第三章 硬件设计及调试
RXD经光耦隔离后再输出到单片机,具体电图如图3-5所示:
图3-5. 隔离通讯接口
3.3.3 CMT100芯片
CMT100芯片是XY-CN BUS中心通讯专用集成电路,完成数字通讯的调制解调功能。考虑到主机电路复杂,为增加主机抗干扰能力,控制器应将总线驱动与单片机系统隔离,TXD、RXD、收发控制经光耦直接输入芯片,系统使用12V~30V电源(根据通讯距离,设备用电状况决定)。 CMT100是一种带供电功能的低成本仪表总线主机芯片,芯片特征如下:
(1) 无极性接线方式,抗干扰能力强; (2) 应用简单,布线方便; (3) 小体积SO-14封装;
(4) 通讯速率高达19200bps的半双工通讯; (5) 同时挂接256个设备,通讯距离可达1800m; (6) 可以远程提供电源,最大电流达500mA; (7) 总线故障信号输出;
(8) 功率器件外置,芯片不易损坏,便于更换。
3.3.4 CMT100芯片应用参考电路[8]
由于总线与外部设备直接连接,CMT100芯片需要与MCU隔离。 TXD接
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第三章 硬件设计及调试
MCU异步通讯发送口,RXD接MCU异步通讯接收口,T/R为收发控制,F0为总线故障输入,具体电路如图3-6所示:
图3-6. CMT100芯片应用电路图
3.4 系统电路解析及工作原理
如图3-1系统总体框图所示,在本次设计研究中的倒车雷达系统主要由上位机和下位机两部分组成,通过总线完成上位机与下位机的通信,在总线上没有扩展到其它汽车电子设备,下面就分别针对上、下位机的电路框图做具体分析:
3.4.1 上位机电路解析
XY-CN总线 上位机 控制中心 CMT100 通信接口 雷达模块1 雷达模块2 串口扩展电路 图3-7.上位机电路框图
(1) 雷达模块
雷达模块是以成都国腾微电子公司生产的GM3101倒车雷达专用控制芯片为核心的超声波测距组合电路,其包括四个超声波探头,其电路框图
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第三章 硬件设计及调试
如图2-1所示,具体电路图如图3-8所示。该模块以80ms为周期不断输出三字节的报警信号,具体的报警信号格式将在第四章中介绍。
图3-8. 雷达模块电路图
(2)串口扩展电路
串口扩展电路是以GM8123芯片为核心的电路,GM8123芯片也是成都国
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第三章 硬件设计及调试
腾微电子公司具有自主知识产权的产品,可以将一个全双工的标准串口扩展成3个标准串口,并能通过外部引脚控制串口扩展模式:单通道工作模式和多通道工作模式,即可以指定1个子串口 和母串口以相同的波特率单一的工作,也可以让所有子串口在母串口波特率基础上分频同时工作。该芯片工作在多通道模式下时,子串口能主动响应从机发送的数据,并由母串口发送给主机,同时返回子串口地址。该模式使每个从机的发送要求都能被及时地响应,即使所有从机同时有发送要求,数据也不会丢失,基本实现了主控单元和外设通讯的实时性。该芯片母串口和子串口的工作波特率可由软件调节,而不需要修改外部电路和晶振频率。在本系统中的应用电路如图3-9所示:
图3-9. 串口扩展电路图
(3) 上位机控制中心
上位机控制中心是以PHILIPS公司的P89C669单片机为核心的数据处理中心,选择P89C669主要是因为它有两个UART口,这样一个串口负责接收雷达模块传送过来的数据并与GM8123通信,另一个则把数据帧通过通信接口向下位机发送,数据帧共七字节,除了雷达模块发送过来的三字节,还包括帧校验等部分,具体介绍见后面软件设计部分说明。这部分电路图如图3-10所示:
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第三章 硬件设计及调试
图3-10. 上位机控制中心电路图 其中单片机用到看门狗电路,具体电路图如图3-11所示:
图3-11. 看门狗电路图
(4) CMT100通信接口
CMT100通信接口芯片的信息资料在上面已有介绍,CMT100通信接口 电路图如图3-6所示。
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