《基于ARM9的城市智能交通车载终端》系统主要硬件模块

《基于ARM9的城市智能交通车载终端》系统主要硬件模块一．GPRS模块GPRS模块选用德国西门子公司的MC35I。该模块是西门子公司推出的新一代GSM通信模块，通过了R&TTE认证和GCF认证支持端对端、端对用户的通信方式，支持SMS、GPRS等数据传输和语音呼叫。模块提供了非常完整的使用接口，包括SIM卡接口、电源接口、标准RS232双向接口、模拟语音接口,支持GSM07.07协议，波特率可调，默认AT指令的波特率为9.6kbps。因为通信距离仅有0.5米，并采用全屏蔽通信电缆，所以信号质量可以保证，MC35I通信模块不支持奇偶校验，为了使串行通信尽量少占用CPU时间，我们选用了115200bps波特率、8位数据位、1位停止位、无校验位、无流控制串行通信设置。二．USBUSB模块选用的是ISP116１芯片，ISP116１芯片为一嵌入式USB（UniversalSerialBus：通用串行总线）主控器(HC)，其遵循USB规范2.0，支持全速（12Mbit/s）及低速（1.5Mbit/s）两种数据传输模式。ISP116１提供两个下行端口。每一个下行端口都有一个过流（OC）检测输入引脚及电源开关控制输出引脚。HC的下行端口能与USB兼容性设备及拥有USB上行端口的USB集线器连接。特征：★遵循USB规范2.0★支持全速(12Mbit/s)及低速(1.5Mbit/s)两种数据传输模式★适配器遵循USB开放主控器接口规范1.0a版★HC可选择一个或两个下行端口★高速并行接口支持多数通用微控器及RISC(精简指令系统)处理器，如：ARM9™，Hitachi®SuperH™SH-3及SH4MIPS-based™RISCARM7™，及StrongARM™★微控器及HC之间的数据传输率最大为15Mbyte/s★支持单周期及DMA突发模式操作★主控器内嵌FIFO式RAM缓冲区（4k字节）★终端带有双缓冲以增加数据传输量及稳定实时数据同步传输。★可使用集成PLL的6MHz晶振，以实现低EMI★HC下行端口可通过软件方式，选择内部15KΩ下拉电阻★5V或3.3V电压源★工作温度范围为-40℃到+85℃★提供两种LQFP64封装（SOT314-2/SOT414-1）三．GPS模块GPS模块选用周立功公司的GS1100，GS1100接收器是最先进的高感度技术（灵敏度达到-153dBm）、低功耗率消耗、内建被动天线（天线与模块合一的）及RS-232传输界面。四．ZigBeeZigBee模块选用飞思卡尔的MC13192芯片，MC13192芯片是飞思卡尔公司提供的符合IEEE802.15.4标准的带数据调制解调器的射频收发芯片。该芯片性能稳定，功耗很低，采用经济高效的CMOS设计，几乎不需要外部组件。更重要的是，该芯片和飞思卡尔其他的ZigBee产品组合在一起可以搭建成飞思卡尔ZigBee－Ready平台，利用该平台进行ZigBee相关方面的开发工作可以有效地缩短开发时间，降低开发成本。ZigBee技术是一种低速率无线传输技术，它基于IEEE802.15.4标准，工作频率为868MHz、915MHz或2.4GHz，其中2.4GHz是一个开放的频率。该技术的突出特点是应用简单、电池寿命长、组网能力强、可靠性高以及成本低。与已经在市场上推广了很多年的蓝牙技术相比，ZigBee技术的传输速率要低一些(ZigBee的峰值速率为250kbps，蓝牙的峰值速率为750kbps)，但ZigBee的待机功耗比蓝牙要低1到2个数量级(ZigBee为3～40μA，蓝牙为200μA)。由于以上的优点，ZigBee技术在低成本、低速率、低功耗的无线传输方面有很大的发展前景，这也是我们这一次用ZigBee的原因之一．在我们这次的项目里，车载终端的防盗系统和导航系统不能放在一起，因为防盗系统要藏起来，所以我们选用ZigBee是用来无线传输它们之间的数据．这样的好处是小偷不能发现防盗系统，即使他把导航系统破坏掉，我们的防盗系统仍能工作，这也是我们这个项目的一个新颖点．ZigBee与Bluetooth，UWB之间的技术参数比较，可以参见下表。其次，Zigbee技术的主要特点包括以下几个部分：★数据传输速率低：只有10k字节/秒到250k字节/秒，专注于低传输应用；★功耗低：在低耗电待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月到2年，免去了充电或者频繁更换电池的麻烦。这也是Zigbee的支持者所一直引以为豪的独特优势；★成本低：因为Zigbee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本。且Zigbee协议免收专利费。★网络容量大：每个Zigbee网络最多可支持255个设备，也就是说，每个Zigbee设备可以与另外254台设备相连接；★时延短：通常时延都在15毫秒至30毫秒之间；★安全：Zigbee提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用AES-128，同时可以灵活确定其安全属性；★有效范围小：有效覆盖范围10～75米之间，具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定，基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境；★工作频段灵活：使用的频段分别为2.4GHz、868MHz（欧洲）及915MHz（美国），均为免执照频段，等等．　　此外，Zigbee协议套件紧凑而简单，其具体实现的要求很低，以下是Zigbee协议套件的需求估计：　★8位处理器，如80c51；★全协议套件软件需要32kbytes的ROM；★最小协议套件软件大约4kbytes的ROM；★网络主节点需要更多的RAM，以容纳网络内所有节点的设备信息、数据包转发表、设备关联表、与安全有关的密钥存储等。由上可见，我们的STR912芯片完全可以胜任这项工作，这也是我们在这部分用STR912的一个理由．五．LCD、触摸屏驱动板LCD和触摸屏选用的是日立公司的SX19V001-Z2A,LCD的分辨率为640×480，是8色屏，触摸屏是4线电阻式触摸屏。LCD控制器是EPSONSED135５，触摸屏驱动模块是MXB7843，MXB7843是适用于4线电阻式触摸屏的模/数采样转换器，它能够将由触摸屏采集到的电压值转换成相应大小的数值，转换精度12位，可以精确到X或Y方向上的1/4096。但是MXB7843送回控制器的X和Y值仅是对当前触摸点电压值的A/D转换值，不具有实用价值，需要经过换算，由于触摸屏的阻值的变化是近似线性的，根据以上这些给出触摸屏的换算公式：我们LCD的分辨率为640×480，LCD左上角的电压值为X1和Y1，右下角的电压值为X2和Y2，在屏中任意一点的电压值为X和Y，那么坐标的换算公式为：　　X坐标=640*(X-X1)/(X2-X1)　　Y坐标=480*(Y-Y1)/(Y2-Y1)Copyright@2006ESRD!Inc.AllRightsReserved.2006年12月18日星期一