CN205726446U - 基于arduino的gsm/gprs数据传输装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于ARDUINO的GSM/GPRS数据传输装置，包括，GSM/GPRS模块、电源模块、串口模块和天线模块，所述GSM/GPRS模块与串口模块连接，并通过串口模块与ARDUINO板的接口电路连接以实现通信，所述天线模块和电源模块分别与GSM/GPRS模块连接，电源模块为GSM/GPRS模块供电。本实用新型利用GSM/GPRS模块实现了ARDUINO的无线通信功能，具有结构简单，能耗低，抗干扰能力强的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无线数据传输装置，尤其是一种基于ARDUINO的GSM/GPRS数据传输装置。
背景技术
GSM/GPRS是目前应用较为成熟和完善的一种通信系统。它们可以提供短消息、语音、数据传送业务。其中短消息的传送是GSM网络的一种重要业务，已经得到广泛的应用。如在变电站、电表、水塔等检测数据的无线传输和远程无线控制系统中都需要一种功耗小、性能稳定、抗干扰能力强的无线装置。迄今为止，无论是蓝牙技术还是其他无线电波遥控装置能满足以上条件的较少。
Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包含硬件(各种型号的Arduino板)和软件(Arduino IDE)。它构建于开放原始码simple I/O介面版，并且具有使用类似Java、C语言的Processing/Wiring开发环境。主要包含两个主要的部分：硬件部分是可以用来做电路连接的Arduino电路板；另外一个则是Arduino IDE，计算机中的程序开发环境。只要在IDE中编写程序代码，将程序上传到Arduino电路板后，程序便会告诉Arduino电路板要做些什么了。现有的，Arduino向外部提供的电源参数为5V 1A，现有的GSM/GPRS板所需的电流几乎都为1.5A或以上，这便导致GSM板工作稳定性差。
鉴于此特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型的目的为克服现有技术的不足，提供一种基于ARDUINO的GSM/GPRS数据传输装置。
为了实现该目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于ARDUINO的GSM/GPRS数据传输装置，包括，GSM/GPRS模块、电源模块、串口模块和天线模块，所述GSM/GPRS模块与串口模块连接，并通过串口模块与ARDUINO板的接口电路连接以实现通信，所述天线模块和电源模块分别与GSM/GPRS模块连接，电源模块为GSM/GPRS模块供电。
进一步，所述串口模块内设有电平匹配电路，所述电平匹配电路与GSM/GPRS模块的串口连接，以使GSM/GPRS模块的通信电平与ARDUINO板的通信电平相匹配。
进一步，所述电源模块包括MIC29302芯片和外围电路，所述电源模块与ARDUINO板的接口电路连接，ARDUINO板提供的直流电经电源模块变压后供给GSM/GPRS模块。
进一步，所述GSM/GPRS模块包括SIMCOM系列模块和SIM卡座，所述SIMCOM系列模块具有SIM卡接口，并通过SIM卡电路与SIM卡座连接，所述SIM卡座采用翻盖式卡座。
进一步，所述GSM/GPRS模块具有天线接口，所述天线接口为IPX天线接口，所述天线模块包括，IPX-SMA线和GSM天线，所述IPX天线接口通过IPX-SMA线与GSM天线连接。
进一步，还包括，控制GSM/GPRS模块开关机的开关机电路和与GSM/GPRS模块连接的语音电路。
进一步，所述开关机电路与ARDUINO板和GSM/GPRS模块连接，并由ARDUINO板或开关机电路上的按键开关控制GSM/GPRS模块的开关机。
采用本实用新型所述的技术方案后，带来以下有益效果：
1、本实用新型采用SIMCOM系列模块，体积小，功耗低，性价比高。
2、本实用新型通过电源模块可以直接用ARDUINO板为其供电；传统的GSM/GPRS板供电一般为3.7V-4.2V，且需要2A的电流，无法适合与ARDUINO直接应用。
3、本实用新型的开机/关机可通过按键开关完成，也可以通过ARDUINO板的触发信号来完成。当GSM/GPRS模块无法正常工作时，可以通过ARDUINO板控制GSM/GPRS模块重新开机来保证长时间运行。
4、本实用新型通过串口模块与ARDUINO板的电平匹配，使通信稳定性增强。
5、本实用新型含有一组语音接口，可以用于需要进行语音通信的场合中。
附图说明
图1：本实用新型的连接原理图；
图2：本实用新型的GSM/GPRS模块功能框图；
图3：本实用新型的电源模块的电路原理图；
图4：本实用新型的串口模块的电路原理图；
图5：本实用新型的开关机电路原理图；
图6：本实用新型的语音电路原理图；
图7：本实用新型的SIM卡电路原理图；
图8：本实用新型的SIMCOM系列模块的引脚图；
其中：1、GSM/GPRS模块 2、ARDUINO板的接口电路 3、电源模块 4、串口模块 5、天线模块 6、开关机电路 7、语音电路。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
如图1所示，一种基于ARDUINO的GSM/GPRS数据传输装置，包括，GSM/GPRS模块1、电源模块3、串口模块4和天线模块5，所述GSM/GPRS模块1与串口模块4连接，并通过串口模块4与ARDUINO板的接口电路2连接以实现通信，所述天线模块5和电源模块3分别与GSM/GPRS模块1连接，电源模块3为GSM/GPRS模块1供电，还包括控制GSM/GPRS模块1开关机的开关机电路6和与GSM/GPRS模块1连接的语音电路7。
结合图2和图8所示，所述GSM/GPRS模块1包括SIMCOM系列模块和SIM卡座，所述SIMCOM系列模块具有SIM卡接口、语音接口、串口、天线接口、电源接口，其中，SIM卡接口通过SIM卡电路与SIM卡座连接，语音接口与语音电路7连接，串口与串口模块4连接，天线接口与天线模块5连接，电源接口与电源模块3连接，所述SIM卡座采用翻盖式卡座。
如图7所示，SIM卡电路的每根信号线上串接一22欧姆的电阻，用于限流，同时增加一33PF电容，用于滤出干扰。为了减少在插拔SIM卡时静电对设备的损害，增加SMF05C器件来保护，SMF05C器件的6、3、4、5引脚分别与SIM卡电路的信号线连接，2引脚接地连接。
如图3所示，由于ARDUINO板能够对外提供5V直流电源，所以电源模块3的核心器件采用MIC29302，即包括MIC29302芯片和外围电路，其中，外围电路中的电阻R1、R2用来决定电路的输出电压，根据公式V(输出)＝1.23*(I+R1/R2)，可以算出，当R1＝43K，R2＝100K时，电路的输出电压为4V，即VCC 4的电压为4V，而GSM/GPRS模块1的供电一般为3.7V～4.2V，可以满足GSM/GPRS模块1的供电要求。所述外围电路的VCC 4端与SIM900的电源接口连接，VCCMCU端与ARDUINO板的接口电路连接，ARDUINO板提供的直流电经电源模块3变压后供给SIMCOM系列模块。
如图4所示，具体地，所述串口模块4内设有电平匹配电路，所述电平匹配电路与GSM/GPRS模块1的串口连接，以使GSM/GPRS模块1的通信电平与ARDUINO板的通信电平相匹配。由于ARDUINO板的串口电平为5V，GSM/GPRS模块1电平为2.85V，为了能让通信稳定，需要做电平匹配处理，这里采用三极管匹配方案，以左侧电路为例进行说明，VDD_EXT为2.8V，VCC_MCU为5V。当LTXD为0V时，三极管Q4导通，HTXD为0V；当LTXD为2.8V时，三极管Q4截止，HTXD被R9拉高到5V，这样就实现了电平有2.8V到5V的转换，右侧电路的原理与左侧电路相同，在此不再详细描述。
如图5所示，具体地，所述开关机电路6与ARDUINO板和GSM/GPRS模块1连接，并由ARDUINO板或开关机电路上的按键开关控制GSM/GPRS模块1的开关机，所述开关机电路6采用三极管方案。当需要通过ARDUINO板控制时，需将R13两边短接。当D9给高电平时，三极管Q2导通，POWKEY接地，实现开机和关机；另外，也可以通过按键S2来实现开机和关机。
如图6所示，语音电路7的具体连接如图中所示，GSM/GPRS模块1采用3.5MM语音接口，语音接口前端采用10PF和33PF电容来滤出噪音。
优选地，所述天线接口为IPX天线接口，所述天线模块5包括，IPX-SMA线和GSM天线，所述IPX天线接口通过IPX-SMA线与GSM天线连接。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于ARDUINO的GSM/GPRS数据传输装置，其特征在于：包括，GSM/GPRS模块、电源模块、串口模块和天线模块，所述GSM/GPRS模块与串口模块连接，并通过串口模块与ARDUINO板的接口电路连接以实现通信，所述天线模块和电源模块分别与GSM/GPRS模块连接，电源模块为GSM/GPRS模块供电。
2.根据权利要求1所述的基于ARDUINO的GSM/GPRS数据传输装置，其特征在于：所述串口模块内设有电平匹配电路，所述电平匹配电路与GSM/GPRS模块的串口连接，以使GSM/GPRS模块的通信电平与ARDUINO板的通信电平相匹配。
3.根据权利要求1所述的基于ARDUINO的GSM/GPRS数据传输装置，其特征在于：所述电源模块包括MIC29302芯片和外围电路，所述电源模块与ARDUINO板的接口电路连接，ARDUINO板提供的直流电经电源模块变压后供给GSM/GPRS模块。
4.根据权利要求1所述的基于ARDUINO的GSM/GPRS数据传输装置，其特征在于：所述GSM/GPRS模块包括SIMCOM系列模块和SIM卡座，所述SIMCOM系列模块具有SIM卡接口，并通过SIM卡电路与SIM卡座连接，所述SIM卡座采用翻盖式卡座。
5.根据权利要求1所述的基于ARDUINO的GSM/GPRS数据传输装置，其特征在于：所述GSM/GPRS模块具有天线接口，所述天线接口为IPX天线接口，所述天线模块包括，IPX-SMA线和GSM天线，所述IPX天线接口通过IPX-SMA线与GSM天线连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的基于ARDUINO的GSM/GPRS数据传输装置，其特征在于：还包括，控制GSM/GPRS模块开关机的开关机电路和与GSM/GPRS模块连接的语音电路。
7.根据权利要求6所述的基于ARDUINO的GSM/GPRS数据传输装置，其特征在于：所述开关机电路与ARDUINO板和GSM/GPRS模块连接，并由ARDUINO板或开关机电路上的按键开关控制GSM/GPRS模块的开关机。
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| CN201620641890.9U CN205726446U (zh) | 2016-06-26 | 2016-06-26 | 基于arduino的gsm/gprs数据传输装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106612288A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-05-03 | 华南理工大学 | 一种基于gprs的远程数据安全传输模块 |
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