软硬件设计文件

《软硬件设计文件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、1.系统硬件设计门禁系统由主机和从机两部分组成。主机是每次通信的发起者，负责通信链路的建立与终止，在通信过程中占据主导地位。从机被动等待连接，配合主机完成通信过程。主机和从机在通信过程中处于不同地位，实现不同的功能，但具有相似的硬件结构。从硬件设计的角度分析主、从机有以下几个功能模块：(1)电源模块(2)门禁主控设备（主机、从机）(3)无线射频模块(4)语音模块(5)刷卡模块（主机）(6)电控锁（主机）(7)TFT触摸屏（主机）以下将对以上各个模块依次进行说明。1.1电源模块电源的供电方式有很多种，常用

2、的有开关电源、电池（或者充电电池）等。开关电源纹波效应比较严重，无法提供高精度直流电压，而充电电池供电恰好克服了以上缺点，且在断电的情况下仍然能够对设备持续供电。且无线设备对电源稳定性的要求相对严格，因此本方案采用充电电池为系统电源。本设计中的电源模块主要有四部分：一块是开发板Devkit8500、射频模块和语音模块的5VDC供电；一块是TMS320F28027处理器的3.3V供电；一块是刷卡模块的9V供电；一块是对电控锁的12VDC供电。配电情况如图1所示。图1电源模块的配电情况1.2门禁主控设备门禁

3、系统主机的主控设备采用基于AM3715CUS单片机的Devkit8500开发板，此开发板搭载了包括AM3715CUS单片机、TFT触摸屏、以太网接口、UART接口、USB接口、等在内的众多硬件外设资源。门禁系统从机的主控设备采用TI公司推出的32位数字信号处理器TMS320F28027，主频达到60MHz。片内集成32Kx16BitFlash、6Kx16BitSRAM以及1Kx16BitOTPROM，其中Flash、OTPROM和4Kx16BitSRAM受密码保护，保护用户程序。片上外设包括：EPWM，

4、ADC，IIC，SCI，SPI等。内部集成系统上电复位和电源监测功能，看门狗复位功能，无须外置电源监测和复位模块。内部集成将3.3V电源转变为1.8V电源的模块，只需单一3.3V供电即可。此芯片具有低成本、低功耗、高性能的特点。开发板及处理器丰富的硬件资源以及卓越的制造工艺，为产品的开发研究奠定了坚实的基础。1.3无线射频模块本次设计采用的射频通信模块为EWRF3022-UT4A模块，EWRF3022UT系列模块为深圳市易达讯科技有限公司推出的一款微功率（<10mW）、短距离无线数据传输产品。此模块是基

5、于CC1101射频芯片设计而成的，CC1101是TI公司旗下的ChipconAS.公司推出的一款低成本、低功耗、无需申请频点、传输可靠、支持无线传感网络技术的单片可编程UHF收发芯片，专为低功耗无线应用而设计。EWRF3022-UT4A模块支持二次开发，提供对数据包处理、数据缓冲的硬件支持。通过对该无线模块编程能使系统最大通信容量达到8192，即主机能和8192台从机通信而不会干扰，也就是这个系统能用在最大房间数为8192间的楼栋上，远远满足实际要求。本系统射频模块工作在433MHz频段，通信波特率为1

6、15200pbs。EWRF3022-UT4A模块与主机系统单片机的连接图如图2所示。EWRF3022-UT4A模块与从机系统单片机的连接图如图3所示。图2EWRF3022-UT4A模块与主机系统单片机的连接图图3EWRF3022-UT4A模块与从机系统单片机的连接图1.4语音模块在门禁系统中，语音模块是很重要的一环，其要完成语音信号的采集与播放、压缩与解压缩的工作，而语音的实时传输与播放关系着双方的通话质量与效率。本设计采用基于SPCE061A单片机的精简开发板开发板作为系统的语音采集、压缩系统。SPC

7、E061A是台湾凌阳科技研发生产的性价比很高的一款十六位单片机，是数字声音和语音识别产品的一种十分经济的应用，使用它可以非常方便灵活的实现语音的录放。开发板资源丰富，包含一个专门针对语音信号处理的DSP处理器以及多种开发成熟的语音压缩算法，还包括电源电路、音频电路（含MIC输入部分和DAC音频输出部分）、复位电路等，能够轻松实现语音信号的采集/播放以及编码/解码功能。此外，SPCE061A单片机具有易学易用的效率较高的一套指令系统和集成开发环境u'nSPIDE。使用时只需调用API函数便可实现语音信号的

8、压缩与解压缩。同时能够实时在线仿真、调试和在线下载程序，是一套十分便捷有效的语音处理系统。此语音模块在本设计中可以非常方便灵活的实现语音的录音盒播放，实现来访者与住户之间的通话。图4为SPCE061A开发板与主机单片机开发板的连接图，图5为SPCE061A开发板与从机单片机处理器的连接图。图4为SPCE061A开发板与主机单片机开发板的连接图图5SPCE061A开发板与从机单片机处理器的连接图1.5刷卡模块本次设计采用了明华智能技术有限公司