數(shù)字多媒體存儲(chǔ)式智能車載音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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1 I2C協(xié)議
I2C總線作為同步串行數(shù)據(jù)輸出總線，由一條串行數(shù)據(jù)線(SDA)和一條串行時(shí)鐘線(SCL)組成。它是一個(gè)真正的多主機(jī)總線，如果多個(gè)主機(jī)同時(shí)進(jìn)行初始化數(shù)據(jù)傳輸，可以通過沖突檢測和仲裁防止數(shù)據(jù)被破壞。每個(gè)連接到總線的器件都可以通過唯一的地址和一直存在的簡單的主機(jī)/從機(jī)關(guān)系軟件設(shè)定地址。主機(jī)可以作為主機(jī)發(fā)送器或主機(jī)接收器。
2 硬件電路
2.1 電路設(shè)計(jì)
根據(jù)車載音響系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)選用STC12C5624AD系列單片機(jī)，它是宏晶公司推出的51增強(qiáng)型單片機(jī)，具有低功耗、計(jì)算速度快等特點(diǎn)。當(dāng)關(guān)閉音響系統(tǒng)時(shí)，單片機(jī)進(jìn)入低功耗休眠狀態(tài)，單片機(jī)切斷所有外圍模塊的供電；當(dāng)系統(tǒng)需要工作時(shí)，通過外部中斷喚醒單片機(jī)工作，這樣最大限度地減少功耗。音響系統(tǒng)電路圖如圖1所示。
2.2 外圍硬件模塊
該系統(tǒng)以STC12C5624AD單片機(jī)為核心，通過I2C總線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(dǎo)體公司推出的電流輸出降壓開關(guān)型集成穩(wěn)壓電路LM2576和LM2575，它們內(nèi)含固定頻率振蕩器(52 kHz)和基準(zhǔn)穩(wěn)壓器(1.23 V)，并具有完善的保護(hù)電路(電流限制及熱關(guān)斷電路)。集成穩(wěn)壓電路引入閉環(huán)控制，只需極少的外圍器件便可構(gòu)成高效為穩(wěn)壓電路，輸出端電壓穩(wěn)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(tǒng)能夠適應(yīng)12 V/24 V兩種供電車系，同時(shí)也很好地解決了汽車工作在不同工況時(shí)，輸出電壓變化的問題。
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(jī)控制器、SD/MMC卡控制器、16 bit音頻解碼器和一個(gè)紅外線解碼器，如圖3所示。
AU7842芯片是將以數(shù)字信號(hào)形式存儲(chǔ)的音樂文件(MP3和WMA)解碼成可以播放的模擬信號(hào)。開機(jī)后，單片機(jī)循環(huán)檢測解碼芯片周圍電路的動(dòng)作。當(dāng)檢測到芯片外圍有存儲(chǔ)設(shè)備接入，單片機(jī)控制芯片直接訪問(DMA)存儲(chǔ)器里的內(nèi)容，讀取數(shù)據(jù)并送入MP3/WMA解碼器，解碼得到的數(shù)字信號(hào)通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，經(jīng)模擬音頻放大和低通濾波，就可以得到聽到的音樂[3]。
2.2.3 收音機(jī)模塊
收音芯片采用恩智浦半導(dǎo)體公司針對汽車收音機(jī)主機(jī)設(shè)計(jì)的一款包含PLL調(diào)諧系統(tǒng)的低中頻調(diào)諧器TEF6606。除了基本特征外，TEF6606還提供良好的弱信號(hào)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(hào)由ＰＬＬ調(diào)諧系統(tǒng)產(chǎn)生，通過I２Ｃ總線對可編程分頻器的分頻系數(shù)進(jìn)行調(diào)諧，使壓控振蕩器(VCO)輸出的本振頻率發(fā)生變化，從而達(dá)到數(shù)字化調(diào)臺(tái)的目的[4]。收音系統(tǒng)電路原理圖如圖4所示。
TEF6606芯片具有良好的微弱信號(hào)處理功能，提高了汽車在高速行駛和在大山之間行駛過程中收音機(jī)的收音性能。
評(píng)論