低温环境下对SIM卡自动加热的GPRS模块及温度控制方法技术

技术编号:10266800 阅读:357 留言:0更新日期:2014-07-30 15:17
本发明专利技术公开一种低温环境下对SIM卡自动加热的GPRS模块及温度控制方法。所述GPRS模块包括主控模块、GPRS通信模块、SIM卡温度检测电路及SIM卡加热电路;GPRS通信模块设置有与主控模块通信的UART接口,还设置有基准电压输出引脚、ADC采样输入引脚及加热控制信号输出引脚;SIM卡温度检测电路连接GPRS通信模块的基准电压输出引脚、ADC采样输入引脚,SIM卡加热电路连接GPRS通信模块的加热控制信号输出引脚,SIM卡温度检测电路的检测端及SIM卡加热电路的加热端设置在于SIM卡周围。本发明专利技术通过在GPRS通信模块设置ADC引脚和控制引脚,同时扩展AT命令并配合外围的温度检测及加热电路,实现对SIM卡的低温检测及加热,解决了SIM卡在低温时容易出现工作异常的问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种低温环境下对SIM卡自动加热的GPRS模块及温度控制方法。所述GPRS模块包括主控模块、GPRS通信模块、SIM卡温度检测电路及SIM卡加热电路;GPRS通信模块设置有与主控模块通信的UART接口,还设置有基准电压输出引脚、ADC采样输入引脚及加热控制信号输出引脚;SIM卡温度检测电路连接GPRS通信模块的基准电压输出引脚、ADC采样输入引脚,SIM卡加热电路连接GPRS通信模块的加热控制信号输出引脚,SIM卡温度检测电路的检测端及SIM卡加热电路的加热端设置在于SIM卡周围。本专利技术通过在GPRS通信模块设置ADC引脚和控制引脚,同时扩展AT命令并配合外围的温度检测及加热电路,实现对SIM卡的低温检测及加热,解决了SIM卡在低温时容易出现工作异常的问题。【专利说明】低温环境下对SIM卡自动加热的GPRS模块及温度控制方法
本专利技术涉及电子电路
,具体涉及一种能够在低温环境下对SIM卡进行自动加热的GPRS模块及其温度控制方法。
技术介绍
随着我国智能电网快速发展,每年有超过6000万只的智能电表应用到现场,而智能电表安装高潮带来了对移动数据通信终端的极大的需求量,其中大部分采用了 GPRS通信模块进行远程数据通信,每年有几百万只GPRS通信终端应用在智能电表领域。目前GPRS通信模块均使用的是普通SM卡,其工作温度范围为-25°C?+85°C。而在中国北方地区冬季气温寒冷,尤以黑龙江等地区为主,其冬季最低气温可达_40°C,低温环境严重影响电子设备尤其是SIM卡的正常运行,很容易使SIM卡与设备接触不良而造成通信故障,大大影响了电力公司的业务运行。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种能够在低温环境下对SIM卡进行自动加热的GPRS模块及其温度控制方法。本专利技术的目的由以下技术方案实现:一种低温环境下对SM卡自动加热的GPRS模块,其特征在于:包括主控模块、GPRS通信模块、SIM卡温度检测电路及SIM卡加热电路;GPRS通信模块设置有与主控模块通信的UART接口,还设置有基准电压输出引脚、ADC采样输入引脚及加热控制信号输出弓I脚;SIM卡温度检测电路连接GPRS通信模块的基准电压输出引脚、ADC采样输入引脚,S頂卡加热电路连接GPRS通信模块的加热控制信号输出引脚,SM卡温度检测电路的检测端及SIM卡加热电路的加热端设置在于SIM卡周围。一种基于上述的低温环境下对SM卡自动加热的GPRS模块的温度控制方法,其特征在于,包括以下步骤:(I) GPRS通信模块对ADC采样输入引脚的电压进行AD转换,得到电压的数值,并通过电压和温度对应关系表将电压值转换为温度值;(2) GPRS通信模块根据设定的温度范围判断温度值是否过低,如过低则转步骤(4),否则转步骤(3);(3)如果SM卡温度正常,且目前处于加热状态,则GPRS通信模块关闭加热功能,关闭加热功能后转步骤(6);(4) GPRS通过UART 口,将温度越限情况上报给主控模块;(5) GPRS通信模块通过加热控制信号输出引脚启动对SIM卡的加热;(6) GPRS通信模块延时一设定时间,再进行下一轮的温度控制流程。一种基于上述的低温环境下对SM卡自动加热的GPRS模块的温度控制方法,其特征在于,扩展有三条AT命令,具体如下:1) ADC查询命令$MYADC,用于查询GPRS通信模块的ADC转换值,模块采用10位数据转换,转换数值区间为O到1023 ;2) ADC温度检测命令$MYTEMPER,用于读取GPRS通信模块的温度检测值,并可打开温度越限上报功能;3)加热控制命令$MYTEMPCTRL,用于控制GPRS通信模块启动或关闭加热功能;所述温度控制方法包括以下步骤=GPRS通信模块通过AT命令$MYTEMPER获取温度值判断是否温度过低,或根据GPRS通信模块的温度越限上报信息,再通过AT命令$MYTEMPCTRL控制GPRS通信模块启动加热功能;加热后,主控模块定时通过AT命令$MYTEMPER读取温度值,在温度值回复正常后,再使用AT命令$MYTEMPCTRL控制GPRS通信模块关闭加热功能。本专利技术通过在GPRS通信模块设置ADC引脚和控制引脚,同时扩展AT命令并配合外围的温度检测及加热电路,实现对SIM卡的低温检测及加热,从而解决了 SIM卡在低温时容易出现工作异常的问题,保证在低温环境下GPRS通信终端仍能正常运行。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术实施例提供的GPRS通信模块的功能框图。图2为本专利技术实施例提供的GPRS通信模块中温度检测电路的原理图。图3为本专利技术实施例提供的GPRS通信模块中SM卡加热电路的原理图。图4为本专利技术实施例提供的GPRS通信模块的加热控制流程图。以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。【具体实施方式】如图1所示,本实施例提供的低温环境下对SM卡自动加热的GPRS模块,包括:主控模块、GPRS通信模块、SM卡温度检测电路、及SIM卡加热电路。具体如下:GPRS通信模块设置有与主控模块通信的UART接口(串行通信接口),还设置有基准电压输出引脚(图中Vref引脚)、ADC采样输入引脚(图中ADCin引脚)及加热控制信号输出引脚(图中H_Ctrl引脚)。如图2所示,温度检测电路包括阻容网络及NTC电阻Rv,与GPRS通信模块的Vref引脚及ADCin引脚连接。阻容网络包括电容Cl、电容C2、电容C3及分压电阻Rm,电容Cl 一端连接GPRS通信模块的Vref引脚,另一端接地;电容C3 —端连接GPRS通信模块的Vref弓丨脚,另一端接地;电容C2 —端连接GPRS通信模块的ADCin引脚,另一端接地;电阻Rm —端连接GPRS通信模块的Vref引脚,另一端接电阻Rv的一端,电阻Rv的另一端接地,电阻Rv和电阻Rm的节点接GPRS通信模块的ADCin引脚。NTC热敏电阻器,也即负温度系数热敏电阻,其电阻值随温度从_20°C的近百ΚΩ下降下25°C的10ΚΩ。在本实施例中,温度的检测敏感区域主要是-10°C到I (TC,如果环境温度在(TC时,NTC电阻Rv的阻值为40?50ΚΩ。为提高测试温度的敏感度,ADC采样电路中,采用GPRS通信模块输出的Vref (2.8V)作为采样基准电压,分压电阻Rm采用40ΚΩ计算,热敏电阻两端电压一般在0.1到2V之间。如图3所示,SM卡加热电路包括控制信号接收端CTRL、供电端Vcc、三极管Q1、限流电阻Rl及加热电阻R2、R3、R4、R5,加热电阻R2、R3、R4、R5 一端连接供电端Vcc,另一端连接三极管Ql的集电极,三极管Ql的基极经限流电阻Rl连接控制信号接收端CTRL,三极管Ql的基极的发射极接地,控制信号接收端CTRL连接GPRS通信模块的加热控制信号输出引脚。本实施例中,考虑SIM卡的工作温度范围和节能设计,温度低于-5°C启动加热,当温度升高到+ 10°C后关闭加热操作,其设计如图3所示。具体加热控制由GPRS通信模块引脚H_Ctrl控制,当引脚H_Ctrl输出高电平时,三极管Ql导通,加热电阻加热,当引脚H_Ctrl输出低电平时,三极管截止,加热电阻停止加热。本实施例提供的低温环境下对SM卡自动加热的GPRS模本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种低温环境下对SIM卡自动加热的GPRS模块,其特征在于:包括主控模块、GPRS通信模块、SIM卡温度检测电路及SIM卡加热电路;GPRS通信模块设置有与主控模块通信的UART接口,还设置有基准电压输出引脚、ADC采样输入引脚及加热控制信号输出引脚;SIM卡温度检测电路连接GPRS通信模块的基准电压输出引脚、ADC采样输入引脚,SIM卡加热电路连接GPRS通信模块的加热控制信号输出引脚,SIM卡温度检测电路的检测端及SIM卡加热电路的加热端设置在于SIM卡周围。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:易小龙黎焕朱利富徐小朗李新堂
申请(专利权)人:珠海中慧微电子有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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