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手機卡電路是手機電路的重要組成部分,在手機中起著重要作用。和其他電路一樣,使用不當或日久,卡電路也較易出現(xiàn)故障。本章主要介紹卡電路及卡故障的分析與維修,供維修時參考。
一、用戶識別卡(SIM)的內(nèi)容及其密碼
(一)SIM 卡簡介
SIM 卡是數(shù)字蜂窩移動電話的用戶識別卡,全稱是 “用戶識別模塊”。在 GSM 數(shù)字移動電話系統(tǒng)中,SIM 卡起著極其重要的作用,既是手持機的重要組成部分,又是為每一個 GSM 移動電話用戶配備的身份卡,實現(xiàn)了認人不認機的構(gòu)想。
SIM 卡有卡片式和嵌入式兩種,習慣上稱為 “大卡” 和 “小卡”,外形尺寸雖有差別,但功能完全相同。
大卡尺寸與信用卡相同,主要用于便攜臺和車載臺,早期的摩托羅拉 308、328 和西門子 S3 等手機也使用大卡。小卡尺寸比普通郵票還小一點(25mm×15mm),主要用于各種新式手機,如摩托羅拉 P7689、V998、T2688,諾基亞 3310、8210,愛立信 T28、T29 等。其實大卡上面真正起作用的還是小卡。大卡中間用鏤空方式切了幾道細槽,只用 4 個小接點固定在小卡上,使用小卡時,用手指一撥,就能將中間部分掰下來,插入手機當小卡使用。
(二)個人識別碼(PIN)和 SIM 卡解鎖密碼(PUK)
PIN 碼是 SIM 卡的個人密碼,可防止他人擅用 SIM 卡。手機接通電源,將 SIM 卡插入手機時,屏幕會顯示要求用戶輸入 4 – 8 位 PIN 碼(SIM 卡鎖也可通過菜單自行設置,新購機 PIN 碼均為 1234),用戶可任意更改 4 – 8 位密碼。如果用戶三次輸入錯誤密碼,手機會顯示 “Enter P~code” 或 “Blocked” 字樣,說明 SIM 卡已被鎖上。
對于數(shù)字手機解鎖,用戶需多加小心。不同型號手機所配裝的用戶識別智能卡(SIM 卡)中存有卡號、用戶服務表、密鑰、國際移動用戶識別號、認證算法和防盜個人密碼識別號 PIN(4 – 8 位數(shù)字組成)。為確保用戶信息安全,用戶連續(xù)三次輸入錯誤個人密碼時,SIM 卡會立刻自動鎖上。數(shù)字手機的解鎖碼統(tǒng)一為 “1234”。若輸入 “1234” 仍不能解鎖,說明出現(xiàn)了其它情況,不要自己亂動。因為 PIN 碼是 SIM 卡的解鎖密碼,從技術(shù)上講,當用戶的 SIM 卡被鎖上后,用戶應輸入 SIM 卡解鎖密碼(PUK 碼),輸入正確,SIM 卡的鎖才能打開。如果用戶輸入 10 次錯誤的 PUK 碼,用戶的 SIM 卡將自動報廢。中國電信和中國聯(lián)通的營業(yè)部門沒有將 PUK 碼告訴用戶。用戶不慎將 SIM 卡鎖住以后,要立即關(guān)上電源,不再對手機進行任何操作,然后帶手機和 SIM 卡以及購機證明到相關(guān)中國電信或中國聯(lián)通的營業(yè)點,請服務人員解鎖。
PIN 碼的初始值一般為 1234,用戶可自行更改,更改步驟如下:
進入菜單,選定 SIM 卡鎖。
—— 選定新 PIN。
—— 輸入原 PIN,按 YES。
—— 輸入新 PIN,按 YES。
—— 再輸入新 PIN,按 YES。
如果連續(xù)三次輸錯 PIN,屏幕顯示:
PUK:
—— 輸入 PUK,按 YES。
—— 輸入新 PIN,按 YES。
—— 再輸入新 PIN,按 YES。
對于摩托羅拉手機,一般在輸入 PUK 之前都必須先輸入 **05 * 再輸 PUK 碼。
需要說明的是,手機大多還設置了手機鎖,可防止手機被盜后的濫用。一般購買手機時手機鎖未啟動,可通過手機菜單進行設置和更改。一般初始密碼為 “0000”。
(三)手機對 SIM 卡的限定
有些手機的 “保密菜單” 可進行 SIM 限定設置,即設置后的手機只能使用本 SIM 卡,換用其它 SIM 卡后會要求輸入密碼,密碼正確后方可進入網(wǎng)絡。但設定不注意很容易造成故障。
如一臺三星 600 手機,使用原來的 SIM 卡正常,插入其它任何一張 SIM 卡均顯示 “SIM 卡已鎖”,輸入密碼無效。這是由于三星 600 手機的菜單功能的 “保密設定” 項中有一 “SIM 卡上鎖” 選項,如果啟動了 “SIM 上鎖”,那么在開機時只能確認本 SIM 卡有效,其它 SIM 卡則不能被接受。要解開此鎖,只能將設定 “SIM 卡上鎖” 的原 SIM 卡重新裝上手機,進入 “保密設定” 菜單,將 SIM 卡上鎖設定為 “無效”,但在按確定時手機提示輸入密碼(該密碼不是鎖機碼,而是啟動 SIM 卡上鎖時輸入的密碼)。如果密碼正確,SIM 卡鎖便可解除,如果密碼不正確或找不到設定 “SIM 卡鎖” 的原 SIM 卡,則只能更換碼片來進行解鎖。
類似的機子還有摩托羅拉 T2688 手機,如果將 “保密設定” 中的 “鎖定 SIM 卡” 設為 “開啟”,則該機只能使用原設定的 SIM 卡,換用其它 SIM 卡后會出現(xiàn) “解鎖密碼:(SIMP)”。要解開此鎖,此時可試著輸入初始密碼 “00000000”,如果初始密碼沒被修改,一般情況下,輸入后均可解鎖。此時,再進入 “保密設定”→“鎖定 SIM 卡”→“功能設定” 項,將鎖定 SIM 卡設為關(guān)閉即可。如果輸入 “00000000” 后提示密碼錯誤,說明該密碼已被修改(該密碼可通過 “保密設定”→“鎖定 SIM 卡”→“修改密碼” 選項進行修改)。要解開此鎖,只能詢問設定者修改后的密碼(8 位數(shù)),如果已忘記,則只能用免拆機維修儀重寫碼片進行解鎖。
以上 “保密設定” 菜單的 “鎖定 SIM 卡” 中的密碼和 PIN 密碼是不同的。PIN 密碼鎖定的是 SIM 卡,若將 PIN 密碼開啟,則該卡無論放入任何手機,每次開機均要求輸入 PIN 密碼,密碼正確后(輸錯次數(shù)不能超過 3 次)才能進入網(wǎng)絡?!氨C茉O定” 菜單的 “鎖定 SIM 卡” 中的密碼鎖定的是手機(該卡在其它手機能正常使用,不需輸入密碼),即該手機只能使用本 SIM 卡,換用其它 SIM 卡則要求輸入密碼,密碼正確后才能進入網(wǎng)絡。
另外說明的是:有些手機,特別是一些國產(chǎn)手機如波導、TCL 等,手機和 “中國聯(lián)通” 或 “中國移動” 做了捆綁銷售(價格相對要便宜),那么,手機在使用時就會出現(xiàn)只能使用 “中國聯(lián)通” 或 “中國移動” 的 SIM 卡,這不是一種故障。
(四)SIM 卡的工作情況
SIM 卡在電源開啟后有兩種方式:工作方式時完成與手機之間的信息傳輸;空閑方式時 SIM 卡將保持所有相關(guān)數(shù)據(jù),并支持其內(nèi)部處于全休眠、指令休眠或時鐘休眠等方式,以有效地節(jié)省電能。
(五)STK 簡介
STK 是 “SlM card Tool Kit” 的英文縮寫,意思是 “SIM 卡開發(fā)工具包”。要使用手機附加增值業(yè)務,例如手機銀行、手機炒股、短信點播等,都要求將普通的手機 SIM 卡更換為 STK 卡。
STK 可以理解為用于開發(fā)增值業(yè)務的小型編程語言,它允許基于智能卡的用戶身份識別模塊(SIM 卡)運行自己的應用軟件。STK 技術(shù)為 SIM 卡的增值業(yè)務提供了可開發(fā)的環(huán)境,即一個簡單、易操作的開發(fā)平臺。
STK 智能卡主要有 5 種類型:記憶卡、處理器卡、電子錢包卡、安全卡和 Java 卡。STK 技術(shù)被廣泛地應用于手機銀行、股票交易、外匯買賣和理財秘書等領域。
二、常見手機卡電路分析與維修
(一)卡電路的維修方法
手機中的 SIM 卡,無論大卡還是小卡,卡座都有幾個基本的 SIM 卡接口端:即卡時鐘(S~CLK)、卡復位(SIMRST)、卡電源(SIMVCC)、地(SIMGND)和卡數(shù)據(jù)(SIMI/O 或 S~DAT)??ㄗ谑謾C中提供手機與 SIM 卡通信的接口,通過卡座上的彈簧片與 SIM 卡接觸,所以如果彈簧片變形,會導致 SIM 卡故障,如 “檢查卡”、“插入卡” 等。
SIM 卡電源有 3V、5V 兩種,我們使用的手機 SIM 卡通常是 5V。SIM 卡時鐘是 3.25MHz;I/O 端是 SIM 卡的數(shù)據(jù)輸入輸出端口。當激活 SIM 卡電路時,在 SIM 卡時鐘和卡數(shù)據(jù)端口可以測到脈沖信號形。SIM 卡卡座在手機機板上的腳位功能如圖 11 – 1 所示。
卡電路中的電源 SIMVCC、SIMGND 是卡電路工作的必要條件,早期生產(chǎn)的手機設有卡開關(guān),卡開關(guān)是判斷卡是否插入 CPU 的檢測點,如 328 手機,由于卡開關(guān)的機械動作,造成開關(guān)損壞的很多,現(xiàn)在新型的手機已經(jīng)將此去除了。通過數(shù)據(jù)的收集來識別卡是否插入,減少了卡開關(guān)不到位或損壞造成的問題??娫吹墓ぷ饕话愣际菑碾娫茨K完成的,所以這部分的檢測只有萬用表就可以檢測到。
對于卡電路中的 SIMI/O、SIMCLK、SIMRST,全部是由 CPU 的控制來實現(xiàn)的。雖然基站與網(wǎng)絡之間的溝通數(shù)據(jù)隨時隨地進行著,但確定那時時刻數(shù)據(jù)溝通往往很難測到。但有一點可以肯定,當手機開機時刻與網(wǎng)絡進行鑒權(quán)時必有數(shù)據(jù)溝通,這時的測試盡管時間很短,但一定有數(shù)據(jù),所以我們在判定卡電路故障時,在這個時隙上進行監(jiān)測為最佳監(jiān)測時間。
在開機時,正常的手機,在 SIM 卡座上用示波器可以測量到 SIMVCC、SIMI/O、SIMCLK、SIMRST 信號,它們都是一個 3V 左右的脈沖。若測不到,說明手機卡電路有故障。
(二)常見手機卡電路分析與維修
1.摩托羅拉 T189 手機卡電路分析與維修
摩托羅拉 T189 的 SIM 卡接口電路主要是由 U900(局部)與 J803 卡座以及電阻 R945、R940 等元件組成。
SIM 卡的通信過程是在手機開機后瞬間進行的,以便讓手機獲得必要的用戶信息。在 U900 內(nèi)部電路當中,包含了一個 SIM 卡接口及通用電路,中央處理器 U800 通過串行數(shù)據(jù)線和 U900 與 SIM 卡進行通訊。電路如圖 11 – 2 所示。
SIM 卡電路故障通常為 “檢查卡” 和 “非法 SIM 卡” 等故障。摩托羅拉 T189 不認卡的原因可能有以下方面:
– (1)卡座 J803 接觸不良、觸點不潔,可用棉球沾點天那水或 “飛利浦清潔劑” 清潔污垢;
– (2)SIM 卡供電控制 U900 或 R938 不良;
– (3)U900 或 SIM 卡座到 U800 的連線故障以及 U900 到 SIM 卡之間的 R938、R945、R940 等電阻的虛焊及斷路;
– (4)CPU(U800)及軟件故障。
2.諾基亞 8210 手機卡電路分析與維修
諾基 8210 手機的 SIM 卡電路如圖 11 – 3 所示。
SIM 卡電路主要由中央處理器 D200、電源模塊 N100 及穩(wěn)壓器 V104 等組成。電源模塊 N100 不但作為整機供電模塊,它還作為 SIM 卡的接口電路,它不但可以支持 3V 的 SIM 卡,而且可以支持 5V 的 SIM 卡。在開機的瞬間,中央處理器 D200 從它的 SIM 卡的 CLK、RST 和 DATA 等引腳送出脈沖信號到電源模塊 N100,令 N100 從它的 VSIM、DATA、SIMRST、SIMCLK 等引腳送出幅度為 5 伏的脈沖信號到 SIM 卡座,以檢測是否已插入 SIM 卡。如果檢測到已插入 SIM 卡,這些脈沖信號還要檢測該 SIM 卡是 5V 還是 3V 的。電源模塊 N100 把檢測結(jié)果送口中央處理器 D200。D200 對檢測結(jié)果進行分析后,從其 SIM – PWR 腳送出控制信號,令電源模塊 N100 根據(jù)實際情況給 SIM 卡提供相應的 VSIM 電壓。當為 3V 的 SIM 卡時,N100 提供 3V 的供電,當插入的是 5V 的 SIM 卡,N100 則提供 5V 的供電。同時 SIM 卡、N100、D200 者之間還通過 DAT、RST、CLK 等線建立通信。穩(wěn)壓器 V104 為 SIM 卡與電源模塊 N100 之間的信號進行穩(wěn)壓,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為四個穩(wěn)壓二極管。
當出現(xiàn)不識卡故障時,要考慮的有兩個方面:一個是 SIM 卡與手機之間的物理接口;另一個是電路中 SIM 卡的接口電路。維修時要有針對性地進行檢修。
3.愛立信 T28 手機卡電路分析與維修
愛立信 T28 手機的 SIM 卡接口電路見圖 11 – 4 所示。
SIM 卡讀寫驅(qū)動電路主要由微處理器 D600(局部)、電源 IC N700 內(nèi)的 SIM 卡讀寫驅(qū)動器模塊、SIM 卡接 J603、穩(wěn)壓管 V609 等元件組成。其主要功能是使 SIM 卡在話機開啟時能正常讀寫信息等。
SM 卡與微處理器之間進行數(shù)據(jù)傳輸是串行的,微處理器 D600 發(fā)出的信息經(jīng) N700 放大,傳入 SIM 卡中,使其正常工作。其中,J603 的第 1 腳(SmⅣCC)為正電壓輸入端,直接由電源模塊 N700 提供;第 2 腳(S~CDRST)為 SIM 卡復位信號輸入端,由微處理器提供,第 3 腳(SIMCDCLK)為 SIM 卡時鐘信號輸入。N700 直接與微處理器進行數(shù)據(jù)交換。
卡電路故障主要有以下原因:一是卡供電不正常;二是 SIM 卡的 DTA、CLK、RST 接口不良,三是卡座不良,造成接觸不良,引起不識卡故障。
4.三星 N100/188 手機卡電路分析與維修
三星 N100~188 的 SM 電路如圖 11 – 5 所示。
SIM 卡電路主要電路由 U411、Q402、J402 卡座等元件組成,其中 U411 為 3V 或 5vSIM 卡供電選擇。目前國內(nèi)有許多機型號沒有安裝此元件,Q402 為 SIM 卡供電,而 SIM 卡數(shù)據(jù)(S~ATA)、SIM 卡復位信號(Sm 僅 ST)、SIM 卡時鐘信號(S~CLK)以及 SIM 卡電源(SmⅣCC)均由微處理器(U414)提供。
引起三星 N100~188 手機 SM 卡故障(硬件方面)的原因有如下方面:
—— 卡座 J402 接觸不良,觸點不潔或變形元彈性。
—— SIM 卡供電 Q402 不良。
—— U414 故障或 J402 與 U414 之間的連線斷。
—— CPU 及軟件故障。
檢查時先測量 J402 第 1 腳上是否有 3V,如有則要檢查 J402 的第 2、3、4、5 腳與 CPU 的連接是否完好。J402 的第 1 腳沒有 3V,Q402 損壞較多,還應檢查 U414,如以上均正常的話,只能考慮軟件處理或升級。
三、卡故障維修實例
– 機型:三星 N188 手機
故障現(xiàn)象:插入 SM 卡開機顯示 “非法 SM 卡”。
分析與檢修:“SIM 卡未被接受” 說明手機不能讀取 SIM 卡信息,造成此類故障的原因有兩方面:一方面是由 SIM 卡讀卡器與 SIM 卡接觸不良引起。另一方面是由電源模塊 U100、SIM 卡接口座虛焊或與 SIM 卡座某一連線開路引起,檢修時,首先整理讀卡器彈性和與 SIM 卡接觸點,故障未能排除。拆機取出主板接上電源開機時,測 VSIM 無輸出,再測 VCP 時亦無電壓,判斷為電源模塊 N100 虛焊,用熱風槍加焊電源模塊后,插卡開機進入正常找網(wǎng)狀態(tài)。
– 機型:三星 800 手機
故障現(xiàn)象:開機出現(xiàn) “卡不對” 故障。
分析與檢修:據(jù)用戶介紹,該機原為鎖機故障,后用三星 600 的解鎖指令 “27673855#”,解鎖后,便出現(xiàn) “卡不對” 故障。根據(jù)經(jīng)驗,三星 600 解鎖指令是不能用來解鎖三星 800 手機的,估計 “卡不對” 為軟件錯誤引起,試拆下碼片,重寫正常的資料后,故障排除。
– 機型:西門子 3508i 手機
故障現(xiàn)象:開機顯示 “請插入 SIM 卡”。
分析與檢修:拆機后發(fā)現(xiàn)此機板比較新,沒有動過的跡象,故懷疑卡座觸點同主板接觸不良。用鑷子將卡座觸點向上拉高一點,拉出的高度保持一致,不要拉歪,橫著和豎著都保持一致。同時清洗主板的觸點,經(jīng)此處理后故障排除。
3508i 出現(xiàn)這個問題,維修中發(fā)現(xiàn)大部分都是卡座同主板接觸所引起,維修時應先處理卡座,如不行的話,再處理軟件或者是 CPU。
– 機型:諾基 3310 手機
故障現(xiàn)象:開機出現(xiàn)檢查卡故障。
分析與檢修:從諾基亞手機電路結(jié)構(gòu)來看,檢查卡的故障通常是因為 SIM 卡的時鐘或數(shù)據(jù)信號線出現(xiàn)故障所引起。檢查 SIM 卡的接口電路,在 SIM 卡卡座的數(shù)據(jù)端口不能測到 SIM 卡數(shù)據(jù)信號。仔細檢查,發(fā)現(xiàn) R213 電阻阻值無窮大。用一個 100 歐電阻將 R213 更換,結(jié)果手機正常工作。