作為一個家庭的愛和獎勵，有時他們可能是一種痛苦。例如，我的阿姨拒絕與我的祖父溝通。他們相隔不到三十分鐘;但是，拒絕見面。這使得協(xié)調(diào)訪問我的家庭變得不必要的困難，因為我經(jīng)常需要制定單獨的日程計劃，以便看到每個可以說話的派系。但最讓人感到壓力的是，它常常讓中間人溝通角色給我：如果我的姨媽或祖父都有事情發(fā)生，那么我就是那個必須通知其中任何一個人的人。這個過程需要大量精力，需要大量跟蹤。

充當溝通的中間環(huán)節(jié)可能會讓人筋疲力盡。當您將全球移動通信系統(tǒng)（GSM）模塊與嵌入式系統(tǒng)集成時，對于平板電腦和手機等移動設(shè)備尤其如此。雖然我并不經(jīng)常使用機械和模塊，但是在保持電源完整性和機械耗盡方面的困難是我在嘗試計劃交替的假日聚會時常常感受到的感覺。

移動設(shè)備和全球移動通信系統(tǒng)

GSM模塊用于建立嵌入式系統(tǒng)和GSM蜂窩網(wǎng)絡(luò)之間的通信。 GSM在全球范圍內(nèi)以不同的頻率運行。歐洲，亞洲，大洋洲和中東地區(qū)常用900Mhz和1800 MHz頻段，而美國使用950 Mhz和1850 Mhz頻段。

GSM模塊使嵌入式系統(tǒng)能夠發(fā)送和接收短信，在通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS調(diào)制解調(diào)器）網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送數(shù)據(jù)，以及撥打或接聽語音呼叫。與普通手機一樣，GSM模塊需要激活的SIM卡才能運行。

古老的GSM調(diào)制解調(diào)器技術(shù)也廣泛應(yīng)用于其他類型的應(yīng)用，包括自動售貨機和能源系統(tǒng)。 GSM技術(shù)使嵌入式系統(tǒng)能夠?qū)⒉僮鲾?shù)據(jù)傳輸?shù)街醒敕?wù)器，而無需人為干預(yù)。 GSM模塊可用于任何方便的自動售貨機，當需要補充配料時能夠提醒供應(yīng)商，或者作為監(jiān)控電氣參數(shù)并使建筑管理團隊能夠遠程控制系統(tǒng)的能效系統(tǒng)特別有用。

有些自動售貨機使用GSM模塊來跟蹤庫存。

微控制器如何與GSM模塊集成

GSM模塊通常以可隨時安裝的PCB格式提供，同時還有SIM卡插槽和天線插孔。模塊也有集成（IC）封裝，但這要求您設(shè)計GSM IC的完整電路。

SIM900A是我在設(shè)計中使用的一種流行的GSM模塊。 SIM900A IC的工作電壓范圍為3.4V至4.4V。但是，它的峰值電流可能超過2A，這會影響您設(shè)計PCB的方式。 SIM900A包括GSM模塊的一些關(guān)鍵通信電路 - 微控制器使用通用異步接收器 - 發(fā)送器（UART）和SIM卡連接。

微控制器使用標準AT＆amp; T協(xié)議與GSM模塊通信。通過向GSM模塊發(fā)送正確的命令A(yù)T＆amp; T序列來完成諸如發(fā)送和接收文本消息的操作。對于有經(jīng)驗的固件開發(fā)人員來說，這不應(yīng)該是一個問題，除非硬件設(shè)計有問題。

使用GSM模塊設(shè)計PCB時的最佳實踐

在我的第一個原型中，我花了幾個小時試圖發(fā)現(xiàn)微控制器每次嘗試發(fā)送短信時重置的原因。在排除失控代碼，壞指針和堆棧溢出后，我終于意識到電壓調(diào)節(jié)器不足以承受GSM模塊在數(shù)據(jù)傳輸過程中消耗的電流。

困擾GSM模塊的問題之一設(shè)計是有限的電源容量。確保GSM模塊接收正確的電壓電平并不困難，但訣竅在于確保在傳輸數(shù)據(jù)時功率足夠。傳輸時，典型的GSM模塊可能會吸收超過2A的電壓。

您需要確保為GSM模塊供電的穩(wěn)壓器能夠處理突然的電流尖峰。不僅如此，電源銅連接必須足夠?qū)挷⑶易銐蚝褚蕴幚砀唠娏鳌７駝t，您將面臨損壞銅軌本身的風(fēng)險。使用適當?shù)纳峒夹g(shù)進行電源管理也很重要，因為它會產(chǎn)生大量的熱量。

電磁干擾（EMI）也可能成為影響嵌入式系統(tǒng)穩(wěn)定性的問題。天線通常連接到GSM模塊以提高無線電波信號強度。整個系統(tǒng)需要經(jīng)過嚴格的測試，以確保微控制器不受EMI的影響，特別是在發(fā)送和接收期間。最佳實踐，例如確保GSM調(diào)制解調(diào)器與其他板載模塊之間有足夠的間隙，有助于減少EMI問題。

< small>確保電源管理電路可以處理GSM模塊的電流消耗。

GSM模塊為設(shè)計帶來了新的挑戰(zhàn)和不確定性。雖然您無法圍繞您的家庭進行設(shè)計，但您可以圍繞電源完整性進行設(shè)計。在這里，使用AltiumDesigner?的PDN Analyzer?等工具可以確保電源連接中的電流密度處于適當?shù)乃健?/p>