劉園珍,劉依楠
(東華理工大學 機械與電子工程學院,江西 撫州 344000)
隨著汽車電子的日益發(fā)展和進步,車載音響作為其中一個不可缺少的組成部分也正在發(fā)生巨大的變化;由早期單一收音機功能到現在的集MP3,CD,DVD,Aux-IN和Radio為一體的多功能音響控制系統(tǒng),集成度也是日益成熟。
本設計方案是由MSP430F169作為方案的主機,AU7850作為方案從機,主機通過IR發(fā)送指令碼操作從機,從機利用SPI返回播放信息。MSP430F169是一款16位超低功耗微處理器,具有多路12位ADC等內部模塊,在本系統(tǒng)中擔任系統(tǒng)任務調度以及鍵盤顯示等任務。AU7850具有增強型8051內核,支持全速USB2.0和SD/MMC卡等功能,在本系統(tǒng)中主要是作為各種音頻的解碼任務。如圖1所示:
圖1 方案主從機模式
本文提出的車載音響具有多個外部模塊,主要有:AU7850解碼電路模塊(從機),音效控制電路模塊,USB/SD接口電路模塊,DVD/CD電路模塊,Radio電路模塊,A/D按鍵電路模塊,LCD顯示模塊,電源控制模塊。系統(tǒng)總體框圖如圖2所示,其中MSP430作為微處理器調度各個功能模塊,USB/SD接口電路模塊,DVD/CD電路模塊,Radio電路模塊在此處只作為主機檢測各音頻模塊狀態(tài)功能,音頻解碼(AU7850)模塊用于系統(tǒng)所有音頻的解碼操作,A/D鍵盤電路模塊和LCD顯示模塊作為人機接口,模塊電源控制電路用于開啟和關閉相應功能模塊。
圖2 系統(tǒng)硬件模塊總體框圖
AU7850解碼電路設計采用音頻解碼芯片AU7850作為核心器件,其原理則是選擇其中一路音頻輸入,利用AU7850解碼后再講音頻輸出給音效控制電路,以控制其音量和音質,最后再輸出給外接音箱播放音頻。該電路包含FM音頻輸入,USB音頻輸入,SD卡音頻輸入和Aux-IN音頻輸入電路,CD/DVD輸入。其電路圖如圖3所示:
圖3 AU7850解碼電路方框圖
A/D按鍵模塊則是采用兩路A/D讀取,每路單獨掛8個按鍵,每個按鍵用1K電阻分壓,從而根據得到的按鍵電壓的數字量,從而得出具體按鍵編號。具體電路如圖4所示:
圖4 A/D按鍵模塊電路
圖5 主機軟件設計流程圖
主機MSP430的軟件設計原理是由兩個標志位來決定系統(tǒng)的運行狀態(tài),即4ms定時中斷刷新系統(tǒng)和汽車點火狀態(tài)(ACC)。每4ms刷新一次系統(tǒng),首先判斷ACC狀態(tài),確定ACC為啟動狀態(tài)則進入按鍵查詢和相關功能函數,完成后進入低功耗;若ACC為非啟動狀態(tài)則關閉所有模塊電源和LCD、按鍵背光,并選擇低頻時鐘源作為系統(tǒng)時鐘,進一步降低系統(tǒng)功耗。其流程圖如圖5所示:
從機AU7850的軟件設計原理則是利用查詢機制獲取操作信息,再根據信息進入相應功能模塊,完成從機控制要求。流程圖如圖6所示:
圖6 從機AU7850控制流程圖
本文提出的車載音響基本涵蓋所有音頻輸入設備,處理音頻速度較快,音頻輸出音質較好,能經受住汽車震動所帶來的影響,并且成本較低,具有很大的市場價值。
[1]沈建華,楊艷琴.MSP430系列16位超低功耗單片機[M].北京:北京航空航天大學出版社,2008.
[2]魯植雄.汽車電子控制基礎[M].北京:清華大學出版社,2011.