Сотовые каналы связи все чаще используются для дистанционного контроля за состоянием различного оборудования, транспорта, помещений и окружающей среды. Там, где нет возможности использовать проводные коммуникации, но доступна сотовая связь, можно передавать информацию, используя встраиваемые или внешние сотовые модемы.

Сотовые каналы связи все чаще используются для дистанционного контроля за состоянием различного оборудования, транспорта, помещений и окружающей среды. Там, где нет возможности использовать проводные коммуникации, но доступна сотовая связь, можно передавать информацию, используя встраиваемые или внешние сотовые модемы. Модули сотовых GSM-модемов GM862-GPRS и GM862-PCS производятся фирмой Dai Telecom (Италия). Они предназначены для встраивания в аппаратуру и оборудование различного назначения. Основные технические характеристики модулей приведены в табл. 1.

Табл. 1. Основные технические характеристики модулей GM862.

Внешний вид модулей приведен на рис. 1.

Рис. 1. Модуль GM862

Модули обеспечивают прием и передачу данных в режимах GSM, GPRS, факсов (класс 1), а также голосовую связь при подключении внешних микрофона и динамика.

Система команд модулей соответствует набору AT-команд фирмы Hayes (стандарт ITU-T V25Ter) и рекомендациям Европейского Института Телекоммуникационных Стандартов (ETSI) - ETSI GSM 07.05 и 07.07. Также в наборе команд имеются дополнительные, учитывающие специфику модулей GM862.

Модули имеют следующие интерфейсные разъемы:

• антенны, тип MMCX;
• держатель SIM-карты (встроенный);
• интерфейсный, тип Molex 52991-0508.

Антенный разъем предназначен для подключения внешней антенны соответствующего диапазона или многодиапазонной. Входной импеданс антенного разъема 50 Ом.

Встроенный считыватель SIM-карт. Модули GM862 поддерживают использование во встроенном считывателе SIM-карт с напряжением питания 3 В, соответствующих стандарту GSM 11.14 (фаза 2). SIM-карты с напряжением питания 5 В могут подключатся только через внешние согласователи уровней.

Интерфейсный разъем – миниатюрный, 2 ряда по 25 контактов, шаг выводов 0,5 мм. Для подключения модулей необходимо использовать ответную часть типа Molex 53748-0504. Интерфейсные линии, выведенные на этот разъем, можно разделить на несколько групп:

• подачи питания;
• включения/выключения, сброса и индикации состояния;
• подключения микрофона, динамика и гарнитуры “hands free”;
• тестовые;
• цифровых входов/выходов общего назначения;
• управления внешней фотокамерой (только модуль типа GM862-PCS);
• подключения внешнего считывателя SIM-карты;
• последовательного порта.

Логические уровни цифровых сигналов на интерфейсном разъеме соответствуют низковольтной CMOS логике c величинами напряжений, приведенными в табл. 2.

Табл. 2. Логические уровни входных и выходных цифровых сигналов

Питание на модуль подается через выводы VBATT. Источником питания может служить литий ионная батарея с номинальным напряжением 3,7 Вольт и емкость не менее 500 мА/ч или стабилизированный сетевой источник питания с выходными характеристиками, соответствующими приведенным в табл. 1. Модуль GM862-PCS имеет вход CHARGE для подачи напряжения заряда батареи. Напряжение на этом входе должно быть в пределах 5,0 – 7,0 Вольт, ток ограничен на уровне 0,5 Ампер, а батарея должна быть подключена к VBATT.

Табл. 3. Выводы подачи питания GM862

Включение и выключение модулей осуществляется подачей сигнала низкого уровня длительностью не менее 1 сек. на вход ON/OFF. Во время работы возможны ситуации, когда кажется, что он завис и не реагирует на управляющие команды, это может быть действительно зависание или ожидание реакции сотовой сети или другого модема, для экстренного выхода из этого состояния предназначен вывод RESET. Подача низкого уровня длительностью не менее 0,2 сек. на этот вход приведет к сбросу модуля и его выключению. Входы ON/OFF и RESET имеют внутренние подтягивающие резисторы и должны управляться выходом с открытым коллектором или кнопочными переключателями, коммутирующими их на общий провод. Для визуального контроля состояния модулей к выходу STAT_LED может быть подключен внешний светодиод. Индицируемые состояния приведены в табл. 4.

Табл. 4. Светодиодная индикация состояния GM862

Состояние модуля GM862-GPRS можно также контролировать по выходу PWRCTL – после включения модуля на этом выходе устанавливается высокий логический уровень. В модуле GM862-PCS при подключенной цифровой фотокамере это вывод может выполнять другую функцию – принимать интерфейсный сигнал цифровой фотокамеры “End Of Frame” (индикатор конца кадра).

Табл. 5. Интерфейсные сигналы включения/выключения и контроля состояния GM862

Подключение микрофона и динамика. Модули GM862 имеют две независимые пары аудиоинтерфейсов для подключения микрофона и динамика: - внутренний, используется с телефонной трубкой (MT); - внешний, используется с гарнитурой (HF).

Табл. 6. Аудио интерфейсы

Для каждого аудио интерфейса возможно включение подавления эха и шумов, а также регулировка коэффициента усиления микрофонных входов. Выбор аудио интерфейса, который будет использоваться для осуществления голосовой связи, может производиться или аппаратно, переключением уровня на управляющем входе AXE или программно, командой AT#CAP. Характеристики микрофонных входов приведены в табл. 7, а характеристики выходов на динамики в табл. 8.

Табл. 7. Электрические характеристики микрофонных входов

Табл. 8. Электрические характеристики аудиовыходов

Тестовые входы и выходы предназначены для настройки модулей и не должны использоваться пользователями. В модуле GM862-PCS большинство из тестовых линий используются для интерфейса с цифровой фотокамерой, когда она подключена.

Табл. 9. Тестовые входы и выходы

Цифровой ввод-вывод. Модули GM862 имеют семь выводов цифрового ввода-вывода общего назначения GPIO1 – GPIO7. Состояние выводов может опрашиваться и изменятся предназначенными для этого AT-командами. Вывод GPIO1 может использоваться как вход, GPIO2 как выход, а GPIO3 … GPIO7 и как вход и как выход. GPIO6 и GPIO7 имеют дополнительные альтернативные функции – выдачи сторожевого и звукового сигналов соответственно. Все линии цифрового ввода-вывода, кроме GPIO1, в модуле GM862-PCS используются в интерфейсе подключения цифровой фотокамеры. Фирма Dai Telecom обеспечила полную совместимость модулей GM862 по выводам, это означает, что если камера не используется, то все линии GPIO могут выполнять свои обычные функции.

Табл. 10. Цифровые линии ввода-вывода общего назначения

Интерфейс цифровой камеры. Модуль GM862-PCS отличается тем, что имеет встроенный интерфейс цифровой фотокамеры типа ADCM-2650 производства Agilent с разрешением 640х480 пикселей. Все сигналы интерфейса камеры разделяют контакты разъема модуля с другими интерфейсными функциями (GPIO и тестовыми сигналами), которые выполняются, если камера не используется. Описание интерфейса камеры приведено в табл. 11. Длина соединительных проводников между разъемами камеры и модуля не должна превышать 5 см, а для линии подачи тактовой частоты на камеру желательно использование буферного элемента. Для управления камерой разработан специальный блок AT-команд с общим названием “EASY CAMERA”.

Табл. 11. Интерфейс цифровой камеры

Интерфейс считывателя внешней SIM-карты. Интерфейсный разъем модулей GM862 содержит также контакты для подключения внешнего считывателя SIM-карты, однако одновременное использование двух SIM-карт (и во внутреннем считывателе и во внешнем) не допускается. Описание интерфейса для внешней SIM-карты приведено в табл. 12

Табл. 12. Интерфейс внешнего считывателя SIM-карты

Последовательный интерфейс. Последовательный интерфейс является основным интерфейсом управления модулями GM862. Он полностью совместим со стандартом RS232 за исключением уровней сигналов. Как видно из табл. 2, они однополярные и соответствуют уровням CMOS логики 2,8 В. Для подключения модулей к компьютерам и оборудованию, у которых уровни сигналов соответствуют стандарту RS232 необходимо использовать внешние драйверы типа MAX3237. Сигналы последовательного интерфейса перечислены в табл. 13.

Табл. 13. Последовательный интерфейс

Не все линии последовательного интерфейса обязательно использовать для связи с управляющим микроконтроллером, при использовании модулей только для передачи данных в режиме GSM можно обойтись всего двумя – TXD и RXD. Если предполагается передача данных и режиме GPRS, необходимо еще контролировать состояние линий квитирования RTS и CTS. На рис. 2 приведена схема подключения модуля GM862 к микроконтроллеру с напряжением питания 5 В. Для исключения эффекта «защелкивания» необходимо избегать подачи напряжения высокого уровня на входные линии модуля, когда он выключен, для этого схема сдвига (согласования) уровней включаемая между микроконтроллером и модулем должна иметь выходы с тремя состояниями и они должны переключатся в это состояние, когда модуль выключен.

Необходимость в схеме согласования уровней отпадает, если использовать микроконтроллер с напряжением питания 3 В и имеющим порты ввода-вывода с тремя состояниями, такими являются, например, AVR микроконтроллеры фирмы Atmel. На схеме также показан рекомендуемый производителем интерфейс с цифровой камерой. Для питания камеры необходим свой стабилизатор с выходным напряжением 2,8 В, а также буферный элемент в цепи подачи тактовой частоты на вход MCLK камеры. Подробные описания модулей приведены в документах 1, 2 и 3, которые в электронном виде можно получить с сайтов 4 и 5. По ссылке 6 можно попасть на форум технической поддержки модулей GM862, зарегистрировавшись на котором можно прочитать ответы на вопросы пользователей этих модулей и задать свой, если в этом есть необходимость.

Литература:

1. Telit GM862-PCS/-GPRS/-GSM Product Description.
2. Telit GM862-PCS/-GPRS/-GSM Hardware User guide.
3. Telit GM862-PCS/-GPRS/-GSM Software User guide.
4. www.gm862.com
5. https://rtcs.ru/hwsubtype.asp?id=134&supplier=27
6. http://www.modem-gsm.de/forum/index.php

Инженер технической поддержки Rainbow Technologies Бобрович В.В.

версия для печати