CN208797937U - 一种高速gprs通讯模组及其pcb板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高速GPRS通信模组，该模组的电路包括有物联网主控模块、射频模块和SIM模块，物联网主控模块分别与射频模块和SIM模块连接，射频模块还与SIM模块连接。本实用新型还提供一种高速GPRS通信模组的PCB板，该PCB板包括有载板和电子元器件，电子元器件设置复数个，且复数个电子元器件的型号、数量及其电气参数均分别与该模组电路对应，载板上对应复数个电子元器件设置复数个元件焊盘，复数个电子元器件通过复数个元件焊盘一一对应焊接在载板上；复数个电子元器件均固定在载板的上表面上。该模组专业性能好、方便开发人员二次开发、传输速率高、支持多中心通信、支持GPRS与短信息双通道数据传输的。适用于单片机数据采集系统没有TCP/IP协议栈、但使用串口通信的工业场合。
Description
技术领域
本实用新型属于通讯技术领域，特别涉及一种高速GPRS通讯模组及其 PCB板。
背景技术
现代工业控制系统中，常使用单片机来实现工业现场的数据采集，单片机对工业现场数据采集后，为满足进一步的数据分析与存储需要，往往需将这些数据与上位机或其他控制系统交互通讯，如何在不同系统之间实现大批量的数据交互传输、如何提高数据传输效率、如何保证数据传输的保真度等问题便成为工业控制过程中亟需解决的问题。
GPRS是在现有GSM系统上发展出来的一种新的数据承载业务,支持 TCP/IP协议，可以与分组数据网直接互通。GPRS无线传输系统的应用范围非常广泛，几乎可以涵盖所有的中低业务和低速率的数据传输，尤其适合突发的小流量数据传输业务。GPRS是通用无线分组业务(General Packet Radio System) 的缩写，是介于第二代和第三代之间的一种技术，通常称为2.5G。GPRS采用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。因此，在GSM系统的基础上构建GPRS系统时，GSM系统中的绝大部分部件都不需要作硬件改动，只需作软件升级。有了GPRS，用户的呼叫建立时间大大缩短，几乎可以做到“永远在线”。此外，GPRS是以营运商传输的数据量而不是连接时间为基准来计费，从而令每个用户的服务成本更低。GPRS是在原有的基于电路交换(CSD)方式的GSM网络上引入两个新的网络节点。GPRS服务支持节点(SGSN)和网关支持节点(GGSN)。SGSN 和MSC在同一等级水平，并跟踪单个MS的存储单元实现安全功能和接入控制，并通过帧中继连接到基站系统。GGSN支持与外部分组交换网的互通，并经由基于IP的GPRS骨干网和SGSN连通。
现代工业控制过程中，常使用串口通信，串口通信具有路径简单、传输距离远的特点，但现有的工业控制数据传输过程中，常出现使用串口通信，但系统不支持TCP/IP协议的情况，这给工业数据传输带来了很大的不便。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种适用于单片机数据采集系统没有TCP/IP协议栈、但使用串口通信的高速GPRS通讯模组及其PCB板。
本实用新型的另一个目的在于提供一种高速GPRS通讯模组及其PCB板，该模组专业性能好、方便开发人员二次开发、传输速率高、支持多中心通信、支持GPRS与短信息双通道数据传输的。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
本实用新型提供一种高速GPRS通信模组，该模组的电路包括有物联网主控模块、射频模块和SIM模块，物联网主控模块分别与射频模块和SIM模块连接，射频模块还与SIM模块连接。
本申请中公开的通信模组可广泛应用于穿戴设备、宠物追踪和财产追踪等领域，本通信模组在具体应用时，物联网主控模块充当全电路的主控中心，负责运算、判断并输出控制信号。射频模块用于于外部模块通信连接，本通信模组中还设置有SIM模块，便于存储用户相关信息及相关通信标准，保证通信的安全性及通信方式的多样性。
该模组电路中的物联网主控模块包括有主控IC，主控IC的具体型号为： MTK6261；射频模块包括有射频芯片，射频芯片的具体型号为：HS8298H；SIM 模组中包括有SIM卡。本实用新型中应用MTK6261，MT6261是一种功能丰富、功能非常强大的用于高端GSM/GPRS能力的单芯片解决方案。基于32位 ARM7EJ-S TM RISC处理器，MT6261的卓越处理能力TH高带宽架构和专用硬件支持，为高性能的gprclass 12调制解调器应用和领先的多媒体应用提供平台。射频芯片选用HS8298H，HS8298H是一款完整的CMOS大功率，高效率发射模块，适用于低成本四频TX(GSM850/EGSM900/DCS1800/PCS1900) /双频RX GSM/GPRS的通信模组。本通信模组将射频、系带集成在一块PCB 上，完成无线接收、发射、基带信号理和音频处理的功能，支持蓝牙、内嵌TCP/IP 协议，支持通常用于PPP连接的PAP(密码验证协议)协议。支持分组广播控制信道，支持非结构化补充数据业务(USSD)。模组内部电路能耗低、体积小，传输速率高、针对应用场景通用精简AT指令集，方便开发人员二次开发，支持GPRS与短信息双通道数据传输。
本实用新型还提供一种高速GPRS通信模组的PCB板，该PCB板包括有载板和电子元器件，电子元器件设置复数个，且复数个电子元器件的型号、数量及其电气参数均分别与该模组电路对应，载板上对应复数个电子元器件设置复数个元件焊盘，复数个电子元器件通过复数个元件焊盘一一对应焊接在载板上；复数个电子元器件均固定在载板的上表面上。复数个电子元器件与模组电路对应，而复数个电子元器件均固定在载板的上表面上，一方面方便制造人员封装模组，另一方面也方便用户将封装好的模组嵌入需要本模组的工业现场中，保证模组安装牢固。
该PCB板还包括有STM贴片，STM贴片固定在载板的底部，STM贴片上设置有复数个引脚，复数个引脚对称分布在载板的边缘上，载板呈方形，方形载板的边缘上对称开设有复数个邮票孔，复数个邮票孔开设的数量及其位置与所述复数个引脚设置的数量及其位置一一对应。设置邮票孔方便分板，操作人员利用邮票孔轻松切割。另一方面，设置邮票孔与引脚一一对应的结构还可以保证模块与主板可靠连接，并防止震动造成模块与主板虚焊，充分保证本通信模组与主板的功能连接，确保本通信模组射频信号可靠性和稳定性。
载板上设置RF测试环，RF测试环固定在载板上，且所述RF测试环与载板电导通。在载板上设置RF测试环，载板成型后可利用该测试环对成型PCB 板进行RF射频测试，为射频测试针提供可靠的接地环，使得射频信号得到充分屏蔽，综测并调试GSM信号。
该PCB板还包括有屏蔽罩，所述屏蔽罩罩设在载板的上表面上，屏蔽罩与载板围合形成容置电子元器件的密闭空间，电子元器件均容置在该密闭空间中。屏蔽罩采用物理隔离手段，可有效屏蔽外界干扰，避免杂波进入电路中干扰电路，保证模组电路正常工作。
载板还包括有屏蔽罩焊盘，屏蔽罩焊盘设置复数个，复数个屏蔽罩焊盘均固定在载板上，且复数个屏蔽罩焊盘对称分布在载板的边缘处，屏蔽罩焊盘与屏蔽罩固定连接。设置复数个屏蔽罩焊盘，操作人员在封装模组时可利用屏蔽罩焊盘将屏蔽罩定位准确、连接牢固地固定在载板上，避免屏蔽罩在通讯模组实际使用过程中晃动脱落，增强模组整体的结构的可靠性。
本模组封装后尺寸为17.6*15.7*2.3毫米，可以满足绝大部分用户应用中的对空间尺寸的要求。封装时根据电路中应用的IC的具体引脚设置，设置42个引脚，为用户提供两路串口(其中包括有一路三线串口与一路全功能串口)；一路USB接口，便于用户调试、下载软件；一路音频接口，包含麦克风输入和受话器输出；可编程的通用输入输出接口；一路SIM卡接口及天线接口。整个通讯模组功能齐全，体积小巧，用户使用方便、适用于多样的工业应用场合。
本实用新型的优势在于：相比于现有技术，在本实用新型当中，物联网主控模块、射频模块和SIM模块配合搭建一个高传输效率、低功耗、支持TCP/IP 协议的通信模组电路。模组电路采用高集成度的设计方案，封装后模组提及小、其引脚分布合理、方便用户使用。
附图说明
图1是本实用新型高速GPRS通信模组的第一局部电路原理图。
图2是本实用新型高速GPRS通信模组的第二局部电路原理图。
图3是本实用新型高速GPRS通信模组的第三局部电路原理图。
图4是本实用新型高速GPRS通信模组的第四局部电路原理图。
图5是本实用新型高速GPRS通信模组的整体机构示意图。
图6是本实用新型高速GPRS通信模组的载板的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
参见图1-5所示，本实用新型提供一种高速GPRS通信模组，该模组的电路包括有物联网主控模块、射频模块和SIM模块，物联网主控模块分别与射频模块和SIM模块连接，射频模块还与SIM模块连接。
本申请中公开的通信模组可广泛应用于穿戴设备、宠物追踪和财产追踪等领域，本通信模组在具体应用时，物联网主控模块充当全电路的主控中心，负责运算、判断并输出控制信号。射频模块用于于外部模块通信连接，本通信模组中还设置有SIM模块，便于存储用户相关信息及相关通信标准，保证通信的安全性及通信方式的多样性。
该模组电路中的物联网主控模块包括有主控ICU2，主控ICU2的具体型号为：MTK6261；射频模块包括有射频芯片U8，射频芯片U8的具体型号为： HS8298H；SIM模组中包括有SIM卡U4。本实用新型中应用MTK6261，MT6261 是一种功能丰富、功能非常强大的用于高端GSM/GPRS能力的单芯片解决方案。基于32位ARM7EJ-S TM RISC处理器，MT6261的卓越处理能力TH高带宽架构和专用硬件支持，为高性能的gprclass 12调制解调器应用和领先的多媒体应用提供平台。射频芯片选用HS8298H，HS8298H是一款完整的CMOS大功率，高效率发射模块，适用于低成本四频TX(GSM850/EGSM900/DCS1800 /PCS1900)/双频RX GSM/GPRS的通信模组。本通信模组将射频、系带集成在一块PCB上，完成无线接收、发射、基带信号理和音频处理的功能，支持蓝牙、内嵌TCP/IP协议，支持通常用于PPP连接的PAP(密码验证协议)协议。支持分组广播控制信道，支持非结构化补充数据业务(USSD)。模组内部电路能耗低、体积小，传输速率高、针对应用场景通用精简AT指令集，方便开发人员二次开发，支持GPRS与短信息双通道数据传输。
本实用新型还提供一种高速GPRS通信模组的PCB板，该PCB板包括有载板1和电子元器件2，该PCB板包括有载板1和电子元器件2，电子元器件2 设置复数个，且复数个电子元器件2的型号、数量及其电气参数均分别与该模组电路对应，载板1上对应复数个电子元器件设置复数个元件焊盘(图未示)，复数个电子元器件2通过复数个元件焊盘一一对应焊接在载板1上；复数个电子元器件2均固定在载板1的上表面上。复数个电子元器件2与模组电路对应，而复数个电子元器件2均固定在载板1的上表面上，一方面方便制造人员封装模组，另一方面也方便用户将封装好的模组嵌入需要本模组的工业现场中，保证模组安装牢固。
该PCB板还包括有STM贴片，STM贴片固定在载板的底部，STM贴片上设置有复数个引脚3，复数个引脚3对称分布在载板1的边缘上，载板1呈方形，方形载板1的边缘上对称开设有复数个邮票孔11，复数个邮票孔11开设的数量及其位置与所述复数个引脚3设置的数量及其位置一一对应。设置邮票孔11方便分板，操作人员利用邮票孔11轻松切割。另一方面，设置邮票孔11 与引脚一一对应的结构还可以保证模块与主板可靠连接，并防止震动造成本通信模组与主板虚焊，充分保证本通信模组与主板的功能连接，确保本通信模组射频信号可靠性和稳定性。
载板上设置RF测试环13，RF测试环13固定在载板1上，且所述RF测试环13与载板1电导通。在载板1上设置RF测试环13，载板1成型后可利用该测试环对成型PCB板进行RF射频测试，为射频测试针提供可靠的接地环，使得射频信号得到充分屏蔽，综测并调试GSM信号。
该PCB板还包括有屏蔽罩4，所述屏蔽罩4罩设在载板1的上表面上，屏蔽罩4与载板1围合形成容置电子元器件2的密闭空间，电子元器件2均容置在该密闭空间中。屏蔽罩4采用物理隔离手段，可有效屏蔽外界干扰，避免杂波进入电路中干扰电路，保证模组电路正常工作。
载板1还包括有屏蔽罩焊盘(图未示)，屏蔽罩焊盘设置复数个，复数个屏蔽罩焊盘均固定在载板1上，且复数个屏蔽罩焊盘对称分布在载板1的边缘处，屏蔽罩焊盘与屏蔽罩1固定连接。设置复数个屏蔽罩焊盘，操作人员在封装模组时可利用屏蔽罩焊盘将屏蔽罩4定位准确、连接牢固地固定在载板1上，避免屏蔽罩4在通讯模组实际使用过程中晃动脱落，增强模组整体的结构的可靠性。
本模组封装后尺寸为17.6*15.7*2.3毫米，可以满足绝大部分用户应用中的对空间尺寸的要求。封装时根据电路中应用的IC的具体引脚设置，设置42个引脚，为用户提供两路串口(其中包括有一路三线串口与一路全功能串口)；一路USB接口，便于用户调试、下载软件；一路音频接口，包含麦克风输入和受话器输出；可编程的通用输入输出接口；一路SIM卡接口及天线接口。整个通讯模组功能齐全，体积小巧，用户使用方便、适用于多样的工业应用场合。
本实用新型的优势在于：相比于现有技术，在本实用新型当中，物联网主控模块、射频模块和SIM模块配合搭建一个高传输效率、低功耗、支持TCP/IP 协议的通信模组电路。模组电路采用高集成度的设计方案，封装后模组提及小、其引脚分布合理、方便用户使用。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高速GPRS通信模组，其特征在于，该模组的电路包括有物联网主控模块、射频模块和SIM模块，所述物联网主控模块分别与射频模块和SIM模块连接，所述射频模块还与SIM模块连接。
2.如权利要求1所述的高速GPRS通信模组，其特征在于，该模组电路中的物联网主控模块包括有主控IC，所述主控IC的具体型号为：MTK6261；射频模块包括有射频芯片，所述射频芯片的具体型号为：HS8298H；SIM模组中包括有SIM卡。
3.一种高速GPRS通信模组的PCB板，该PCB板包括有载板和电子元器件，所述电子元器件设置复数个，且复数个电子元器件的型号、数量及其电气参数均分别与该模组电路对应，载板上对应复数个电子元器件设置复数个元件焊盘，所述复数个电子元器件通过复数个元件焊盘一一对应焊接在载板上；其特征在于，所述复数个电子元器件均固定在载板的上表面上。
4.如权利要求3所述的高速GPRS通信模组的PCB板，其特征在于，该PCB板还包括有STM贴片，所述STM贴片固定在载板的底部，所述STM贴片上设置有复数个引脚，所述复数个引脚对称分布在载板的边缘上。
5.如权利要求4所述的高速GPRS通信模组的PCB板，其特征在于，所述载板呈方形，所述方形载板的边缘上对称开设有复数个邮票孔，所述复数个邮票孔开设的数量及其位置与所述复数个引脚设置的数量及其位置一一对应。
6.如权利要求3所述的高速GPRS通信模组的PCB板，其特征在于，所述载板上设置RF测试环，所述RF测试环固定在载板上，且所述RF测试环与载板电导通。
7.如权利要求3所述的高速GPRS通信模组的PCB板，其特征在于，该PCB板还包括有屏蔽罩，所述屏蔽罩罩设在载板的上表面上，所述屏蔽罩与载板围合形成容置电子元器件的密闭空间，所述电子元器件均容置在该密闭空间中。
8.如权利要求6所述的高速GPRS通信模组的PCB板，其特征在于，所述载板还包括有屏蔽罩焊盘，所述屏蔽罩焊盘设置复数个，所述复数个屏蔽罩焊盘均固定在载板上，且复数个屏蔽罩焊盘对称分布在载板的边缘处，所述屏蔽罩焊盘与屏蔽罩固定连接。
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| CN201821598463.2U CN208797937U (zh) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | 一种高速gprs通讯模组及其pcb板 |
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Cited By (1)
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| CN110661959A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-01-07 | 深圳市猫头鹰微视科技有限公司 | 一种邮票孔焊盘表面贴装型图像视觉处理模组 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110661959A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-01-07 | 深圳市猫头鹰微视科技有限公司 | 一种邮票孔焊盘表面贴装型图像视觉处理模组 |
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