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车载防盗与信息娱乐系统集成设计

陈朋?? 许勇?? 桂林电子科技大学 现代电子技术?? 2015年07月06日 ?? 收藏1

2 硬件设计

系统的硬件设计主要包括两部分,一个是中央控制单元硬件设计,另一个是CAN 网络节点硬件设计。本系统微控制器选用基于Cortex?M3 内核的ARM 微控制器STM32F103X,具有低成本、低功耗等特点,为注重功耗和效率的系统提供了可行的设计方案。

2.1 中央控制单元硬件设计

中央控制部分主要包括微处理器STM32F103ZET6,通过SPI1 接口与微控制器连接的MP3 模块,该模块核心为VLSI 公司生产的VS1053,是一款高性能、低功耗的解码芯片;通过SPI2 接口与微控制器连接的LCD 显示模块;通过SCCB 接口与微控制器连接的摄像头模块,该模块核心为OV公司生产的OV7670,体积小、工作电压低,提供单片VGA 摄像头和影像处理器的所有功能;通过USART接口与微控制器连接的GSM/GPRS/GPS模块,该模块的核心为SIM公司生产的SIM900A,性能稳定、外观精巧、功耗低;STM32自带bxCAN,即基本扩展CAN,它支持11 位的BasicCAN 模式及29 位的PeliCAN模式,通信速率高达1 Mb/s,支持时间触发通信,具有3 个发送邮箱,3 级深度的2 个接收FIFO。CAN 收发器选用NXP 公司的TJA1050,它与“ISO 11898”标准完全兼容,高速度(最高可达1 Mb/s),极低的电磁辐射,没有供电的节点不会对总线造成干扰,同时带有宽共模范围的差动接收器,抗电磁干扰能力极强,至少可以连接110个节点,非常适合本系统。中央控制部分的硬件连接图如图2所示。

图2 中央控制部分硬件连接图
图2 中央控制部分硬件连接图

2.2 CAN网络节点硬件设计

CAN网络节点主要包括微处理器STM32F103C8T6,其片上资源及相关接口足以满足这部分的功能需求,DCM 节点,油路节点,发电机节点。DCM 采用UN4001中控车锁,12 V供电,具备360°转头,超强力度,防卡死等优点,汽车被非法打开时,通过CAN总线发送报警信号至中央控制单元;系统中发电机与油路节点通过CAN 总线接收指令进行动作,设计时只需考虑CAN 信号发送问题,硬件环境则进行模拟,发电机采用130号直流电机,电机通过芯片L298N进行驱动,L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片,控制电压直流为5 V,电机电压范围直流为3~46 V,具有过电压和过电流保护,抗干扰能力强等优点;油路节点利用蜂鸣器代替,由三极管构成蜂鸣器控制电路,通过PB0输出端口的高低电平来改变蜂鸣器的状态,从而模拟油路的开关。CAN网络节点硬件连接图如图3所示。

图3 CAN网络节点硬件连接图
图3 CAN网络节点硬件连接图

2.3 硬件实物图

根据上述介绍,最终完成的主要硬件图如图4所示。

图4 硬件实物图
图4 硬件实物图

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