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基于ARM的车载音响设计与研究
yanqin | 2009-06-24 12:43:41    阅读:1197   发布文章

 

摘 要:本文设计了一种基于32位arm微处理器的多媒体车载音响,带radio、irda、mp3、dvd等功能。文中结合汽车车身的复杂环境,给出系统软硬件设计,以及系统各部分功能的实现方法,主要介绍收音机、mp3软硬件的设计和系统集成。
关键词:车载音响;arm;多媒体

  引言

  纵观目前我国国内车载音响产品,大部分仍为卡式机或cd机,需要对高档汽车音响的设计与研发加大力度。本文设计了一种带radio、irda 、mp3、dvd等功能的车载音响,具有很高的市场价值。

  系统硬件架构

  系统的硬件电路部分主要由按键、红外遥控、motor控制、收音机、mp3、dvd以及lcd显示模块等构成,模块部分都由mcu通过相应的通讯协议进行控制。鉴于mcu在处理速度、外设功能以及价格等方面的考虑,32位arm处理器在片内资源、性价比方面都明显优于8位mcu。这里选用arm7tdmi处理器s3c44b0作为主控芯片。该芯片与外设的连接如图1所示。

图1 mcu与各种外设连接图

  这里,按键模块利用44b0芯片内部的ad转换模拟,用ad模拟按键数量理论上可达210个,完全可以达到本系统的设计要求。红外遥控模块采用收发一体的红外遥控头,接收基于nec编码的红外码。红外接收芯片的输出脚与44b0的一个中断引脚相连,并在32位数据的红外接收码每次接收中断发生时,通过比较计时器计时间隔,判定是1还是0,从而得到发送的用户编码,控制相应的系统功能。马达控制模块用两颗h桥芯片cmd6208控制两颗直流马达,分别用于实现托盘的水平进出仓和垂直翻转动作。cmd6208芯片具有四种输出模式,可实现马达的正转、反转、刹车、闲置操作。dvd光驱采用dvc3500系列超薄吸入式光驱,有效地缓解了高档车载音响体积与功能之间的矛盾。利用44b0的一个gpio引脚,通过向dvd发送模拟nec协议的红外码,达到控制dvd功能的目的。

  收音机模块设计

  汽车内部恶劣环境产生各种电磁辐射与脉冲干扰,加上外界电磁波对汽车收音机作用,普通的收音电路难以可靠地避开干扰信号,这就要求车载收音电路必须进行一定的防电磁干扰,比如加金属外壳进行电磁屏蔽以及在电源等处加滤波电路等。本设计采用了成都旭光的taf-3lmf收音头,它采用全金属外壳,有效地防止了电磁干扰。该模块内部主要为一颗基于tda7540b芯片和一颗iic接口的eeprom 24c02芯片。tda7540是am/fm调频电路芯片,其内部集混频器、中频放大器、用于am/fm的解调器、立体声解码器等于一体,并采用bicmos技术,允许执行多个调谐功能,使得其外部只需用少量元件即可。eeprom则用来存储tda7540芯片各寄存器的值以及用户设定的各个参数值。此模块能接收频率范围为fm 87.5mhz~108mhz、mw 522khz ~1620khz的信号,其引脚及与44b0的连接如图2。

图2 收音机电路

  其中sda、scl接44b0的iic引脚,adjch、am、sstop则与44b0的三个gpio端口连接。44b0通过内部iic接口与其进行数据传输,完成数据的读出与写入。

  搜台前,必须先对tda7540寄存器进行初始化,fm搜索电台的初始化为:tunerreg[14] = 0x25;tunerreg[5] = 0x1b;tunerreg[6] = 0xaf;tunerreg[18] = 0xb4;tunerreg[19] = 0xcf;tunerreg[30] &=0x7f;tunerreg[31] &= 0x7f;搜台流程如图3所示。

图3 搜台流程图

  mp3设计

  mp3部分包括主控mcu at89c51snd1和音频dac cs4330。该部分设计采用了at89c51snd1芯片,其内带mp3硬解码。44b0与at89c51snd1通过uart通讯控制mp3的播放、暂停等操作,两者之间的串口可直接相连。at89c51snd1的sclk、dsel、dclk、dout脚则分别与cs4330相应的引脚相连,进行输出控制。与sd卡的连接利用芯片内部自带的spi接口,将sd卡设置成为spi传输模式,进行mp3文件的读取与写入。usb接口则主要用来下载固件或调试程序用。

  at89c51snd1内部带isp下载功能,在下载固件时,打开atmel公司的flip软件,在“device”菜单下选择at89c51snd1器件,在“settings”菜单下的“communication”选择使用usb方式或rs232方式进行固件下载。

  结语

  本系统基本功能已实现,在样机测试阶段,通过对硬件、软件进行测试,表明此方案有着很好的可行性。

  参考文献:

  1.samsung.s3c44b0 datasheet.

  2.atmel .at89c51snd1 datasheet.

  3.st .tda7540b datasheet.taf-3lmf模块说明 成都旭光公司

  4.st . driving an analog keyboard with the st7 adc

  5.赵云,郭莉莉.s3c44b0x的最小嵌入式系统构架.电脑编程技巧与维护.2007.1

  


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