系统的总体框图以及各模块特性 (10)二、基于GPRS的车用防盗报警器的硬件设计 (11)2.1微处理器模块——STC89C52 (11)2.11单片机电路 (11)2.2 GSM/GPRS模块——SIMCOM SIM300 (12)2.21 SIM300电路 (13)2.22 SIM300 应用程序接口 (13)2.3 数据采集模块——ADC0809 (16)2.31 ADC0809的内部逻辑电路 (16)2.32 ADC0809电路引脚结构 (16)2.4外设 (17)2.41振动传感器——ADXL202 (17)2.42 供电电路——LM1084 (19)2.43 蜂鸣器 (20)2.44 LED灯 (20)2.5 “看门狗”电路 (21)三总结与展望 (22)总结：本系统是利用GSM/GPRS网络来实现远程监控，是现代化高科技的车辆防盗的一个典型代表。
GPRS发送与接收
第2章GPRS无线收发模块的工作原理在无线通讯监控领域，对其他无线通讯方式而言，GPRS有着不可比拟的优势，基于GPRS 的无线数据采集监控系统是目前来说比较稳定、先进的无线监控系统，它具有周期短、数据传输速率快、监控覆盖范围广、通信费用低、通信服务质量安全可靠等特点。
本文研究的系统中，GPRS模块选用SIMCOM公司的SIM300，该模块内备TCP/IP协议栈，使用方便，而且集成了完整的射频电路和GSM的基带处理器，非常适合开发GSM/GPRS 的无线应用产品，如移动电话、无线数据传输业务、远程测量等，应用范围十分广泛。
2.1SIM300模块简介该设计中的GPRS采用SIM300通讯模块，此模块是一款体积小巧、即插即用、可工作于三个频段的GSM模块，它集成了电源电路、SIM卡电路、串口TTL/RS232电平转换电路；而且可以小尺寸和低功耗实现语音、SMS、数据和传真信息的高速传输；集成了PAP协议，可供PPP连接使用；内备强大的TCP/IP协议栈，可以直接利用它实现无线上网；支持包交换广播控制信道，无限制的辅助服务数据支持，使用起来方便，且可以大大缩短开发周期[11]。
此外，SIM300模块可与任何带有UART串行通信接口的控制器进行通信。
GPRS鉴于其优良性能，已成为多种无线应用的理想之选，可被应用到无线公话等WLL应用，车载应用、远程抄表、安全监测、遥控遥测等M2M 应用，以及手持通讯设备，无线网络终端等应用领域。
还可以通过HyperTerminal(超级终端)对其提供的AT指令进行交互操作。
SIM300模块的主要参数如下：使用9V单电源供电，可工作于EGSM900M, DCS1800M, PCS1900M三个频段，上行速率为85.6kbps，下行速率为42.8kbps，通过标准的UART接口进行通信，通信速率可设置为2.4kbps,4.8kbps,9.6kbps,14.4kbps等。
2.2SIM300模块的接口及功能SIM300模块既可与单片机通过UART串行接口进行通讯，也可与PC 机通过RS232相连进行通讯，但在选择与单片机还是PC机进行通讯前，需提前配置好SIM卡座旁的配置跳线。
远程电话短信报警
通过将按键引脚置低一小会可启动SIM300，当上电过 程完成，SIM300会发送代码RDY表示模块已启动
系统上电时序
通过实时时钟方法启动警报模式。当模块断电 时，实时时钟的警报功能可以将SIM300唤醒。警 报模式下，SIM300不接入GSM网络，软件协议栈也 是关闭的，故与SIM卡及协议栈相关的AT指令将不 起作用，但其他功能仍可使用。 输入AT命令“AT+CALARM”设置警报模式。如果 SIM300通过指令“AT+CPOWD=1”或者用按键引脚关 闭了，实时时钟仍在记录报警时间，一旦到达报 警时间并执行，SIM300就进入了报警模式，这种 情况下，SIM300会发送一条非请求响应代码（URC）
用按键重启SIM300
和启动SIM300一样，将按键引脚置低一 会可以重启模块。重启SIM300之前，您需 要保持VDD_EXT引脚低电平有效至少500ms。 重启过程如图所示
RTC备用供电
模块可由外部电源或者电池（可充电或 一次性都可以）通过板板连接器上的15引 脚给实时时钟供电。此处已经集成了一个 8.2K的电阻用来限流。你只需接一个纽扣 电池或者法拉电容给15引脚来作为实时时 钟备用供电
编码方案和空中接口最大净数据传输率
应用程序接口
SIM300除了RF接口，其他所有硬件接口都通过一个60引脚、 引脚间距为0.5mm的板板连接器与用户移动应用平台连接，板 板连接器的子接口有如下特征:
电源供电 双串行接口 两个模拟音频接口 SIM卡接口
操作模式概述
通过按键引脚：启动普通操作模式 通过RTC中断：启动警报模式
模块提供了两个模拟输入通道，AIN1和AIN2， 这可以作为麦克风输入和线路输入。这两个模拟 输入通道是一摸一样的，典型用法是将其中一个 通道连上麦克风做成电话听筒，另一个通道连接 外部麦克风或者外线输入。模块的模拟输入由控 制寄存器决定其配置，用模拟多路传输建立。 对于每个通道，您都可以用指令“AT+CMIC”来 设置麦克风的输入增益，指令“AT+ECHO”用来设 置回波抑制的参数，边音平衡控制用指令 “AT+SIDET”来设置
SIM300说明书
开发板个组件如上图所示，电源芯片和手机卡插槽在后面，电源接口可以接 入 7V‐26V 的直流电源，但是最大电流应该大于 2A 以保持 sim300 模块可以正常 工作，建议使用 9V2A 的直流电源，以提高电源的效率。开发板的芯片几乎全部 采用进口的高质量元件，以保证通讯的稳定性且有一定的耐压值，但在不了解电 路图的情况下请不要擅自修改电路，以防止损坏元件。 拿到我们的开发板后请大家先进行主要功能的测试： 1. 将电话卡装入底面的电话卡插槽。
SIM300s 模 块 来电指示灯
听筒接口
话筒接口
LED 得电 GSM天线
P1 口
P0 口
P2 口
左四个GND 短接 IO 控 DS18 继电器长开长闭触 继电器
右四个5V
制继电器
B20
点背面有标注
新板以取掉
LM2596 MIC29302
STC12C5A60S2
AT24C02
TC35/GTM900 关机复位键
现在我们进入下一个小节，看看如何先使用电脑的串口工具来操作开发板，当我们熟悉 了这样的操作，再进入使用单片机来控制。 sim300/tc35/gtm00 可以自动适应波特率(出货都 设置成 9600)。我这里只是测试了简单的几个，其他的你们可以尝试下，同样有效的。
接上 3.5mm 的耳机，就可以测试通话了，输入电话号码，按拨号测试就可以打出电话， 如果有电话打进回复框会有 Ring 显示，此时按下接听电话就可以接通打进的电话了。到此，
SIM 卡座
欢迎使用本开发板，开发板上可兼容 TC35/GTM900B/C 模块，本开发板上的 SIM300 模块是一个通讯模块，由 SIMCOM 公司生产，我们为其设计了可靠的外围电路以及扩展了 端口。SIM300 的主要功能有：语音通话、短信收发、GPRS 网络数据收发、彩信收发。SIM300 模块主要应用在通讯领域，如移动电话、远程数据监控、短信提醒发送、GPRS MODEN。 打个比方，如果您要设计移动电话，那么内部主要组件应该包括通讯模块 SIM300、中心处 理器 MCU、显示屏、键盘、话筒听筒。 SIM300 使用串口通讯的方式和外部连接，通过串口数据的交换我们就可以使得 SIM300 模 块去执行命令了。开始接触的时候请大家使用电脑串口和 SIM300 相连，尝试去控制 SIM300， 并熟悉这个过程，当我们熟悉了这个控制的过程后再去接入单片机写程序去控制，这样有条 不紊的学习过程可以节省我们开发的时间，切忌不要盲目的求快而忽略了一些基础的东西， 到最后浪费了自己的时间。祝大家学有所成。
基于DALI协议的无线控制方案的设计
基于DALI协议的无线控制方案的设计作者：吕宁来源：《山东工业技术》2014年第17期摘要：针对目前DALI协议支持的远程控制方面的不足，提出了一种通过GPRS模块连接主控单元的远程控制设计方案，并对其软硬件设计进行了介绍和理论仿真。
方案中采用的GPRS模块增加了连接主控单元的硬件接口，使支持DALI协议的主控单元能够接受移动终端的控制。
关键词：通用分组无线服务（GPRS）模块；数字可寻址照明接口（DALI）；移动终端1 引言随着楼宇自动化和照明工业的迅速发展，照明采用先进的节能设计和数字控制将是必然趋势。
为了适应这一需要，现代照明控制的一个新标准——数字可寻址照明接口DALI（Digital Addressable Lighting Interface）应运而生。
DALI是由一些灯具镇流器和夹具制造商合作开发的，它是一项开放的数字通信协议，允许控制器和荧光灯、白炽灯等照明工具之间的通信。
DALI网络可通过网关、计算机、遥控器与楼宇管理系统相连。
通过DALI网络中的无线接收模块与红外线遥控器连接，可以实现DALI网络的无线控制机制。
红外线遥控器可以实现近距离信息的传递，如果用户距离DALI网络很远，将无法通过红外线遥控器传递信息。
因此，设计一种与DALI网络远距离通信的机制，延长用户与DALI 总线的控制距离，是本文提出并要解决的问题。
目前，国内最为广泛分布的无线通信网络为移动通信网络，在移动通信网络上应用最广泛的无线服务技术为GPRS。
GPRS是通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service）的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。
通过采用GPRS模块替换红外线接收器。
利用移动通信网络的优势，实现用户通过移动终端（MT）控制DALI网络，延长DALI 网络无线控制机制的控制距离。
2 系统的整体结构DALI系统由主控部分和从控部分组成。
主控部分负责将外部控制信号转换为符合DALI 协议的控制信号；从控部分接受主控单元的控制信号，根据控制信号调整所控灯具的状态。
智能手机电话短信实验模块设计与实现
智能手机电话短信实验模块设计与实现作者：聂伟,仰观东来源：《现代电子技术》2010年第14期摘要:设计并实现了基于嵌入式Linux智能手机的电话短消息实验模块。
以三星S3C2410芯片为核心,构建智能手机应用处理器,结合GSM/GPRS无线通信模块构建基带处理器。
简要介绍系统的硬件平台选择及构建,重点介绍智能手机系统软件平台设计和电话短信应用程序设计。
基于此平台使学生可清楚地了解智能手机的软硬件平台架构,进行电话短信实验,还可开发基于智能手机的其他应用。
关键词:智能手机; 嵌入式Linux; 电话短消息; Qtopia中图分类号:TN92;TP316 文献标识码:A 文章编号:1004-373X(2010)14-0018-03Design and Realization of Phone and SMS Experimental Module Based on Smart PhoneNIE Wei, YANG Guan-dong(Computer System and Communication Laboratory, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China)Abstract:The phone and SMS experimental module based on embedded Linux smart phone was designed and realized. The application processor of using Sumsung s3c2410 core chip and the baseband processor based on GSM/GPRS wireless communication module were established. The choice and construction of hardware platform, the software platform design of smart phone system and the application program design of phone and SMS are introduced. Students can clearly understand the hardware/software frame of smart phone and make experiment of phone/SMS with this platform.Keywords: smart phone; embedded Linux; phone and SMS; Qtopia0 引言随着嵌入式技术和通信技术的发展,在手机领域,智能手机已成为手机发展的主流趋势[1]。
基于GPRS的远程数据传输系统的设计
基于GPRS的远程数据传输系统的设计摘要远程数据传输系统由数据中心和位于现场的仪表数据采集点组成，其中现场仪表数据采集点由51系列单片机作为控制器实时采集所需要的数据值，并对采集到的数据进一步的运算和处理，统计后，保存到EEPROM中，系统使用者可在工作现场通过人工操作查看所需要的数据值。
同时，现场仪表数据采集点还可通过中国移动现有的GPRS网络进行数据传输，现场仪表通过RS232口与GPRS 透昮数据传输终端连接现场仪表经过协议封装后定时发送到中国移动的GPRS 数据网络，通过GPRS数据网络将数据传送到数据管理中心(PC)，实现现场仪表数据和数据中心系统的实时在线连接，从而实现实时数据监控，随时可以了解到各个现场的工作状况。
本论文分析了远程数据传输系统这一课题的设计意义以及其发展趋势，讲述了该系统的硬件设计和软件设计过程，各个模块在该系统中所起的作用。
关键字: 数据采集；51系列单片机；GPRS；硬件设计；软件设计Long Distance Data Transmission System Based onGPRSAbstractThe GPRS scene measuring appliance long-distance transmission system is composed of the data center and the instrumented data gathering spot. Instrumented data gathering spot is controlled by MCS-51 single chip microcomputer, which gets the real-time data. A fter dealing with those data, the single chip microcomputer saves it in the EEPROM. T he user could look for any data from the EEPROM through the correct operation following the men-to-machine operation interface. The transmission of scene instrumented data is carried through China mobile GPRS network. The scene measuring appliance is connected to the scene instrumented data through the RS232 interface with the GPRS transparent data transmission terminal to transmit the GPRS data to network after the protocol packing which moves to the data center(PC) through the GPRS data network every some time, realizes the instrumented data and the data center system real-time on-line connection, thus realize monitoring. T he user could get the information of work state of every work station.This dissertation analyzes the design sense and the develop trend of the Long Distance Data Transmission System, also, shows the hardware and software design, and the contribution of every module to the system.Key words: Data Gathering; MCS-51 single chip microcomputer; GPRS; Hardware design; software design目录摘要 (I)Abstract (II)1.1 概述 (2)1.2 设计意义 (2)1.3 目前现状与发展趋势 (2)第二章硬件电路设计 (3)2.1 硬件结构整体框图 (3)2.2 A/D转换电路部分 (3)2.3 实时时钟和数据存储模块 (4)2.4 显示译码电路和按键控制电路 (4)2.5 RS-232通信电路(GPRS通信模块接口) (4)2.6 电源供电电路 (4)2.7 核心控制部分 (4)2.8 无线通信模块(SIM300CZ) (4)2.9 系统总体原理图与PCB图 (5)第三章I2C总线的应用 (8)3.1 概述及基本概念 (8)3.2 总线数据传送速率和数据的有效性(Data Validity) (8)3.3 使用I/O口模拟I2C总线 (8)第四章软件设计及程序流程图 (9)4.1 数据采集和处理 (9)4.1.1 数据采集 (9)4.1.2 数据处理 (10)4.2 人机界面的程序设计 (13)4.2.3 按键加密 (14)4.2.3 显示部分 (14)4.3 Rom数据 (15)4.4 GPRS通信 (17)第五章设计总结与心得 (18)5.1 设计总结 (18)5.2 设计心得 (18)参考文献（References） (19)第一章前言1.1概述在工业生产中，能源，物资的计量设备分布在现场的各个区域，给设备的监控和数据的统计带来诸多不便，随着智能仪表技术的不断发展，同时通讯技术也在不断加强。
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GPRS模块SIM300硬件分析
GPRS模块
GPRS/GSM概述
SIM300 是小体积即插即用模组中完善的三频/四频* GSM/GPRS 解决方案。
使用工业标准界面，使得具备 GSM/GPRS 900/1800/1900MHz 功能的 SIM300C 以小尺寸和低功耗实现语音、SMS、数据和传真信息的高速传输。
SIM300 的优良性能让它应用于许多方面，例如 WLL、M2M、手持设备等等：
三频/四频 GSM/GPRS 模块，外形尺寸 40x33x2.85mm
支持用户定制的 MMI 和键盘/LCD
内嵌强大的 TCP/IP 协议栈
基于成熟可靠的技术平台，我们的无线通讯模块的技术支持将为您提供从产品
定义到设计和生产的全程服务
基本特点：
三频GSM/GPRS 900/ 1800/ 1900 MH
或四频 850/900/1800/1900MHz*
GPRS (class 10) 标准
GPRS（class B）
满足GSM（2/2+）标准
- Class 4（2W@850/900MHz）
- Class 1 (1 W @ 1800/1900MHz)
尺寸：40 mm x 33 mm x 2.85mm
重量：8g
通过AT命令控制（GSM07.07，07.05 和增强AT命令）SIM应用工具包
支持电压范围 3.4...4.5V
低功耗
正常操作温度：
-20 °C to +55 °C
限制操作温度：
-25 °C to -20 °C和+55 °C to +70 °C
存储温度：
-40 °C to +80 °C
原理图
1、电源设计，因为 GPRS 或 GSM 发射时需要很大的电流，在设计上应当最大能提供到1.2A，在设计中我们用外部5V输入的电压经两个二个1N4007 进行降压，使得 VDDGPRS 在
3.8-
4.5 之间，可以更换一个二极管为节电压较低的管子，比如说 1N5820.
5V-0.7V*2=3.6V，所以建议更改其中一个 1N4007 为 1N5280，即 5V-0.7V-0.2V=4.1V 注：1N4007不是稳压管，而是硅整流管。
在电路中的作用，不是稳压，而是整流！正向导通时电压0.7v左右。
2、LED 指示：当 GSM 模块工作正常（不一定连接成功），这时 LED 灯不断闪烁
3、PWRKEY 是模块的启动使能端，模块的一种启动方式是通过控制PWRKEY管脚，在该管脚上产生一个一段时间的低电平，按照手册上PWRKEY然后为高阻态，实际电路测试中采用高阻态和高电平均可以启动模块。
模块启动后将发送： RDY信号通知模块已经启动。
模块的关闭也可以通过VEXT管脚(Pin17)来判断，模块关闭时该管脚为低电平。
SIM300 启动时需要满足以下波形
PRKEY 引脚在内部上拉至 VDDBAT 引脚，所以设计时 Q2 的集电极不再上拉至高电平。
我们通过 GPRS_PWDN（SPI0_MOSI）来控制 PWRKEY 引脚满足以上时序，以便启动模块。
4、SIM 的连接，如下图所示
5、TXD1 和 RXD1 连接到 GPRS 的串口上，CTS1 和 RTS1 可以在使用 GPRS 上网时选
用，也可以不选用。
6、为了和 CPU 使用同一个 MIC 和喇叭，GSM 的音频输入和输出需接到 WM9713 芯
片，以便 WM9713 片内混间
7、AT 指令集请参考相关文档。
串口定义
模块的封装
在第一版中sim300的封装有问题，连接做太宽，模块按上去之后，模块的外皮(金属地)会与连接线的焊盘接触，同时模块下面的以及周围的过孔都存在这问题，所以以后过孔一定考虑是否覆盖阻焊剂。
同时特殊的几个管脚一定要连出来留下测试点，尤其是这种管脚太密的芯片。
可以考虑加入馈孔。