YX5600芯片及模块说明书_V1.4

YX5600芯片及模块说明书_V1.4
YX5600芯片及模块说明书_V1.4

YX5600-48L芯片及模块使用说明书

1.产品描述及特性 (4)

1.1. YX5600芯片和模块概述 (4)

1.2. 应用范围 (4)

1.3. YX5600-48L语音芯片特性 (5)

1.4. YX5600-48L语音芯片及模块功能概述 (7)

2.选型须知 (8)

2.1. 功能一览表: (8)

2.2. 绝对极限参数 (8)

2.3. 芯片电气参数 (8)

3.芯片典型应用框图 (9)

4.引脚分配示意图和引脚详细描述 (10)

4.1. YX5600-48L引脚分配和描述 (10)

4.2. YX5600M01-16P引脚分配和描述 (13)

4.3. YX5600M02-28P引脚分配和描述 (14)

4.4. YX5600M03-28P引脚分配和描述 (15)

4.5. YX5600M04-14P引脚分配和描述 (17)

5.功能操作详细描述 (18)

5.1. BUSY指示输出 (18)

5.2. ADC标准按键模式功能说明 (18)

5.3. 功能配置文件iSound.mp3说明 (18)

5.3.1. 功能配置文件iSound.mp3说明 (18)

5.3.2. 功能配置详细说明 (19)

5.4. 存储系统及音频文件要求 (20)

5.4.1. 存储器优先级 (20)

5.4.2. 存储器文件系统格式 (20)

5.4.3. 音频格式要求 (20)

5.4.4. 存储器中音乐文件存放顺序 (21)

5.5. SPI FLASH拷贝功能 (21)

5.5.1. 量产方式 (21)

5.5.2. SD卡或U盘拷贝方式 (21)

5.6. 特定按键功能描述: (22)

5.6.1. 按键上电拷贝功能键 (22)

5.6.2. 一对一功能按键 (22)

5.6.3. A、B模式功能键 (22)

5.7. 掉电记忆功能 (22)

5.8. 休眠与唤醒功能 (22)

6.串口通讯控制 (23)

6.1. 协议命令格式 (23)

6.2. 写操作指令 (23)

6.2.1. 写操作指令返回码格式 (23)

6.2.2. 指定SD卡文件播放 (23)

6.2.3. 指定SPI flash中文件播放 (24)

6.2.4. 指定U盘内文件播放 (24)

6.2.5. 暂停播放 (24)

6.2.6. 音乐停止 (24)

6.2.7. 下一曲 (25)

6.2.8. 上一曲 (25)

6.2.9. 音量控制 (25)

6.2.10. 组合播放 (25)

6.2.11. 指定播放模式 (26)

6.2.12. 从SD卡复制内容到SPI FLASH中 (26)

6.2.13. 从U盘复制内容到SPI FLASH中命令 (26)

6.2.14. 插播指令 (27)

6.3. 时钟部分设置指令 (27)

6.3.1. 设定年月日信息 (27)

6.3.2. 设定时间信息 (27)

6.3.3. 设定定时唤醒时间信息 (27)

6.3.4. 时间段信息设定 (28)

6.3.5. 清除定时信息 (28)

6.3.6. 清处时间段信息 (28)

6.4. 读操作指令 (28)

6.4.1. 读取当前设置音量 (28)

6.4.2. 读取当前工作状态 (28)

6.4.3. 读SPI Flash内音乐文件总数 (29)

6.4.4. 读SD卡内音乐文件总数 (29)

6.4.5. 读U盘内音乐文件总数 (29)

6.4.6. 读当前播放文件曲目 (29)

6.4.7. 读取iSound.mp3文件“cf”字符 (30)

6.4.8. 读当前年月日信息 (30)

6.4.9. 读当前时间信息 (30)

7.应用电路范例 (31)

7.1. YX5600-48L最小系统电路(主控部分) (31)

7.2. YX5600M01-16P最小应用电路原理图 (32)

7.3. YX5600M02-28P最小应用电路原理图 (32)

7.4. YX5600M02-28P按键一对一应用电路原理图 (33)

7.5. YX5600M03-28P最小应用电路原理图 (33)

7.6. YX5600M04-14P最小应用电路原理图 (34)

7.7. YX5600模块与3.3V单片机连接参考电路 (34)

7.8. YX5600模块与5V单片机连接参考电路 (35)

7.9. YX5600模块外接功放接口电路 (35)

附录一:SPI-FLASH容量与音频长度对照表 (37)

附录二:模块及开发下载工具选型 (38)

附录三:参考方案及对应模块选型参考 (40)

8.说明书版本历史记录 (41)

1.产品描述及特性

1.1.YX5600芯片和模块概述

YX5600-48L是一款OTP高音质的MP3语音芯片,拥有8-BIT CISC,支持W A V和MP3解码;带有丰富的外设接口:一个SPI,一个标准的UART异步串口;音频输出可直接驱动16欧姆耳机;带实时时钟及万年历时钟模块功能;低功耗:休眠时待机电流约80uA;控制播放响应快速,优于同类产品;适合用于需要更换语音或者音乐文件时间较长、音质要求较高的场合。

YX5600M01-16P、YX5600M02-28P、YX5600M03-28P和YX5600M04-14P均属于以YX5600-48L为主控芯片开发的高音质性能稳定的半成品模块。该系列模块都具有YX5600-48L的最小系统功能,自带SPI-FLASH 作为存储介质,自带一瓦功放;串口控制功能。可在线下载音乐文件或者通过TF卡或U盘更换音乐文件。在此基础上各自带有不同的特色功能,灵活配合各种情况的二次开发或直接使用。

▲本公司可为客户定制开发各种功能。

1.2.应用范围

YX5600-48L芯片及模块可应用在汽车电子(防盗报警器、倒车雷达、GPS导航仪、电子狗、中控锁)、智能家居系统、家庭防盗报警器、医疗器械语音导航、个性语音播放器、家电(电磁炉、电饭煲、微波炉)、娱乐设备(游乐机、语音广告机)、学习模型(早教机、儿童有声读物)、智能交通设备(公交报站器、停车场系统)、工业控制领域(电梯、工业设备)、语音说明书、故障代码语音解释、玩具等领域。适合:需要更换语音或者时间较长、音质要求较高的场合。

1.3.YX5600-48L语音芯片特性

内核

·8KB OTP

·8-BIT CISC;

MP3/WA V Decoder

·可直接驱动16 欧姆耳机,SNR=93dB

·支持MPEG 1/2/2.5 Layer3,支持MP3解码

·支持16Kbps~320Kbps码率和8KHz~44.1KHz采样率的MP3和W A V两种格式文件

·在SPI-FLASH存储中只支持MP3格式的文件,在SD卡或U盘中支持MP3和W A V两种格式文件

·32 级音量可调

SPI

·一个SPI接口,支持SPI-FLASH在线下载语音文件;

·支持4M、8M、16M、32M和64M的SPI-FLASH;

·上电默认播放SPI-FLASH的内容,上电播放SPI时间0.8s以内;

·支持SD卡、U 盘,SPI Flash存储方式;

SD host Controller

·支持FA T16,FA T32文件系统;

·最大支持2GByte容量SD卡,可控制直接播放SD卡内容,支持热插拔功能(YX5600M02 V1.5和YX5600M03 V1.6及以上的版本)。

·可脱机拷贝SD卡的内容到SPI-FLASH中;

USB Host/Device

·支持2Gbyte存储介质,可控制直接播放U盘内容,支持热插拔功能。

·可脱机拷贝U盘内容到SPI-FLASH中;

·拷贝时可通过设置iSound.mp3文件进行更改上电播放模式:上电是否自动播放,单曲是否循环、所有曲目循环或随机播放;

功能按键

·三种拷贝方式:按键上电拷贝、双键拷贝(同时按住A、B键)和串口命令拷贝;

·按键拷贝功能键,有按键上电拷贝和按键选择播放功能;

·A、B模式1功能按键:A、B模式切换功能;

·4个按键一对一播放按键,两种播放循环模式可选;

·ADC按键,支持五个标准MP3功能按键,实现一个引脚控制多个按健;

UART

·标准UART通信接口,默认波特率9600(不支持其他波特率)

·可通过MCU或PC串口命令控制,通讯高效稳定;

·可控制插入音乐播放;

·可控制组合连续播放;

·可设置RTC,可设置定时时间;

·控制播放响应快速,优于同类产品;

·在有EEPROM时记忆设置的工作模式,上电自动识别模式。在模式切换过程中,指示灯闪烁表示模式切换成功后BUSY变低。

·内部自带一个复位模块;

·RTC实时时钟及万年历时钟模块功能;

·一个BUSY信号输出脚,当有音频正在播放时,输出高电平,平时为低;

·可灵活支持各种语音开发方案。

休眠与唤醒:

·休眠:当DA TA5接收到2秒的高电平,芯片就进入休眠模式;

·休眠唤醒:芯片处于休眠时,当DA TA5接收到一个高脉冲,芯片就被唤醒;

封装:

·YX5600-48L芯片:TQFP48,

·模块:DIP14、DIP16和DIP28;

1A模式:每触发一次播放时均播放当前曲。B模式:每触发一次播放时播放下一曲,至最后一曲时返回播放第一曲,属于全部循环播放。

1.4.YX5600-48L语音芯片及模块功能概述

YX5600-48L语音芯片是一款功能强大的OTP语音单片机芯片。YX5600-48L让语音芯片不再为控制方式而寻找合适的外围单片机电路,高度集成的单片机技术足于取代复杂的外围控制电路。功能操作方式简洁易懂,大大减少了使用和二次开发的时间。

在线SPI下载:通过下载器和本司的下载编译软件,简单方便地将音乐文件下载到SPI-FLASH中。下载器使用简单,编译软件操作方便。

ADC标准按键:一个接口可控制五个按键,节省I/O资源;完全迎合市场上MP3的播放/暂停、停止、上一曲、下一曲、音量+、音量-等功能;

按键拷贝功能键:该按键功能脚的正常功能为:短按时,为下一曲播放功能,当到最后一首曲时就从新回到第一首曲,且曲目的播放模式为单曲循环模式;长按时,为上电拷贝功能,即在上电前先按住该功能键不放开,然后上电,保持5秒直到BUSY指示灯闪烁(表示进入拷贝)后,松开按键,等待BUSY指示灯停止闪烁变暗,拷贝成功。

A、B模式功能按键:短按【A键/上一曲】选曲,长按A键3秒就设置成A模式;短按【B键/下一曲】选曲,长按B键3秒就设置成B模式,按键以低电平有效。模式A:每次上电自动播放当前(存储器记忆)歌曲,播放一遍就停止。模式B:每次上电一次,就会播放(存储器记忆的)下一曲,播放一遍就停止;当上电播放到最后一曲时,再上电就从第一首开始播放。

一对一按键:当DA TA14为高时DA TA16\DA TA17\DA TA18\DA TA19分别对应1、2、3、4段语音,低脉冲触发播放一遍就停。当DA TA14为低时DA TA16\DA TA17\DA TA18\DA TA19分别对应1、2、3、4段语音,低电平保持时为单曲循环模式,当跳变到高电平时把正在播放的当前曲目播放完成就停止播放。

UART串口控制:标准的串口通讯协议,可通过发送命令控制指定音乐文件播放、存储器切换、播放循环模式切换、音乐插播、多曲目组合播放、RTC设置及读取、定时唤醒触发等功能;

iSound.mp3文档设置:通过设置iSound.mp3文件,放在SD卡里面内容的最后位置,一并拷贝到SPI-FLASH 中,这样可以设置改变是否上电自动播放FLASH的音乐和曲目的循环模式。

休眠与唤醒:休眠:当DA TA5接收到2秒的高电平,芯片就进入休眠模式;休眠唤醒:芯片处于休眠时,当DA TA5接收到一个高脉冲,芯片就被唤醒;

2. 选型须知

2.1.功能一览表:

2.2.绝对极限参数

参数 标记 环境条件 额定值 单位 电源电压

VDD

输入

-0.3V-5.2V

V

2.3.芯片电气参数

参数 标记 环境条件 最小值 典型值

最大值 单位

备注 供电电压 VDD RL=8Ω,1W 3.3 5 5.2 V 放音电流 Ip RL=8Ω,1W - 39.1 - mA 播放静音 暂停电流 Ir RL=8Ω,1W - 37.6 - mA 停止播放电流 Id RL=8Ω,1W - 37.6 - mA 拷贝时电流 Ic RL=8Ω,1W - 42 52 mA 按键电流 Ik RL=8Ω,1W - 45 55.6 uA 音频输出功率 Pout RL=8Ω,1W

- - 1 W

UART 响应时间

To

-

-

128

-

ms

型号

封装形式

外形 (mm )

带SPI RS232串口控制 ADC_K EY 按键上电拷贝键 SD 卡 带SD

卡座 U 盘 一对一功

能按健 A 、B 模式 YX5600M01-16P 16PIN 模块 20.9*19.6 √ √ √ √ ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ YX5600M02-28P 28PIN 模块 36.2*19.1 √ √ √ √ √ √ √ √ ╳ YX5600M03-28P 28PIN 模块 36.1*19.7 √ √ √ √ √ ╳ √ ╳ ╳ YX5600M04-14P 14PIN 模块 20.9*19.6 √ √ √ √ ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ YX5600-48L

LQFP48芯片

9.0*9.0

√ ╳

3.芯片典型应用框图

4.引脚分配示意图和引脚详细描述

4.1.YX5600-48L引脚分配和描述

引脚分配如下:

引脚详细描述:

NUM NAME A TTR DESCRIPTION 备注

1 VDD33C PWR Power Switch输出,给外部器件提供3.3V电源

2 VDD3

3 PWR PAD 3.3V电源脚

3 VDD18 PWR 内核 1.8V电源脚

默认为功能2

4 SPI_ CLK /DA TA10 IO 功能1: GPIO[10];

功能2: SPI_ CLK.

5 SPI_ MOSI /DA TA11 IO 功能1: GPIO[11];

默认为功能2

功能2: SPI_ MOSI.

默认为功能2

6 SPI MISO /DA TA12 IO 功能1: GPIO[12];

功能2: SPI MISO.

7 DP IO USB DP 差分数据线

8 DM IO USB DM差分数据线

9 XI32K I 32.768K 晶振输入脚

10 XO32K O 32.768K 晶振输出脚

11 PLL_CP ANA PLL 电容引脚,连接2nF 电容到地

12 PLL_C1 ANA PLL 电容引脚,连接20nF 电容到地

13 VDD18_LDO PWR 内核 1.8V电源脚

14 VSS GND 封装片地

15 VDD50 PWR LDO 总电源输入,最低不能低于3.3V

16 VDD33_LDO PWR LDO 3.3V输出,在片外要跟 3.3V相连

默认为功能2 17 DA TA3 IO 功能1: GPIO[3];

功能2:ADC_KEY(标准MP3按键)

18 DA TA4 IO 功能1: GPIO[4];

默认为功能2

功能2:CARD_INS(SD卡监测脚)

默认为功能2 19 DA TA21 IO 功能1: GPIO[21];

功能2:A模式按键;

默认为功能2 20 DA TA22 IO 功能1:GPIO[22];

功能2:按键上电拷贝功能键;

21 DA TA7 IO GPIO[7];

22 DA TA6 IO GPIO[6];

23 VMID ANA 退耦接引脚

24 A VDD33 PWR DAC模拟电源引脚

25 RHPOUT ANA Headphone右声道输出

26 HPVSS GND DAC大功率地

27 LHPOUT ANA Headphone左声道输出

28 HPVDD PWR DAC大功率电源,3.3V

29 DA TA20 IO 功能1: GPIO[20];

默认为功能2

功能2:B模式按键;

默认为功能2 30 DA TA19 IO 功能1: GPIO[19];

功能2:一对一功能键,对应第四首语音地址;

31 DA TA18 IO 功能1: GPIO[18];

默认为功能2

功能2:一对一功能键,对应第三首语音地址;

默认为功能2 32 DA TA17 IO 功能1: GPIO[17];

功能2:一对一功能键,对应第二首语音地址;

33 DA TA16 IO 功能1: GPIO[16];

默认为功能2

功能2:一对一功能键,对应第一首语音地址;

34 DA TA15 IO 功能1: GPIO[15];

默认为功能2

功能2:BUSY指示输出;

35 DA TA14 IO 功能1: GPIO[14];

默认为功能2

功能2:一对一功能键,切换播放循环模式;

36 DA TA13 IO 功能1: GPIO[13],24mA驱动;

37 VOTP PWR OTP 编程电压,6.5V输入,实际应用时悬空

38 X_RESET_ I 外部复位引脚

39 CARD_CLK IO SD/MMC/MSPRO 时钟总线

40 CARD_DA T IO SD/MMC/MSPRO 数据总线

41 CARD_CMD IO SD/MMC/MSPRO 命令总线

默认为功能2 42 DA TA0 IO 功能1: GPIO[0];

功能2:时钟定时唤醒信号输出脚,输出1秒高电

平;

43 EXT_SDL /DA TA1 IO 功能1: GPIO[1];

默认为功能2

功能2:EXT_SDL (EEPROM数据总线);

默认为功能2 44 EXT_SCL /DA TA2 IO 功能1: GPIO[2];

功能2:EXT_SCL (EEPROM时钟总线);

默认为功能3 45 DA TA5 IO 功能1: GPIO[5];

功能2:复位时拉低则进入debug模式;

功能3:控制休眠和唤醒;当DA TA5接收到2秒的

高电平,芯片就进入休眠模式;芯片处于休眠时,

当DA TA5接收到一个高脉冲,芯片就被唤醒;

默认为功能2 46 DA TA8 IO 功能1: GPIO[8];

功能2: 串口TXD.

47 DA TA9 IO 功能1: GPIO[9];

默认为功能2

功能2: 串口RXD.

48 X_TEST_MODE I 高电平进入测试模式;低电平进入功能模式

4.2.YX5600M01-16P引脚分配和描述

引脚分配如下:

引脚详细描述:

NUM NAME A TTR DESCRIPTION 备注

1 RESET I 外部复位低触发复位

2 AL ANA ADC音频输出可接有源音箱

3 ROUT ANA PWM音频输出可直接接1W8欧喇叭

4 LOUT ANA PWM音频输出可直接接1W8欧喇叭

5 SPI_DI IO SPI主输出从输入数据总线SPI下载口

6 SPI_DO IO SPI主输入从输出数据总线SPI下载口

7 SPI_CLK IO SPI时钟总线SPI下载口

8 GND GND 电源地

9 SPI_CEN IO SPI片选总线SPI下载口

10 TXD IO UART发送总线

11 RXD IO UART接收总线

12 DA TA22 按键上电拷贝功能键

13 ADC_KEY IO ADC标准MP3功能按键

14 VDD33C PWR 模块DC 3.3V输出向外供3.3V

15 BUSY IO 模块工作忙时指示输出

16 VDD50 PWR 供电电源口,DC5V

4.3.YX5600M02-28P引脚分配和描述

引脚分配如下:

引脚详细描述:NUM

NAME A TTR DESCRIPTION 备注

1 DA TA16 IO 一对一功能键,对应第一首语音地址;

2 GND 接TF卡座外壳接地;

3 DA TA17 IO 一对一功能键,对应第二首语音地址;

4 DA TA18 IO 一对一功能键,对应第三首语音地址;

5 DA TA19 IO 一对一功能键,对应第四首语音地址;

6 DA TA5 IO 控制休眠和唤醒;当DA TA5接收到2秒的高电平,芯片就进入

休眠模式;芯片处于休眠时,当DA TA5接收到一个高脉冲,芯

片就被唤醒;

7 RESET I 外部复位低触发复位

8 AL ANA ADC音频输出可接有源音箱

9 ROUT ANA PWM音频输出可直接接1W8

欧喇叭

10 LOUT ANA PWM音频输出可直接接1W8

欧喇叭

11 SPI_DI IO SPI主输出从输入数据总线SPI下载口

12 SPI_DO IO SPI主输入从输出数据总线SPI下载口

13 SPI_CLK IO SPI时钟总线SPI下载口

14 GND GND 电源地

15 SPI_CEN IO SPI片选总线SPI下载口

16 TXD IO UART发送总线

17 RXD IO UART接收总线

18 DA TA22 IO 按键上电拷贝功能键

19 ADC_KEY IO ADC标准MP3功能按键

20 VDD33C PWR 模块DC 3.3V输出向外供3.3V

21 BUSY IO 模块工作忙时指示输出

22 VDD50 PWR 供电电源口,DC5V

23 GND GND 接TF卡座外壳接地;

24 DA TA14 IO 一对一功能键,切换播放循环模式;

25 DM IO USB DM 差分线

26 DP IO USB DP差分线

27 GND GND U盘电源地,接TF卡座外壳

28 ENABLE IO 模块功放使能脚,悬空或保持高电平时功放开启,接低电平时

功放被关闭

4.4.YX5600M03-28P引脚分配和描述

引脚分配如下:

引脚详细描述:

NUM NAME A TTR DESCRIPTION 备注

1 CARD_INS IO (SD卡监测脚)

2 CARD_CLK IO SD/MMC/MSPRO 时钟总线

3 CARD_DA T IO SD/MMC/MSPRO 数据总线

4 CARD_CMD IO SD/MMC/MSPRO 命令总线

5 NC NC 空脚

6 DA TA5 IO 控制休眠和唤醒;当DA TA5接收到2秒的高电平,芯片就进入

休眠模式;芯片处于休眠时,当DA TA5接收到一个高脉冲,芯

片就被唤醒;

7 RESET I 外部复位低触发复位

8 AL ANA ADC音频输出可接有源音

9 ROUT ANA PWM音频输出可直接接

1W8欧喇叭10 LOUT ANA PWM音频输出可直接接

1W8欧喇叭

11 SPI_DI IO SPI主输出从输入数据总线SPI下载口

12 SPI_DO IO SPI主输入从输出数据总线SPI下载口

13 SPI_CLK IO SPI时钟总线SPI下载口

14 GND GND 电源地

15 SPI_CEN IO SPI片选总线SPI下载口

16 TXD IO UART发送总线

17 RXD IO UART接收总线

18 DA TA22 IO 按键上电拷贝功能键

19 ADC_KEY IO ADC标准MP3功能按键

20 VDD33C PWR 模块DC3.3V输出向外供3.3V

21 BUSY IO 模块工作忙时指示输出

22 VDD50 PWR 供电电源口,DC5V

23 EXT_SDL IO EEPROM数据总线;

24 EXT_SCL IO EEPROM数据总线;

25 DM IO USB DM 差分线

26 DP IO USB DP 差分线

27 GND GND U盘电源地

28 ENABLE IO 模块功放使能脚,悬空或保持高电平时功放开启,接低电平时

功放被关闭

4.5.YX5600M04-14P引脚分配和描述

引脚分配如下:

引脚详细描述:

NUM NAME A TTR DESCRIPTION 备注

1 RESET I 外部复位低触发复位

2 ROUT ANA PWM音频输出可直接接1W8欧喇叭

3 LOUT ANA PWM音频输出可直接接1W8欧喇叭

4 SPI_DI IO SPI主输出从输入数据总线SPI下载口

5 SPI_DO IO SPI主输入从输出数据总线SPI下载口

6 SPI_CLK IO SPI时钟总线SPI下载口

7 GND GND 电源地

8 VDD50 PWR 供电电源口,DC5V

9 BUSY IO 模块工作忙时指示输出

10 ADC_KEY IO ADC标准MP3功能按键

11 DA TA22 按键上电拷贝功能键

12 RXD IO UART接收总线

13 TXD IO UART发送总线

14 SPI_CEN IO SPI片选总线SPI下载口

5.功能操作详细描述

以下功能描述是YX5600-48L芯片的全部功能说明,芯片的功能已包括了所有模块的功能,所以各模块的功能请参考模块的“4、引脚分配示意图和引脚详细描述”。

5.1.BUSY指示输出

提供一个BUSY信号输出脚,当有音频正在播放时,输出高电平,平时为低。

5.2.ADC标准按键模式功能说明

按键操作功能及操作

PLAY 短按●播放、暂停音乐播放长按●停止

NEXT 短按●选择下一文件

长按●快进音乐播放(在播放的情况下)

LAST 短按●选择上一文件

长按●快退音乐播放(在播放的情况下)

VOL+

短按●音量增加

长按●音量快速增加

VOL- 短按●音量减少

长按●音量快速减少

5.3.功能配置文件iSound.mp3说明

5.3.1.功能配置文件iSound.mp3说明

YX5600的功能设置是通过SPI-FLASH中的iSound.mp3文件实现。将SD卡或U盘中所有的mp3文件复制到SPI flash里,同时将iSound.mp3文件中复制到SPI flash。

iSound.mp3文件存放位置:iSound.mp3文件必须要放SD卡或U盘存储地址的最后,即要最后存入到SD卡或U盘里(索引顺序的最后)。先把所有mp3文件拷贝到SD卡或U盘,然后再把iSound.mp3文件拷贝进去。然后通过下文的SPI-FLASH拷贝功能把所有文件拷贝到SPI-FLASH。

5.3.2.功能配置详细说明

iSound.mp3的建立:

在PC端新建一个文本文档,输入内容:

然后重命名为“iSound.mp3”,注意区分文件名字的字母大小写。

修改时可以使用记事本打开iSound.mp3文件进行编辑。

设置的内容说明如下:

sp00//,上电自动播放设置。“sp”为小写,“00”表示上电不自动播放(默认值),“01”表示上电自动播放;

cl00//,播放模式设置。“cl”为小写,“00”表示单曲不循环(默认值),“01”表示单曲循环,“02”表示所

有曲目循环,“03”表示随机播放;

cfxx xx xx xx//,用户自定义数据。用户可通过串口命令读取此四个字节的用户自定义数据。“cf”为小写,

后面的“x”表示0~F的十六进制字符,“xx”表示为一个字节,两个字节之间有一个空格,如“cf23 A0 CE

78”;

通过串口命令“7E 02 C7 7E”,返回“C7 23 A0 CE 78”(十六进制);

注意:“cf”后面最多可填四个字节长度的字符,cf与第一个字符之间没有空格,两个字节数据之间有一个

空格;如果“cf”后面填少于四个字节,发码后,返回的字符长度还是五个字节(包括“C7”),即未填的

字节用“FF”补上,如设置“cf23 A0 CF”,返回的是“C7 23 A0 CF FF”。

应用举例:

sp设置上电播放,cl设置播放模式,cf后面的用户自定义数据可定义为第一字节为音量大小,第二、

三字节设定我上电播放曲目,第四字节设置是否休眠。用户通过串口读取用户自定义数据并根据内容设定

相应的功能。

5.4.存储系统及音频文件要求

5.4.1.存储器优先级

YX5600支持的SPI-FLASH、TF卡和U盘,存储器优先级为: SPI-FLASH > TF卡> U盘。

存储器优先级说明:上电后,是优先播放SPI-FLASH的,然后是SD卡,再到U盘;如果YX5600上电后检测SPI-FLASH未发现合法的音频文件内容,则会检测TF卡,还是没发现合法的音频文件内容会检测U盘。直到检测到合法的音频文件内容或者三个存储器都检测完毕才停止检测。

5.4.2.存储器文件系统格式

SD卡和U盘存储支持FA T16、FA T32的文件系统。

5.4.3.音频格式要求

支持MP3、WA V格式音频文件。(在SPI-FLASH中不支持WA V格式文件,U盘和TF卡支持MP3和WA V);

支持16Kbps~320Kbps码率、8KHz~44.1KHz采样率的MP3文件和8KHz~44.1KHz采样率的WA V文件。

如果在SPI-FALSH里面存放MP3文件,可以采用位率较低些的MP3格式文件;

注意:

?语音芯片的音质大部分取决于音频自身的采样率和码率,WA V的采样率越高,音质越好,MP3的码

率越高,音质越好。

?WA V文件大小与采样率大小成正比,采样率越高,文件越大。

?MP3文件大小与码率大小成正比,码率越高,文件越大。

建议使用COOL EDIT PRO、ADOBE AUDITION、GOLDWA VE或者千千静听等这样的专业音频软件转换音频采样率或码率。这样可以达到比较好的效果。

?语音播报建议使用16Kbps~64Kbps,音乐播放建议使用32Kbps~96Kbps。

?Flash里能存放多长的音频,请参考附录一:SPI-FLASH容量与音频长度对照表

智能车技术报告(新)

南京工业大学信息学院电子设计大 赛(智能车) 技术报告 学校:南京工业大学 专业:电子信息工程 参赛队员:沈春娟袁乐乐袁冯杰

引言 根据本次比赛规则的要求,结合“飞思卡尔”的一些要求,本队已经完成了智能车系统的设计、制作、安装和调试。该智能车的设计思路是:首先,通过路径识别传感器采集路径信息,经STC12C5A32S2单片机处理输出控制信号,通过电机驱动控制两个直流电机的转速,实现智能车快速寻迹的目的。 利用红外反射式传感器实现小车自动寻迹导航的设计与实现。使用红外反射式传感器感知与地面颜色有较大反差的引导线,从而实现自主式寻迹。利用PWM 技术对直流电机进行速度调节,两轮驱动,运用两个直流电机转速差异进行方向的控制调节。 本文所述智能车寻迹系统采用红外反射式传感器识别路径上的黑线,通过PWM技术对两个直流电机的速度进行控制,由速度差决定转向的角度,使用开环控制结合PD算法对速度进行简单修正实现直流电机的速度控制。该系统以STC公司的生产的单片机STC 12C5A32S2为控制核心,主要由电源模块、核心控制模块、路径识别模块、(车速检测模块)和直流驱动电机控制模块组成。为了使智能车更加快速、平稳、准确地行驶,本系统将路径识别,车速的快速检测与响应,电机和直流驱动电机的正确控制紧密地结合在一起。 技术报告共分为五个部分:第一部分为引言;第二部分是智能车系统设计,介绍智能车总体设计和软、硬件设计及实现方案;第三章是控制算法设计,详述智能车软件实现;第四章是实验验证;第五章是总结。

智能车系统设计 一. 硬件设计 本系统硬件部分由电源模块、主控制器模块、路径识别模块、(车速检测模块)和直流驱动电机控制模块组成,系统硬件结构如图所示。 1. 主控制器模块 本系统中,主控制器模块采用STC 12C5A32S2单片机。STC 公司的单片机STC 12C5A32S2主要特点就是功能高度的集中,并且易于扩展,超强抗干扰,超强抗静电,低功耗。拥有2个16位定时器(兼容普通8051定时器T0/T1),2路PCA 可再实现2个定时器,拥有8通道、10位高速ADC ,速度可达25万次/秒,2路PWM 还可当2路D/A 使用。该单片机的运算能力强,自由度大,软件编程灵活。支持C 语言程序设计、汇编语言程序设计以及C 语言与汇编语言的混合程序设计,在系统可编程,无需编程器,无需仿真器,极大地方便了用户的使用,提高了系统开发效率。我们选择这款单片机主要是因为该单片机集成了两路可编程计数器阵列(PCA)模块,可用于脉宽调制(PWM)输出,来控制车轮的转速。 2. 电源模块 本系统中,为满足智能车各部分正常工作的需要,本系统采用12V 25C 航模电池,通过外围电路的整定,电源被分配给各个模块。 电源模块分为两个部分,为了保证控制核心的稳定性,单独供电,主电路板供电采用7805集成稳压块,该集成电路输出电压稳定,加之直流供电,不需要复杂的滤波系统。缺点发热量大,电能利用率低,所以7805可以满足系统要求。电路如图所示: 主控制器模块 电源模块 路径识别模块 电机驱动模块 车速检测模块

ZK-4WD智能小车简介

智能小车简介 一、智能小车效果图 二、智能小车各模块功能介绍 1、小车底盘 小车底盘是机器人最重要的载体,相当于人体的躯干,ZK—4WD小车平台采用差速转弯,非常灵活,可以实现原地打转。小车平台大小刚好,可以承载一些如驱动器,控制器,电池,传感器等。

2、驱动模块 我采用ST公司原装全新的L298N芯片及高质量铝电解电容,使电路稳定工作。小车直流电机工作电流一般是200—400mA,有些更大。如果一个小车是两个轮子,那么总的电流在400--800 mA左右,这些电机轮子都是要接受单片机指令执行相应动作,而市面有的单片机IO口一般只能提供5--10 mA的电流,直接驱动不了单片机,所以就需要一个驱动模块,就好像人的心脏功能。 3、控制模块 我采用的控制器主控芯片是STC89C52属于标准的51核的单片机,STC12C5A60S2内带PWM,AD,1T运行速度(主流),集成USB转串可以直接用USB下载程序。集成数码管,舵机,红外蔽障,12864,1602,无线模块等接口,板载输入按钮

4、小车所需的能源 可以用普通的AA5号电池,我采用低内阻的充电电磁套装,这是小车的动力之源,对外供电为7.2V。 这四部分都是必备的,有这四样东西,就可以让小车走起来,至于要怎么走,这个时候传感器就开始大发神威了! 5、小车需要的各种传感器 循迹传感器:一般用来识别黑白线,小车沿着这条黑白线行走,就需要循迹传感器 原理:循迹传感器通常采用红外的方式,红外管发射出来的红外光通过地面(白色)反射回来,在接收管理收到信号,一旦碰到黑线,那么红外光都被吸收,接收管没有接收到信号,从而得知传感器是否压线:从而调整小车运行方向。四路红外循迹模块:(可以通过换探头方式,改为蔽障方式) 超声波蔽障测距传感器:通过超声波发射装置发出超声波,根据接收器接到超声波时的时间差就可以知道距离了,这与雷达测距原理相似。超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中遇到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。通过程序代码的修改,可以调节小车蔽障的距离。

光电传感器课程设计汽车测速系统

光电信息技术研究性教学报告 题目:汽车测速系统

目录 一、摘要 (2) 二、系统整体方案设计 (2) 1、系统框图 (2) 2、光电传感器 .................................... 错误!未定义书签。 三、系统结构 (4) 1、传感器 (4) 2、调理电路设计 (5) 3、单片机 (6) 4、显示设备 (7) 5|、软件设计 (8) 四、体会心得 (11) 五、参考文献 (11)

一、摘要 社会时代的快速发展,汽车在人们日常生活中越来越重要,随着汽车的日益普及,由于碰撞而引起的事故也越来越多,其中倒车碰撞、超速碰撞占碰撞事故的大部分。为了尽量防止超速等问题、提高安全性。本文设计了一种测速器系统,方便司机根据车速安全行车。 转速测量方法转速是指作圆周运动的物体在单位时间内所转过的圈数 ,其大小及变化往往意味着机器设备运转的正常与否 ,因此 ,转速测量一直是工业领域的一个重要问题。按照不同的理论方法 ,先后产生过模拟测速法 (如离心式转速表 )、同步测速法 (如机械式或闪光式频闪测速仪 )以及计数测速法。计数测速法又可分为机械式定时计数法和电子式定时计数法。对转速的测量实际上是对转子旋转引起的周期脉冲信号的频率进行测量。 在频率的工程测量中 ,电子式定时计数测量频率的方法一般有三种 : ①测频率法 :在一定时间间隔t内 ,计数被测信号的重复变化次数N ,则被测 信号的频率fx可表示为fx =Nt(1); ②测周期法 :在被测信号的一个周期内 ,计数时钟脉冲数m0 ,则被测信号频 率fx=fc/m0 ,其中 ,fc为时钟脉冲信号频率; ③多周期测频法 :在被测信号m1个周期内 ,计数时钟脉冲数m2 ,从而得到被 测信号频率fx,则fx可以表示为fx=m1fcm2,m1由测量准确度确定。 二、系统整体方案设计 1、系统框图

TM2302 (3A车充芯片)

DESCRIPTION The is a monolithic step-down switch mode converter with a built in internal power MOSFET. It achieves 2A continuous output cur-rent over a wide input supply range with excel-lent load and line regulation. The requires a minimum number of readily available standard external components. Current mode operation provides fast transient response and eases loop stabilization. shutdown mode the regulator draws 25μA of supply current. FEATURES ● 2A Output Current ● 0.22? Internal Power MOSFET Switch ● Stable with Low ESR Output Ceramic Capacitors ● Up to 95% Efficiency ● 25μA Shutdown Mode ●● Thermal Shutdown ● Cycle-by-Cycle Over Current Protection ● Wide 4.75 to 32V Operating Input Range ● Output Adjustable from 1.22V to 21V PACKAGE REFERENCE Part number Package Temperature –40° C to +125 ° C SOIC-8EL TM2302 TM2302 TM2302TM2302 Fixed 420KHz Frequency Fault condition protection includes cycle-by-cycle current limiting and thermal shutdown. In Mar.2009 Rev.1.1 APPLICATIONS ? Automotive Power Adapters ? PDA and Cellular Phone Battery Chargers ? Distributed Power Systems ? Automotive Aftermarket Electronics 2A 32V Step - Down

智能小车速度测量控制系统设计

毕业教学环节成果 (2012 届) 题目智能小车速度测量控制系统设计学院信息工程学院 专业电气自动化技术 班级 学号 姓名 指导教师 2012年5月17日

目录 摘要 (1) 英文摘要 (1) 引言 ................................................................. - 2 -1 方案设计与论证 .. (3) 1.1 主控系统 (3) 1.2 电机驱动模块 (3) 1.3 测速模块 (4) 1.4 显示模块 (4) 2 系统的硬件电路 (4) 2.1 总体设计 (4) 2.2 单片机控制系统设计 (5) 2.3 电机驱动电路设计 (6) 2.4 LCD显示电路设计 (7) 2.5 键盘电路设计 (8) 2.6 测速电路设计 (8) 2.7 电源电路设计 (8) 3 系统软件设计 (9) 3.1 测速程序 (10) 3.2 显示程序 (10) 4 调试 (12) 结论与谢辞 .......................................................... - 13 -参考文献 ............................................................ - 14 -附件1.程序清单..................................................... - 15 -附件2.整体原理图................................................... - 23 -

智能小车硬件系统-STM32最小系统

智能小车硬件系统设计-STM32最小系统 1.智能小车的车体结构选择 目前常用的移动机器人运行机构的方式有轮式、履带式、腿式以及上述几种方式的结合。轮式和履带式机器人适合于条件较好的路面,而腿式步行机器人则适合于条件较差的路面。为了适应各种路面的情况,可采用轮、腿、履带并用。在各种实用的移动机器人中以轮式机器人,最为常见,它具有悠久的历史,在机械设计上非常成熟。本文中智能小车的设计思想是作为在路面环境较好的场合中工作的机器人使用,所以采用轮式机器人。机器人车体由车架、蓄电池、直流电机、减速器、车轮等组成,它是整个小车的基础部分。 从轮式移动机器人的车轮个数来说,常用的为三轮或四轮,更多轮的机器人则多见于可变构形的移动机器人应用。四轮机构在稳定性方面强于三轮机构。而一般轮式移动机器人转向装置的结构通常有两种方式,第一种方式是使用舵机转向,在此方式下前轮是自由轮,后轮是驱动轮,使用一个电机进行驱动,转向使用舵机控制转向轮前轮实现另外一种方式使用差动控制转向,与舵机转向相同的是,后轮是驱动轮,但左、右轮使用独立的电机驱动,前轮为自由轮,转向通过控制左右驱动轮速度的方式实现。综合考虑到智能小车承载能力、稳定性以及转向精度的要求,系统采用了四轮差动转向式,其中后部两轮为驱动轮,前部两轮为随动万向轮。 2.智能小车控制系统方案 在整个智能小车系统的总体设计之中,控制系统是最重要的,它是整个系统的灵魂。控制系统的先进与否,直接关系到整个机器人系统智能化水平的高低。机器人的各种功能都在控制系统的统一协调前提下实现,控制系统设计的策略也决定了整个机器人系统的功能特点及其可扩展性。本文设计的智能小车控制系统,具备了障碍物检测、自主定位、自主避障、总线通信、无线通信等一系列功能。根据上述所提及的智能小车的功能要求,课题研究的控制系统主要包括电源模块、微控制器模块、障碍检测模块、电机驱动模块、速度检测模块、通讯扩展模块等部分。系统总体框图如图1所示。具体设计过程中,各模块硬件以及软件部分力求相对独立,为日后的更新和后续升级提供便利。

智能小车设计报告书

智能小车设计报告 专业:电子信息工程技术 学生姓名:史响林周博超朱雄王昌指导教师:张力 完成日期:2014 年5 月24 日

目录 1 绪论 (3) 2 设计任务 (2) 2.1设计任务 (2) 3 设计方案 (3) 3.1任务分析 (3) 3.2方案框架 (3) 4 系统硬件设计 (4) 4.1核心芯片模块AT89S52 (4) 4.2电机驱动电路设计 (4) 4.3超声波测距设计 (6) 4.4传感器测速的设计 (8) 4.5LCD1602显示模块 (9) 5 系统软件设计 (8) 5.1程序设计流程图 (8) 5.2关键程序设计 (8)

6 心得体会 (13) 附录1 系统原理图 (15) 附录2 系统PCB图 ........................................................... 错误!未定义书签。附录 3 程序清单 (17) 1 论绪 智能作为现代社会的新产物,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作,无需人为管理,便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。本设计主要体现多功能小车的智能模式,设计中的理论方案、分析方法及特色与创新点等可以为自动运输机器人、采矿勘探机器人、家用自动清洁机器人等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义。同时小车可以作为玩具的发展对象,为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补,实现经济收益,形成商业价值。超声波作为智能车避障的一种重要手段,

以其避障实现方便,计算简单,易于做到实时控制,测量精度也能达到实用的要求,在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用。我国作为一个世界大国,在高科技领域也必须占据一席之地,未来汽车的智能化是汽车产业发展必然的,在这种情况下研究超声波在智能车避障上的应用具有深远意义,这将对我国未来智能汽车的研究在世界高科技领域占据领先地位具有重要作用。本智能小车系统最诱人的前景就是可用于未来的智能汽车上了,当驾驶员因疏忽或打瞌睡时这样的智能汽车的设计就能体现出它的作用。如果汽车偏离车道或距障碍物小于安全距离时,汽车就会发出警报,提醒驾驶员注意,如果驾驶员没有及时作出反应,汽车就会自动减速或停靠于路边。这样的小车还可以用于月球探测等的无人探月车,帮助我们传达月球上更多的信息,让我们更加的了解月球,为将来登月做好充分准备。这样的小车在科学考察探测车上也有广阔的应用前景,在科学考察中,有很多危险且人们无法涉足的地方,这时,智能科学考察车就能够派上用场,在它上面装上摄像机,代替人们进行许多无法进行的工作。 设计采用对比选择,模块独立,综合处理的研究方法。采用AT89S52单片机模块作为小车的检测和控制核心;通过翻阅大量的相关文献资料,分析整理出有关信息,在此基础上列出不同的解决方案,结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。本次试验利用单片机模块上的按键来控制小车的速度,方向,及在车体上面装有超声波测距模块利用LCD1602显示屏来显示测出来具体距离。本设计结构简单,较容易实现,但具有高度的智能化、人性化,一定程度体现了智能。 通过调试检测各模块,得到正确的信号输出,实现其应有的功能。最后将各个调试成功的模块结合到小车的车体上,结合程序,通过单片机的控制,将各模

智能循迹小车详细制作过程

(穿山乙工作室)三天三十元做出智能车 基本设计思路: 1.基本车架(两个电机一体轮子+一 个万向轮) 2.单片机主控模块 3.电机驱动模块(内置5V电源输出) 4.黑白线循迹模块 0.准备所需基本元器件 1).基本二驱车体一台。(本课以穿山乙推出的基本车体为 例讲解) 2).5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红 色LED、1K电阻、10K排阻各一个;2个瓷片电容、排针40 个。 3).5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一 个;双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110 驱动芯片2个。 4).5x7cm洞洞板、LM324比较器芯片各一个;红外对管三 对、4.7K电阻3个、330电阻三个、红色3mmLED三个。 一、组装车体

(图中显示的很清晰吧,照着上螺丝就行了) 二、制作单片机控制模块 材料:5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红色LED、1K电阻、10K排阻各一个;2个瓷片电容、排针40个。 电路图如下,主要目的是把单片机的各个引脚用排针引出来,便于使用。我们也有焊接好的实物图供你参考。(如果你选用的是STC98系列的单片机在这里可以省掉复位电路不焊,仍能正常工作。我实物图中就没焊复位)

三、制作电机驱动模块 材料:5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一个;双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110驱动芯片2个。 电路图如下,这里我们把电源模块与驱动模块含在了同一个电路板上。因为电机驱动模块所需的电压是+9V左右(6—15V 均可),而单片机主控和循迹模块所需电压均为+5V。 这里用了一个7805稳压芯片将+9V电压稳出+5V电压。

常用芯片型号大全

常用芯片型号大全 4N35/4N36/4N37 "光电耦合器" AD7520/AD7521/AD7530/AD7521 "D/A转换器" AD7541 12位D/A转换器 ADC0802/ADC0803/ADC0804 "8位A/D转换器" ADC0808/ADC0809 "8位A/D转换器" ADC0831/ADC0832/ADC0834/ADC0838 "8位A/D转换器" CA3080/CA3080A OTA跨导运算放大器 CA3140/CA3140A "BiMOS运算放大器" DAC0830/DAC0832 "8位D/A转换器" ICL7106,ICL7107 "3位半A/D转换器" ICL7116,ICL7117 "3位半A/D转换器" ICL7650 "载波稳零运算放大器" ICL7660/MAX1044 "CMOS电源电压变换器" ICL8038 "单片函数发生器" ICM7216 "10MHz通用计数器" ICM7226 "带BCD输出10MHz通用计数器" ICM7555/7555 CMOS单/双通用定时器 ISO2-CMOS MT8880C DTMF收发器 LF351 "JFET输入运算放大器" LF353 "JFET输入宽带高速双运算放大器" LM117/LM317A/LM317 "三端可调电源" LM124/LM124/LM324 "低功耗四运算放大器" LM137/LM337 "三端可调负电压调整器" LM139/LM239/LM339 "低功耗四电压比较器"

LM158/LM258/LM358 "低功耗双运算放大器" LM193/LM293/LM393 "低功耗双电压比较器" LM201/LM301 通用运算放大器 LM231/LM331 "精密电压—频率转换器" LM285/LM385 微功耗基准电压二极管 LM308A "精密运算放大器" LM386 "低压音频小功率放大器" LM399 "带温度稳定器精密电压基准电路" LM431 "可调电压基准电路" LM567/LM567C "锁相环音频译码器" LM741 "运算放大器" LM831 "双低噪声音频功率放大器" LM833 "双低噪声音频放大器" LM8365 "双定时LED电子钟电路" MAX038 0.1Hz-20MHz单片函数发生器 MAX232 "5V电源多通道RS232驱动器/接收器" MC1403 "2.5V精密电压基准电路" MC1404 5.0v/6.25v/10v基准电压 MC1413/MC1416 "七路达林顿驱动器" MC145026/MC145027/MC145028 "编码器/译码器" MC145403-5/8 "RS232驱动器/接收器" MC145406 "RS232驱动器/接收器"

智能车模块源程序很详细

由于今年组委会光电管和摄像头分开比赛。所以传感器部分我们选择了光电管,比赛以小车的速度记成绩,为了让小车更快更稳得跑完全程,传感器的探测距离必须要远,既要有大的前瞻,普通的红外对管由于功率较小,探测距离增大时,干扰严重,所以我们自制了大功率对管,同时采用了程序控制脉冲发光的办法,有效的降低了发热,提高了系统的稳定性。 系统采用采用了7.2V 2000mAh Ni-Cd蓄电池作为系统能源,并且通过稳压电路分出6伏,5伏已分别给舵机和单片机供电。 直流电机驱动模块接收速度控制信号控制驱动电机运行,达到控制车速目的。转向伺服模块控制舵机转向,进而控制智能车转弯。速度测量模块实时测量智能车车速,用于系统的车速闭环控制,以精确控制车速。 系统充分使用了MC9S12DG128单片机的外围模块,具体使用到的模块包括:ADC模拟数字转换模块、定时器模块、PWM脉冲宽度调制模块、中断模块、I/O 端口和实时时钟模块等。 系统调试过程中,使用了组委会提供的代码调试环境CodeWarrior IDE,同时使用了清华的Plastid2软件进行了仿真试验。 图1.1 系统结构框图

3.1舵机部分 为了使转弯更加灵活,对舵机相关部分作了部分改动。首先,我们将舵机力臂加长85mm。这样,对于同样的转弯角度值,只需更小的舵机转角,减小了舵机转弯时惯性带来的弊端。其次,我们将舵机反装,使舵机连杆水平,因为此时舵机提供的力全部用在转弯上。 3.2前轮部分 为了增加前轮转弯时的稳定性,对前轮相关部分进行了部分改动。首先,更改前后垫片的数量,使前轮主销后倾,这样,车轮具有更好的自动回正功能。其次,更改连杆的长度,使车轮外倾,车轮转弯时,前半部分重心上移,促使赛车转弯更加稳定。再次,我们通过更改舵机连杆的长度,增加前轮前束,同样增加了前轮的稳定性。 3.3底盘部分 为了提高赛车运行时的稳定性,对地盘相关部分作了部分改动。首先,前轮相关位置加垫片,降低了前轮重心。其次,更改后轮车轴处的调节块,使后轮重心升高,这样,车身前倾,一定程度上,增加了车的稳定性。 3.4后轮部分 首先,更换后轮轮距调节块,使后轮两轮之间间距加大。这样,车在转弯时不容易产生侧滑。其次,调节后轮差速,使赛车转弯更加灵活。 4.1电源部分 为了能使智能车系统能正常工作,就需要对电池电压调节。其中,单片机系统、车速传感器电路需要5V电压,路径识别的光电传感器和接收器电路电压工作为5V、伺服电机工作电压范围4.8V到6V(或直接由电池提供),直流电机可以使用7.2V 2000mAh Ni-cd蓄电池直接供电。考虑到由于驱动电机引起的电压瞬间下降的现象,因此采用低压降的三端稳压器成为必然。我们在采用lm7805,和lm7806作为稳牙芯片。经试验电压纹波小,完全可以满足要求。

飞思卡尔智能车设计报告

飞思卡尔智能车设计报告

目录 1.摘要 (3) 2.关键字 (3) 3.系统整体功能模块 (3) 4.电源模块设计 (4) 5.驱动电路设计 (4) 6.干簧管设计 (5) 7.传感器模块设计 (6) 8.传感器布局 (6) 9.软件设计 (7) 9.1控制算法 (7) 9.2软件系统实现(流程图) (10) 10.总结 (11) 11.参考文献 (12)

1.摘要 “飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛是由教育部高等自动化专业教学指导分委员会主办的一项以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛,是面向全国大学生的一种具有探索性工程实践活动,是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。该竞赛以“立足培养,重在参与,鼓励探索,追求卓越”为指导思想,旨在促进高等学校素质教育,培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识,激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能,倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神,为优秀人才的脱颖而出创造条件。该竞赛以汽车电子为背景,涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科的科技创意性比赛。 本文介绍了飞思卡尔电磁组智能车系统。本智能车系统是以飞思卡尔32 位单片机K60为核心,用电感检测赛道导线激发的电磁信号, AD 采样获得当前传感器在赛道上的位置信息,通过控制舵机来改变车的转向,用增量式PID进行电机控制,用编码器来检测小车的速度,共同完成智能车的控制。 2.关键字 电磁、k60、AD、PID、电机、舵机 3.系统整体功能模块 系统整体功能结构图

4.电源模块设计 电源是一个系统正常工作的基础,电源模块为系统其他各个模块提供所需要的能源保证,因此电源模块的设计至关重要。模型车系统中接受供电的部分包括:传感器模块、单片机模块、电机驱动模块、伺服电机模块等。设计中,除了需要考虑电压范围和电流容量等基本参数外,还要在电源转换效率、噪声、干扰和电路简单等方面进行优化。可靠的电源方案是整个硬件电路稳定可靠运行的基础。 全部硬件电路的电源由7.2V,2A/h的可充电镍镉电池提供。由于电路中的不同电路模块所需要的工作电流容量各不相同,因此电源模块应该包含多个稳压电路,将充电电池电压转换成各个模块所需要的电压。 电源模块由若干相互独立的稳压电源电路组成。在本系统中,除了电机驱动模块的电源是直接取自电池外,其余各模块的工作电压都需要经电源管理芯片来实现。 由于智能车使用7.2V镍镉电池供电,在小车行进过程中电池电压会有所下降,故使用低压差电源管理芯片LM2940。LM2940是一款低压稳压芯片,能提供5V的固定电压输出。LM2940低压差稳压芯片克服了早期稳压芯片的缺点。与其它的稳压芯片一样,LM2940需要外接一个输出电容来保持输出的稳定性。出于稳定性考虑,需要在稳压输出端和地之间接一个47uF低等效电阻的电容器。 舵机的工作电压是6伏,采用的是LM7806。 K60单片机和5110液晶显示器需要3.3伏供电,采用的是LM1117。 5.驱动电路设计 驱动电路采用英飞凌的BTS7960,通态电阻只有16mΩ,驱动电流可达43A,具有过压、过流、过温保护功能,输入PWM频率可达到25KHz,电源电压5.5V--27.5V。BTS7960是半桥驱动,实际使用中要求电机可以正反转,故使用两片接成全桥驱动。如图下图所示。

基于STC89C52单片机智能小车设计

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/6f16868805.html, 基于STC89C52单片机智能小车设计 作者:孙强龙,胡光元 来源:《教育教学论坛》2017年第47期 摘要:本设计以STC89C52单片机为控制核心,通过超声波模块实现了小车高精度自主避障功能;利用红外传感器实现了小车循迹功能;采用红外接收器接收控制信号,实现对小车的人工控制。该小车性能稳定,可用于教学实验和机器人比赛。 关键词:智能小车;超声波避障;循迹;测速 中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)47-0055-03 随着科学技术的发展,智能小车在各行各业的应用越来越广泛。在交通运输、生命检测、防爆检测、无人巡逻等方面都扮演着重要角色。对于智能小车而言,如何正确地检测和避开障碍物以及按照规定的路线行驶也成为研发智能小车的首要问题。因此,对智能小车的循迹、避障等功能的研究尤为重要。本文设计的智能小车实现了自主循迹、避障功能,其中实现避障的超声波模块能和国外的SRF05、SRF0等超声波模块相媲美,测距范围高达2—450cm,盲区 2cm,测距稳定,可实现在黑暗的条件下进行避障功能测试。 一、硬件设计 智能小车的硬件设计主要包括避障模块、循迹模块、测速模块、电源模块、电机驱动模块、红外遥控模块、STC89C52单片机控制模块,如图1所示。 1.单片机控制模块。本智能小车采用STC89C52单片机芯片作为控制模块的核心,该芯片采用Flash存贮器技术,成本低,兼容性高,且采用高密度非易失存储器制造技术制造,将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,其程序的电可擦写特性,使得智能小车开发与试验比较容易。通过Keil软件对STC89C52编程,实现对小车的运动状态的控制。 2.循迹模块。智能小车的循迹功能是指小车按照人为预定的路线进行行驶。在循迹模块的实验中,我们采用了红外探测的方法,为此需要两路红外传感器和专用跑道,跑道是在白色的地板砖上用黑色的胶布铺设而成。由于不同颜色的物体对红外线的吸收特性不一致,因此小车在行驶的过程中,红外传感器的发射管会周期性地向地面发射红外光线,白色的地板与粘合在地板上黑色的胶布对红外线的吸收特性有异,导致发射到白色的地板上的红外线经过漫反射,被安装在小车底座下面的红外接受器所接收;而发射到黑色胶布上的红外线则会被吸收,红外接收器无法接收黑色胶布区域的红外线,也就接收不到信号。因此,我们可依靠红外接收器是否接收到红外信号来判定小车是否在预定的轨道上行驶,从而控制小车的运动状态。只要合理调整两组红外传感器之间的距离与对地高度,便可采用此方案实现车的循迹功能。

飞思卡尔智能车电源模块论文

1 引言 全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛起源于韩国,是在飞思卡尔半导体公司资助下举办的大学生课外科技竞赛,按传感器类别分为摄像头组、光电组、电磁组、创意组。该竞赛是在规定的模型汽车平台上,使用飞思卡尔半导体公司的8位、16位微控制器作为核心控制模块,通过增加道路传感器、电机驱动电路以及编写相应的控制软件,制作一个能够自主识别道路的模型汽车,按照规定路线行进,以完成时间最短者为优胜。该竞赛涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械与汽车等多学科专业的创意性比赛。 我们组所参加的光电组,主要是以光电传感器或者线性CCD(现已禁止使用激光传感器)作为主要路径传感器,我们组选用的是飞思卡尔半导体公司的16位微处理器——RAM内核的XS128系列,基于组委会指定的B车模平台而去制作智能车。 智能车硬件电路共包括七大模块:主控模块、电源驱动模块、控制器电路设计、电机驱动电路、速度检测电路、红外对管起跑线检测模块、CCD传感器电路。我这次主要负责的电源驱动模块。由于主电源来自7.2V的供电电池,随着时间的推移导致电池功率下降以及智能车速度的转变导致电压不稳。基于这样的思路在设计电压驱动模块时,大量采用了稳压芯片像:AS1117、LM6932都是高效率线性稳压器,是一款低压差的线性稳压器,当输出0.8A电流时,输入输出电压差仅为1.2v,并且能提供固定的3.3V、5V的电压值。利用NCP3020来构成一个稳定电路,利用其输出输出过压保护,欠压保护,输入欠压锁定的功能构成稳压电路提供稳定的4.5V~5V供电给舵机。利用MC34063构成的升压电路,使电源电压为7.2V的电压转化为12V的电压为线性CCD供电。这样做的优点是为了保证电池供电不稳时,通过稳压芯片与反馈电路的综合作用,保证智能车高速平稳的行驶。对于本次模块的设计之初没有充分认识芯片集成度高、电流大等因素,因此在实际运用时会发现随着车速的提高芯片温度较高,甚至会出现PCB板走线烧断等情况。所以对于实际运用中对于这方面要加强改进。 2 设计任务及可行性分析 2.1 智能车多路电路设计任务 硬件电路模块为小车系统的其他各模块提供所需要的电压与电源。设计中,除了需要考虑电压的范围和电流容量等基本参数外,还要在电源转换效率,降低噪声,防止干扰和电路简洁方面进行优化。可靠的电源方案是整个硬件电路稳定可靠运行的基础。 由于带动整个小车系统工作的能量均来自一块由6颗1.2V镍镉充电电池串联而成的7.2V电池,容量为1800mAh。而系统中各模块所需的工作电压和工作

深入浅出解析智能车测速部分

深入浅出解剖智能车测速部分 作者:IT民工在打滚 作者简介:笔者大一、二参加第三、四届智能车竞赛,大三担任校区实验 中心助理引导学校同学参加第五届智能车竞赛,荣获全国智能车竞赛电磁组竞 赛特等奖。自从大三开始到此刻一直从事运动控制系统开发,对运动控制了解 还算比较透切。在此,跟学弟们分享下他熟识的,望能对学弟们参加竞赛有所 帮助,让大家少走些弯路尽早走上自控的正轨,让咱们一起努力将咱们祖国自 控技术推向更高的台阶。当然更希望此文能抛砖引玉。文中有错漏地方还望各 位多多包涵。 智能车运动控制系统包含:运算处理器(MCU)、执行机构(有刷直流电机)、反馈机构(编码器或旋转变压器)。自动化行业里完成的运动控制系统 包含三环控制,三环控制分别为:电流环(转矩环),属于三环中的内环;转 速环,属三环中的中间环;位置环,属三环中的最外环。这三环运动控制算法 在不同系统有所取舍,有些系统只需用其中的一环或两环,例如:张力控制系 统只需用到电流环足以;智能车则需要电流环+速度环。据我了解几乎没有同 学上两环控制算法的,都是单单一个速度环(速度环PID)。要控制好电机应 该上两环控制,只有这样才能最好的发挥电机的驱动能力。这里稍微解析下吧,我们都知道当电机的力矩小于负载时,电机旋转速度将降低;电机输出的力矩 大于负载时,电机带动负载做加速运动;只有当电机输出力矩等于负载大小时,运动系统才进入匀速运行状态。当我们给小车一个速度值时,如比当前值大, 咱们得加大电机力矩,让车速尽快到达设定速度;如比当前速度小,则减少力 矩或者给反向力矩(刹车)。总言之,电流环是让车速尽快到达设定值。电流 环控制算法建议使用PI控制,信号处理频率10KHZ为宜(差点忘了提醒,上 电流环记得上电流取样电路哦,取样电路有霍尔取样或电阻取样两种方法,对 于智能竞赛上电阻取样法足以,此方法节约成本、电路简单)。速度环建议使 用PID控制算法、处理频率1KHZ就可以了。 上段讲解控制算法,接下来重点跟大家聊聊速度反馈部分。在工业自动化 上速度反馈传感器有编码器、旋转变压器两大类。旋转变压器输出模拟信号适 用于模拟量控制系统,其体积比较大,随着微处理器的发展其被选用得越来越少;编码器输出数字量抗扰性能较好、制造工艺简单、能很好与微处理器衔接,因此现代运动控制系统基本选用此传感器作为反馈单元。纵观各届竞赛同学们

XL4201 芯龙原厂最新文档 车充芯片

特点 n8V到40V宽输入电压范围 n输出电压从1.25V到37V可调 n最小压差0.3V n固定150KHz开关频率 n最大3A开关电流 n内置功率MOS n出色的线性与负载调整率 n内置恒流环路 n内置频率补偿功能 n内置输出短路保护功能 n内置输入过压保护功能 n内置热关断功能 n推荐输出功率小于13W n SOP8-EP封装 应用 n车载充电器 n电池充电器 n LCD电视与显示屏 n便携式设备供电 n通讯设备供电 n降压恒流驱动 n显示器LED背光 n通用LED照明 描述 XL4201是一款高效降压型DC-DC转换 器,可工作在DC8V到40V输入电压范围, 低纹波,内置功率MOS。XL4201内置固定 频率振荡器与频率补偿电路,简化了电路设 计。 PWM控制环路可以调节占空比从 0~100%之间线性变化。内置输出过电流保 护功能。内部补偿模块可以减少外围元器件 数量。 图1.XL4201封装

150KHz 40V 3A开关电流自带恒流环路降压型DC-DC转换器XL4201 方框图 图3. XL4201方框图 典型应用(车载充电) 图4. XL4201系统参数测量电路

150KHz 40V 3A开关电流自带恒流环路降压型DC-DC转换器XL4201 典型应用(降压LED恒流驱动) ILED=0.11V/RCS 图5.XL4201系统参数测量电路(LED恒流驱动) 订购信息 产品型号打印名称封装方式包装类型 XL4201E1 XL4201E1 SOP8-EP 2500只每卷 XLSEMI无铅产品,产品型号带有“E1”后缀的符合RoHS标准。 绝对最大额定值(注1) 参数符号值单位 输入电压Vin -0.3到45 V 反馈引脚电压V FB-0.3到45 V 输出开关引脚电压V SW-0.3到VIN V 功耗P D内部限制mW 热阻(SOP8-EP) R JA60 oC/W (结到环境,无外部散热片) 最大结温T J-40到150 oC 操作结温T J-40到125 oC 贮存温度范围T STG-65到150 oC 引脚温度(焊接10秒) T LEAD260 oC ESD (人体模型) >2000 V 注1: 超过绝对最大额定值可能导致芯片永久性损坏,在上述或者其他未标明的条件下只做功能操作,在绝对最大额定值条件下长时间工作可能会影响芯片的寿命。

飞思卡尔智能车各模块原理及元器件

飞思卡尔智能车各模块原理及元器件 在准备比赛的过程中,我们小组成员经过分析讨论,对智能车各模块的元器件使用方面做如下说明: 1、传感器模块: 路径识别模块是智能车系统的关键模块之一,目前能够用于智能车辆路径识别的传感器主要有光电传感器和CCD/CMOS传感器。 光电传感器寻迹方案的优点是电路简单、信号处理速度快,但是其前瞻距离有限;CCD 摄像头寻迹方案的优点则是可以更远更早地感知赛道的变化,但是信号处理却比较复杂,如何对摄像头记录的图像进行处理和识别,加快处理速度是摄像头方案的难点之一。在比较了两种传感器优劣之后,考虑到CCD传感器图像处理的困难后,决定选用应用广泛的光电传感器,相信通过选用大前瞻的光电传感器,加之精简的程序控制和较快的信息处理速度,光电传感器还是可以极好的控制效果的,我们使用11个TK-20型号的光电传感器。 2、驱动模块: 驱动电路的性能很大程度上影响整个系统的工作性能。电机驱动电路可以用MC33886驱动芯片或者用MOS管搭建H桥驱动电路。 MC33886体积小巧,使用简单,但由于是贴片的封装,散热面积比较小,长时间大电流工作时,温升较高,如果长时间工作必须外加散热器,而且MC33886的工作内阻比较大,又有高温保护回路,使用不方便。采用MOS管构成的H桥电路,控制直流电机紧急制动。用单片机控制MOS管使之工作在占空比可调的开关状态,精确调整电动机转速。这种电路由于MOS管工作在饱和截止状态,而且还可以选择内阻很小的MOS管,所以效率可以非常高,并且H桥电路可以快速实现转速和方向控制。MOS管开关速度高,所以非常适合采用PWM调制技术。所以我们选择了用MOS管搭建H桥驱动电路。 3、电源模块: 比赛使用智能车竞赛统一配发的标准车模用7.2V 供电,而单片机系统、路径识别的光电传感器、光电码编码器等均需要5V电源,伺服电机工作电压范围4V到6V(为提高伺服电机响应速度,采用7.2V 供电),直流电机可以使用7.2V 蓄电池直接供电,我们采用的电源有串联型线性稳压电源(LM2940、7805等)和开关型稳压电源(LM2596)两大类。对于单片机,选用LM2940-5单独对其进行供电;而其它模块则需要通过较大的电流,利用LM2940-5和LM2596-5对控制系统和执行部分开供电,可以有效地防止各器件之间发生干扰,以及电流不足的问题,使得系统能够稳定地工作。 4、测速模块: 为了使得模型车能够平稳地沿着赛道运行,除了控制前轮转向舵机以外,还需要控制车速,使模型车在急转弯时速度不要过快而冲出跑道,在直道上以较快的速度行驶。器件有霍尔传感器和光电编码器。 霍尔传感器是一种磁传感器,用它可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔传感器以霍尔效应为其工作基础,是由霍尔元件和它的附属电路组成的集成传感器。光电编码器是一种角度(角速度)检测装置,它将输入给轴的角度量,利用光电转换原理转换成相应的电脉冲或数字量,具有体积小,精度高,工作可靠,接口数字化等优点。我们需使用一个光电编码器。 小组成员:程辉章俊孙耀龙

5V2A,3A车充IC,AT2601

Approved By Test By Miller Lin 深圳市天芯源电子有限公司 https://www.360docs.net/doc/6f16868805.html, AT2601 TEST REPORT Product Model: USB CLA ● Test Status: ■Sample-test ● Input Voltage : 12V / 24V / 32V ● Dual Output Voltage: ● Dual Output Currant: ● The Duration Of Testing: 5V 2.1A 2012. 03. 30 ● Report Issue Date: : 2012. 03. 30

S W Circuit Diagram Dual Output Currant: 2.1A V in C3 C2 C1 R2 Q1 R1 10 4 1 0 0 u F /4 0 V 4 7 u F/4 0 V 51 0 2N39 04 0.12 U1 D1 V g ate Ip k G C1 V in FB G ND 1N41 48 G C2 TC R5 R4 C5 R6 1k 3K C6 10 3 16 0K L1 10 2 RX 10 0uH Vout R3 C4 22 C7 C9 51 0 15 0P D1 22 0uF 10 4 ZD 1 CX 10 2 SS 2 4 5.6V

Efficiency Test Output Ripple Test Output Capacitor 330uF/10V

CX8502 车载车充芯片

GENERAL DESCRIPTION The CX8502 is a constant current, constant voltage power supply controller, which incorporate a voltage mode, a current mode circuit, and pulse width modulation (PWM) switching regulator control circuit. An external sense resistor will set the charge current with ±8% accuracy. An internal resistor divider and precision reference set the final float voltage to 5V with±2% accuracy. With a 100 KHz switching frequency, the CX8502 provides a simple solution to the EMI problem. High efficiency up to 90% will minish application component heat. The CX8502 also has over-voltage protect, over-thermal protect, and short circuit protect function. At the beginning of the charge, the over-current circuit will limit the charge current not too high. The CX8502 is available in a 8-pin SOP8 package. FEATURES z Wide Input Supply Range: 10V to 40V z High Efficiency Current Mode PWM Controller with 100KHz Switching Frequency z±2% Charge Voltage Accuracy z Constant Switching Frequency for Minimum Noise z±8% Charge Current Accuracy z Cable compensation function z Automatic Battery Recharge z Automatic Shutdown When Input Supply is Removed z Available in a 8-pin SOP8 package APPLICATIONS z SMPS z Charger z Portable Computers z Handheld Instruments TYPICAL APPLICATION z Up to 2.6A Output Current CX8502

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