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做座基于BF533的智能车载终端

发布时间:2021-10-15 00:39:18 阅读: 来源:醋酸厂家

基于BF533的智能车载终端

摘要: 本文采用数字信号处理器和模拟器件,构建一个全功能的智能车载终端。该终端集合GPRS、GPS、蓝牙、CMOS摄像等技术于一体,具有处理速度快、功能齐全实用、工作稳定可靠等特点。

关键词: 车载终端;GPS;GPRS;蓝牙

引言

机动车辆迅速增长,给人们的生活带来方便的同时,也带来了车辆管理、车辆防盗、车辆遇抢等问题。如何使车辆的管理科学化,提高车辆的运营安全,已经成为一个亟待解决的重大课题。

基于BF533的智能车载终端整合了高性能处理器、全球定位系统、全球移动通信系统GSM/GPRS、蓝牙耳机、TFT-LCD显示器、CMOS摄像头、FPGA逻辑接口、计算机络等资源。主要实现的功能指标有:

*图像实时拍摄、处理功能:提供实时路面情况分析。

*实时定位功能:获得高精度的位置及状态信息。

*监控报警:监控中心通过数据分析可得出车辆位置并提供帮助。

*车载功能:可以实现蓝牙免提功能,保证语音通信。

*图像存储和文件管理:可存储压缩图像两百多幅,存储短信上千条。

*远程控制功能:提供485总线接口,利用短信实现汽车内设备的远程控制。

*上功能:通过GPRS实现无线上,同时也可以下载导航地图。

系统硬件设计

如图1所示,整个系统包括三个部分:智能车载终端、蓝牙耳机和服务器软件(提供GPRS下载和远程视频监控显示)。由于篇幅关系,服务器软件在这里不再论述。

图1 系统硬件结构

智能车载终端

·BF533核心处理器

BF533是ADI公司BlHaydale与Huntsman Advanced Materials合作ackfin系列的高性能体系结构的定加热器启动使水箱内的水保持所需温度点DSP。它具有两个MAC信号处理引擎,采用正交类RISC微处理器指令集,特有的专用视频指令使它在多媒体应用开发方面具有显著的优势,为以单DSP为核心开发较为复杂的多媒体系统提供可能。

此外,BF533还具备丰富的外设接口资源,通过数条高带宽总线与内核连接。除通用I/O口、实时时钟及定时器外的所用外设均受DMA结构支持。

·FPGA电路设计

为了使系统具有强大的扩展性,选用了EP1C6Q240。它是Altera公司Cyclone系列的中低档产品,有5980个LE单元,内部RAM 92kbits,PQFP240 封装,I/O 185个,2个PLL,还支持LVDS、DDR 等传输接口。它的配置使用最新型的AS配置方式,配置芯片是EPCS4(FLASH 结构、4Mbits )。

·蓝牙和GPS接口

GPRS部分采用GR47芯片,它是Sony Ericsson公司生产的新一代GPR如上所述S模块,不仅能提供GSM语音、数据传输功能,还提供了GPRS数据传输功能。

GPS部分采用高灵敏度的GR-87接收模块,它还支持NMEA0183 v2.2 标准信号格式及SiRF二位元编码。

·其他接口电路

显示器采用24位320×240的彩色LCD,只用了其中红、 绿、蓝各6位像素。同时配置了像素时钟和VM时钟信号。

CMOS摄像头采用OmniVision公司OV7660,ADmC7019通过SCCB接口对OV7660进行控制,包括对比度、亮度、饱和度、白平衡及自动曝光、同步信号位置及极性输出、帧速率和数据输出格式。

RS485总线是工业领域广泛应用的LSO/OSI模型物理层标准协议之一,采用平衡式发送、差分式接收的数据收发器来驱动。

蓝牙耳机

·总体结构

蓝牙耳机主要包括几个部分:功能按键和状态指示、蓝牙模块BC-2通信部分、语音编解码电路、MIC及喇叭放大电路和电源电路。硬件总体结构如图2所示。

图2 蓝牙耳机硬件框图

·ADmC7019芯片

ADI公司的ADmC7019微转换器实现语音的软件编解码。它采用ARM7TDMI体系结构,运算速度可达45MIPS,支持16/32位精简指令集,具有最多16通道、高达1000kSps采样速率的12位A/D。

·语音编解码电路

实验发现,当采用GR47的单端音频模式时,由于系统主板电路复杂,而且 GR47处于发射状态时电流达到3A,蓝牙耳机接收到的音频信号背景噪声很大,因此选用差分模式,利用ADmC7019 自带的差分ADC完成音频信号的采样。

·音频电路和电源电路

MIC和音频功率放大电路选择微功耗的MAX9812和D类音频功放MAX9712,两者均有关断模式,关断模式下的电流为mA级。

采用LP2992将锂电池电压降为3.3V,ADmC7019提供一路A/D作为电压监测,主要起保护和电量低的告警作用,当锂电池电压过低时,为防止锂电池过度放电,ADmC7019先报警然后自动进入休眠模式。

当建立语音连接时平均电流为33.5mA,最大可达60mA,待机时平均电流为4.7mA。为了延长使用时间,耳机在不工作时尽量处于休眠模式(mA级),有时通过软件唤醒耳机进入工作状态。

系统软件设计

总体软件设计分为三大部分,第一部分为ADSP-BF533主控程序设计,采用ADI公司的Visual DSP++开发环境和C/C++语言编程;第二部分为ADmC7019微控制器程序设计,采用Keil-ARM开发环境和C语言编程;第三部分为FPGA逻辑设计,采用VHDL语言编程,由于篇幅关系,FPGA部分不再论述。

ADSP-BF533的软件设计

由图3可知,BF533金属在断裂前吸收变形能量的能力软件系统分为三个层次:硬件接口层、基本功能层和顶级应用层。其中,CMOS摄像头数据的实时读取与显示依靠两块SRAM,BF533也分配两块SDRAM缓存来提高系统的吞吐量,其工作流程如图4所示。

图3 BF533软件系统

图4 图像采集显示控制流程

ADmC7019的软件设计

采用两片ADmC7019来完成蓝牙耳机和智能车载终端协处理功能,智能车载终端上的ADmC7019主要完成音频编解码、GPS信息的解析、CMOS摄像头的初始化以及执行BF-533通过SPI总线发出的命令等功能;蓝牙耳机端的ADmC7019完成音频编解码、通话状态指示和按键控制、电源管理等功能。其具体控制流程如图5所示。

图5 ADmC7019总体软件流程图

图6 车载终端实物

测试结果

经过测试,本系统达到预期目标,实现引言所述的7条主要功能指标。具体实物如图6所示。(end)

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