數字多媒體存儲式智能車(chē)載音響系統設計
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1 I2C協(xié)議
I2C總線(xiàn)作為同步串行數據輸出總線(xiàn)，由一條串行數據線(xiàn)(SDA)和一條串行時(shí)鐘線(xiàn)(SCL)組成。它是一個(gè)真正的多主機總線(xiàn)，如果多個(gè)主機同時(shí)進(jìn)行初始化數據傳輸，可以通過(guò)沖突檢測和仲裁防止數據被破壞。每個(gè)連接到總線(xiàn)的器件都可以通過(guò)唯一的地址和一直存在的簡(jiǎn)單的主機/從機關(guān)系軟件設定地址。主機可以作為主機發(fā)送器或主機接收器。
2 硬件電路
2.1 電路設計
根據車(chē)載音響系統的特點(diǎn)，設計選用STC12C5624AD系列單片機，它是宏晶公司推出的51增強型單片機，具有低功耗、計算速度快等特點(diǎn)。當關(guān)閉音響系統時(shí)，單片機進(jìn)入低功耗休眠狀態(tài)，單片機切斷所有外圍模塊的供電；當系統需要工作時(shí)，通過(guò)外部中斷喚醒單片機工作，這樣最大限度地減少功耗。音響系統電路圖如圖1所示。
2.2 外圍硬件模塊
該系統以STC12C5624AD單片機為核心，通過(guò)I2C總線(xiàn)控制其他模塊的工作。硬件模塊框圖如圖2所示。
2.2.1 電源模塊
電源模塊采用美國國家半導體公司推出的電流輸出降壓開(kāi)關(guān)型集成穩壓電路LM2576和LM2575，它們內含固定頻率振蕩器(52 kHz)和基準穩壓器(1.23 V)，并具有完善的保護電路(電流限制及熱關(guān)斷電路)。集成穩壓電路引入閉環(huán)控制，只需極少的外圍器件便可構成高效為穩壓電路，輸出端電壓穩定、紋波小[2]。
輸入端電壓范圍為10 V～40 V。輸入電壓范圍寬使系統能夠適應12 V/24 V兩種供電車(chē)系，同時(shí)也很好地解決了汽車(chē)工作在不同工況時(shí)，輸出電壓變化的問(wèn)題。
2.2.2 MP3解碼模塊
MP3解碼模塊選用的是AU7842，集成了微控制器、MP3/WMA解碼器、USB主機控制器、SD/MMC卡控制器、16 bit音頻解碼器和一個(gè)紅外線(xiàn)解碼器，如圖3所示。
AU7842芯片是將以數字信號形式存儲的音樂(lè )文件(MP3和WMA)解碼成可以播放的模擬信號。開(kāi)機后，單片機循環(huán)檢測解碼芯片周?chē)娐返膭?dòng)作。當檢測到芯片外圍有存儲設備接入，單片機控制芯片直接訪(fǎng)問(wèn)(DMA)存儲器里的內容，讀取數據并送入MP3/WMA解碼器，解碼得到的數字信號通過(guò)數模轉換器(DAC)轉換成模擬信號，經(jīng)模擬音頻放大和低通濾波，就可以得到聽(tīng)到的音樂(lè )[3]。
2.2.3 收音機模塊
收音芯片采用恩智浦半導體公司針對汽車(chē)收音機主機設計的一款包含PLL調諧系統的低中頻調諧器TEF6606。除了基本特征外，TEF6606還提供良好的弱信號處理功能和一個(gè)動(dòng)態(tài)頻寬控制。TEF6606工作原理如圖4所示，其本振信號由ＰＬＬ調諧系統產(chǎn)生，通過(guò)I２Ｃ總線(xiàn)對可編程分頻器的分頻系數進(jìn)行調諧，使壓控振蕩器(VCO)輸出的本振頻率發(fā)生變化，從而達到數字化調臺的目的[4]。收音系統電路原理圖如圖4所示。
TEF6606芯片具有良好的微弱信號處理功能，提高了汽車(chē)在高速行駛和在大山之間行駛過(guò)程中收音機的收音性能。
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