用于LTE设备现场烧写SIM卡数据的电路及实现方法
技术领域
本发明涉及一种地铁专用LTE设备电路,特别涉及一种用于地铁无线通信LTE设备现场烧写SIM卡数据的电路及实现方法。
背景技术
现代地铁无线通信广泛采用基于LTE网络的专网通信,可以实现多模无线上网,实现移动设备与地面的数字通信。
LTE设备在入网运行的时候都要有表明自己“身份”的SIM卡,现阶段出厂的每台LTE设备一般都是装入写好数据的SIM芯片。
SIM卡内的国际移动用户识别码IMSI(International Mobile SubscriberIdentity)各不相同, 这样,大量的相同LTE设备由于装有不同的SIM芯片,而在生产、运输、安装的过程中都要做出区分,即对设备要做明确标识,在管理上带来很大的工作量,并且由于人为因素容易出现错误,不仅如此,在设备运送到现场的时候还要根据标识挑选出对应的设备进行安装。
LTE设备安装是由车辆厂的设备承包商或者工程单位完成,容易形成管理漏洞,使得装有SIM卡的设备不能对号安装,并且错误不易被发现,在后续的调试过程发现这些问题,再去核对SIM***,更换设备会带来大量工作,有可能造成设备返厂重新安装新的SIM卡,造成工期拖延及工程成本的增加。
在产品的后期使用维护中也会带来问题,当更换设备时必须要把原设备打开,取出内部的SIM芯片,然后打开要换上的设备,再安装上取出的SIM芯片,浪费工时,增加维护成本。
这些都是因为预先写好的SIM卡装入设备后不能再重新写卡造成的,给生产、运输、安装、使用、维护等带来诸多不便。因此有必要设计一种可以在现场对设备SIM卡进行写卡的电路及相应的装置,使得每台设备装入相同的未写入信息的SIM卡,在安装之前,每台设备完全相同,便于生产运输及管理,设备开通时再写入相应的SIM卡信息。
发明内容
鉴于现有技术的状况及存在的不足,本发明提供了一种用于LTE设备现场烧写SIM卡数据的电路及实现方法,可以在每台LTE设备生产的时候装入相同的空SIM卡(未写入任何信息的SIM卡),在安装之前,每台设备完全相同,便于生产运输及管理,设备开通时再写入相应的SIM卡信息。
本发明为实现上述目的,所采用的技术方案是:一种用于LTE设备现场烧写SIM卡数据的电路,包括LTE设备,还包括写卡电路,所述写卡电路包括继电器切换电路、内部SIM卡、SIM卡保护电路、写卡接口XS1和稳压电源电路,
所述写卡接口XS1依次通过继电器切换电路、SIM卡保护电路与内部SIM卡连接,写卡接口XS1为稳压电源提供输入电压,所述稳压电源电路分别为继电器切换电路、内部SIM卡提供电源;
所述写卡电路设置在LTE设备主板上,与主板连接,在LTE设备外壳对应写卡接口XS1的位置开孔,露出写卡接口XS1。
所述继电器切换电路包括继电器K1和继电器K2;
所述SIM卡保护电路包括二极管VD1、二极管VD2、二极管VD3,电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2和电容C3;
所述稳压电源电路包括稳压电源芯片N2;
所述内部SIM卡为SIM芯片N1;
具体电路连接为:
电阻R1一端分别接二极管VD1负极及SIM芯片N1的数据引脚IO,电阻R1另一端分别接电容C1一端及继电器K2的公共端3脚,电阻R2一端接二极管VD2负极及SIM芯片N1的时钟引脚CLK,电阻R2另一端接电容C2的一端及继电器K2的公共端6脚,电容C1和电容C2的另一端及二极管VD1和二极管VD2的正极分别接地,继电器K1、继电器K2的线圈引脚1脚接电源5V,线圈引脚8脚接地,二极管VD4、VD5作为消除继电器反峰电压的器件,二极管VD4的负极、正极分别接于继电器K1线圈的1脚、8脚,二极管VD5的负极、正极分别接于继电器K2线圈的1脚、8脚;
稳压电源芯片N2的接地引脚GND接地,稳压电源芯片N2的电源输入引脚接电源5V,与地之间并接滤波电容C6、C7,稳压电源芯片N2的电源输出引脚接继电器K1的常开触点5脚, SIM芯片N1的接地引脚GND接地,SIM芯片N1的复位引脚RST接二极管VD3负极及电阻R3的一端,电阻R3的另一端接电容C3一端及继电器K1的公共端3脚,二极管VD3正极及电容C3另一端接地,SIM芯片N1的电源引脚VDD接继电器K1的公共端6脚,与地之间并接滤波电容C4、C5;
写卡接口XS1的1脚和5脚接地,2脚接继电器K1的常开触点4脚,3脚、4脚分别接继电器K2的常开触点5脚、4脚,6脚接电源5V;
所述继电器K1的2脚与LTE设备主板SIM读取电路的RST_M端连接,所述继电器K2的7脚与LTE设备主板SIM读取电路的CLK_M端连接,所述继电器K2的2脚与LTE设备主板SIM读取电路的I/O_M端连接。
一种用于LTE设备现场烧写SIM卡数据的电路实现方法,步骤如下:将写卡器插头联接到写卡接口XS1后,写卡器的5V输出电源给继电器K1、继电器 K2和电源芯片N2供电,继电器K1、继电器 K2得电吸合,把SIM芯片N1的电源引脚VDD、复位引脚RST、数据引脚IO、时钟引脚CLK从主板脱开,接到写卡接口XS1,通过写卡软件写入SIM芯片的IMSI、IMEI信息,完成写卡操作。
本发明产生的效果是:
本发明用于地铁专用LTE通信***中,解决LTE设备现场SIM卡数据写入问题,使用本申请“一种用于LTE设备现场烧写SIM卡数据的电路及实现方法”,相同型号的LTE设备在生产、储运、安装不需要区分身份码,只在正式使用或整个***开通前写入各个设备的SIM卡数据,节约了设备生产和管理成本,减轻了储运、安装过程中的分拣工作量并为后续的设备使用和维护创造了便利条件。
使用本申请“现场烧写SIM卡数据的电路”,不必对装入SIM卡设备进行区分,且不会出现SIM卡不对号的问题,在设备安装的过程中也不用对设备进行挑选,节约工时成本。
根据设备所安装的位置确定SIM***,在设备调试运行之前不论设备是否具备加电条件,是否在运行,都可以对SIM芯片进行写卡操作,安全可靠。并且在设备的后期正常运行过程中也可以根据需要很方便地重新配置SIM卡信息。
附图说明
图1为本发明的电路连接框图;
图2为本发明的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示,用于LTE设备现场烧写SIM卡数据的电路,包括LTE设备,还包括写卡电路,写卡电路包括继电器切换电路、内部SIM卡、SIM卡保护电路、写卡接口XS1和稳压电源电路,
写卡接口XS1依次通过继电器切换电路、SIM卡保护电路与内部SIM卡连接,写卡接口XS1为稳压电源提供输入电压,稳压电源电路分别为继电器切换电路、内部SIM卡提供电源;
写卡电路设置在LTE设备主板上,与主板连接,在与写卡电路对应的LTE设备外壳上开孔,露出写卡接口XS1,便于现场写卡。
如图2所示,一种用于LTE设备现场烧写SIM卡数据的电路,继电器切换电路包括继电器K1和继电器K2;
SIM卡保护电路包括二极管VD1、二极管VD2、二极管VD3,电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2和电容C3;
稳压电源电路包括稳压电源芯片N2;
内部SIM卡为SIM芯片N1;
具体电路连接为:
电阻R1一端分别接二极管VD1负极及SIM芯片N1的3脚,电阻R1另一端分别接电容C1一端及继电器K2的3脚,电阻R2一端分别接二极管VD2负极及SIM芯片N1的6脚,电阻R2另一端分别接电容C2一端及继电器K2的6脚,电容C1和电容C2的另一端及二极管VD1和二极管VD2的正极分别接地,二极管VD5正极接继电器K2的8脚及地,负极分别接继电器K2的1脚及电源5V;
稳压电源芯片N2的1脚分别接电容C6和电容C7一端及地,2脚接继电器K1的5脚,3脚接电容C6、电容C7另一端及电源5V,SIM芯片N1的1脚接地,SIM芯片N1的7脚分别接二极管VD3负极及电阻R3的一端,电阻R3的另一端分别接电容C3一端及继电器K1的3脚,二极管VD3正极及电容C3另一端接地,SIM芯片N1的8脚接电容C4、电容C5的一端及继电器K1的6脚,电容C4、电容C5的另一端接地,二极管VD4正极接继电器K1的8脚及地,负极分别接继电器K1的1脚及电源5V;
写卡接口XS1的1脚和5脚接地,2脚接继电器K1的4脚,3脚接继电器K2的5脚,4脚接继电器K2的4脚,6脚接电源5V;
继电器K1的2脚与LTE设备主板SIM读取电路的RST_M端连接,
继电器K2的7脚与LTE设备主板SIM读取电路的CLK_M端连接,
继电器K2的2脚与LTE设备主板SIM读取电路的I/O_M端连接。
稳压电源芯片N2的型号为:LM1117-3.3V,SIM芯片N1的型号为:FM151M。
一种用于LTE设备现场烧写SIM卡数据的电路实现方法,写卡电路通过继电器K1和继电器K2使SIM卡在写卡接口XS1和主板之间切换。
当写卡器插头未连接到写卡接口XS1时,继电器K1和继电器K2的线圈没有加电,不吸合,公共端3脚、6脚分别与常闭触点2脚、7脚连接,SIM芯片N1的电源引脚VDD、复位引脚RST、时钟引脚CLK、数据引脚IO与主板相连,保证主板从SIM芯片N1读取信息而正常工作;
当需要写卡时,将写卡器插头连接到写卡接口XS1,写卡器的5V输出电源给继电器K1、继电器 K2和电源芯片N2供电,因线圈加电,继电器K1、继电器 K2吸合,继电器K1、继电器 K2的公共端3脚、6脚分别与常开触点4脚、5脚连接,SIM芯片N1的电源引脚VDD、复位引脚RST、时钟引脚CLK、数据引脚IO与主板的连接断开,接到写卡插座,即可以通过写卡软件写入SIM芯片的IMSI、IMEI等信息,完成写卡操作,这时的SIM芯片N1相当于完全断开与主板的物理连接,这样写卡的过程不会受主板电路的影响,同时也不会干扰主板电路。
具体实施案例,以杭州某地铁线路LTE设备安装为例,这条线使用的LTE设备内部所装SIM卡是预先写入信息的,但由于设备集成商未按照SIM卡信息对号把LTE设备装入相应的列车,列车发到现场才发现这个问题,为避免拆掉所有LTE设备重新分拣,对号装入相应列车这个繁重的工作量,只好从设备厂商购入所有设备的SIM卡,更换所有已装设备SIM卡,这样一来,增加了拆装设备的工作量,又增加了采购SIM卡的时间,使得这条线开通比计划推迟1周多时间。同样的LTE设备,安装于西安某条地铁线,由于采用本案的电路及方法,使得开通极为方便、快捷,所有LTE设备无需分拣,无差别安装,一次安装成功,之后每台LTE设备写卡的时间不足2分钟,对比上面杭州地铁线因为SIM卡不对号而更换SIM卡,每一台设备的安装调试时间节约30多分钟。在地铁***高效运行的当下,新线路的开通,地铁运维部门的故障检测、检修时间都极为有限,设备调试或故障处理的时间都需要调度分配,因此快速开通调试,快速处理故障就显得尤为重要。