嵌入式多功能信息交互系統的設計

　　其中，嵌入式信息終端主要作為信息交互系統的信息發(fā)布和接收終端使用。用戶(hù)可以通過(guò)嵌入式瀏覽器瀏覽以Web形式發(fā)布在網(wǎng)絡(luò )上的信息資源，同時(shí)也能通過(guò)觸摸屏來(lái)獲取更多需要的信息。此外，本系統還根據不同領(lǐng)域用戶(hù)的需要設計并擴展了外接無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)卡、GSM通信模塊、VGA視頻顯示模塊、環(huán)境參數采集模塊、安防監控報警模塊和無(wú)線(xiàn)射頻識別模塊。PC服務(wù)器作為信息交互系統的后臺管理模塊主要負責對信息進(jìn)行數據處理。PC服務(wù)器的數據庫存儲著(zhù)供用戶(hù)交互的信息，同時(shí)也管理著(zhù)信息終端上由用戶(hù)發(fā)布的信息，通過(guò)設計服務(wù)程序，為信息終端提供信息發(fā)布服務(wù)和信息管理服務(wù)。
2 系統硬件實(shí)現
　　嵌入式信息終端硬件主要由基于XScale PXA270的Liod開(kāi)發(fā)板和各硬件擴展模塊組成。
2.1 Liod開(kāi)發(fā)板特點(diǎn)
　　Liod開(kāi)發(fā)板以Intel XScale PXA270微處理器為核心，其主頻高達520 MHz，支持Intel Wireless MMX 及Speed Step技術(shù)，核心板加底板設計，提供了完善的功能接口，包括：IDE接口(傳輸速率>30 Mb/s)、32 MB Nand Flash、64 MB SDRAM、VGA out接口(但未焊接VGA芯片)、鋰電池接口、圖形加速器2 700 G支持等。同時(shí)提供了160×2 pin核心板擴展接口及110 pin底板擴展接口，便于在Liod平臺基礎上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。
2.2 GSM擴展模塊
　　為了實(shí)現用戶(hù)手機與信息終端進(jìn)行信息交互，系統需要在Liod平臺的串口上擴展GSM通信模塊來(lái)實(shí)現手機短信方式的信息交互。目前國內使用較多的GSM模塊有Falcom的A2D系列、西門(mén)子的TC35系列、愛(ài)立信的DM 10/DM 20系列等，其中西門(mén)子的TC35系列性?xún)r(jià)比高、穩定性好，故選用西門(mén)子TC35i進(jìn)行GSM擴展模塊設計。
　　TC35i共有40個(gè)引腳，通過(guò)ZIF連接器分別與電源電路、啟動(dòng)與關(guān)機電路、數據通信電路、語(yǔ)音通信電路、SIM卡電路、指示燈電路等連接。在本系統中為減小體積，直接采用主板供電的方式，在1-10腳增設了穩壓整流電路，省去了電池和充電電路。啟動(dòng)電路則由自動(dòng)和手動(dòng)上電復位電路組成。數據通信電路主要完成短信收發(fā)、與平臺通信、軟件流控制等功能，其數據接口采用串行異步收發(fā)，符合RS-232接口電路標準，工作在CMOS電平(2.65 V)下。本模塊以MAXIM公司的MAX232CPE芯片為核心，實(shí)現了電平轉換及串口通信功能，并注意了它的電磁兼容(EMC)設計。其電路原理框圖如圖2所示。

2.3 綜合信息采集模塊
　　本系統采用C8051F007單片機進(jìn)行該模塊的設計。C8051F007有8個(gè)I/O口，均容許5 V電壓，并可通過(guò)配置交叉開(kāi)關(guān)得到UART，I2C/SMBus、SPI等總線(xiàn)，每種串行總線(xiàn)都完全用硬件實(shí)現，都能向CIP-51產(chǎn)生中斷，因此很少需要CPU的干預。該模塊可擴展多個(gè)煙感探頭和雙鑒探頭，可將傳感器輸出的開(kāi)關(guān)信號作上拉和保護處理送入I/O。由于該模塊要與Liod平臺和無(wú)線(xiàn)射頻識別模塊進(jìn)行通信，因此還使用了UART串口和I2C/SMBus總線(xiàn)。通過(guò)對交叉開(kāi)關(guān)進(jìn)行配置，充分利用了所有的端口。C8051F007有4路12位的ADC，模塊擴展的溫濕度傳感器所輸出的模擬信號經(jīng)信號調理和保護電路后輸入其端口。本模塊擴展了溫濕度傳感器、煙感探頭、雙鑒探頭和無(wú)線(xiàn)射頻識別模塊。其電路原理框圖如圖3所示。