把旅行变成修行之“装备篇（下）”
灵魂自行车的周边装备——警用监控系统/DLP手机投影/立体声音响/智能手机&平板/高亮手电筒
我的上一篇博文《把旅行变成修行之“装备篇（上）” 》讲述了我这次环岛骑行座驾——灵魂自行车的“心脏”——链条发电机及摩电发电机的原理。而在我的这篇博文中，我将向大家介绍灵魂自行车周边的各个重要“器官”，它们分别是：
1、 警用监控系统(基于多款TI芯片)；
2、 基于TI MSP430的多功能运动手表；
3、 采用TI Micro DLP技术的手机投影仪；
4、 采用TI LM48903功放DIY的灵魂立体声音响；
5、 基于TI平台的联想乐phone/Pad；
6、 利用现成的DEMO加面包板及老式虎头牌手电筒改装的LED灵魂手电筒。
以上这些我随身携带的电子装备都有一个共同点，那就是“TI Inside”，且看我一一道来……
图1.灵魂自行车的“心脏”和它周边各个“器官”的关系。
警用监控图像记录系统
千里走单骑，安全数第一！为保证安全，我将配上以下这套警用监控系统（如图2所示），它是我一个客户开发的，很酷吧?！这个系统可以使得一个个体的各种战场信息包括附近的环境信息，图像等都可以实时地传送到指挥中心，也就是说只要获得登陆权限，可以通过互联网让异地的人随时看到我骑行过程中的实时图像，同时我在台湾骑车的实时图像也可以传送到网络上，这样，一来可以一起看到台湾的风景，二来可以作为安全监控用。
图2. 便携式警用监控系统——采用TI DSP/DM368/DC-DC /Charger/GPS接收芯片
该警用监控系统是采用TI的DSP技术实现图像压缩处理的。主芯片为DM368加高通的无线模块，将图像信号用极高的效率压缩成码率极小的H.264编码，然后通过无线3G或者WIFI将图像数据传回指挥中心的服务器，实现远程监控，同时还可以与每一个终端进行语音指挥，并通过GPS来定位每个个体的全球位置。该设备通过3G网络或者无线网络传输数据。
DM368支持多格式高清视频，包括VC1、MPEG2、MPEG4、MJPEG以及H.264等，最高支持每秒30帧编码的1080p标准。此外，该器件不但支持多格式解码、多速率多流以及高清多通道功能，而且还可提供音频、语音以及其它高清视频编解码器，可实现更高的灵活性与更低的设计复杂性。由于DM368实现了引脚对引脚以及软件兼容，因此可使用TI TMS320DM365达芬奇视频处理器支持从D1、720p乃至高达30帧每秒的1080p的全系列产品，从而使TI客户能够构建可扩展的产品线，支持各种编解码器，并可充分利用DM365投资加速设计及产品上市的进程。
TI MSP430多功能运动手表
如开篇博文中所述，台湾东海岸苏花公路段多数为上下坡路。于是我求助于研发部门，借了一款基于 TI MSP430的多功能手表，可以实现心率监测，高度监测，气压监测。在苏花公路上我将用它来监测我30岁的心脏能否承受如此大的运动量，以及丈量每座山坡的高度。
图3. 基于TI MSP430的多功能手表。
MSP430系列单片机是德州仪器（TI）1996年开始推向市场的一种16位超低功耗、具有精简指令集（RISC）的混合信号处理器（Mixed Signal Processor）。称之为混合信号处理器，是由于其针对实际应用需求，将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片机”解决方案。10多年来，TI MSP430 平台一直是低功耗技术的领先者。
从便携式医疗设备（如血压监护仪）到实用计量（三表：水表，电表，热表），再到安防应用（如烟雾感测器，温度/压力传感器），以及能测量你的速度和心跳频率的新型运动手表……哪里对电池寿命和精确度有高标准的要求，哪里就有MSP430的身影。
我这次骑行过程中所配备的可以实现心率监测，高度监测，气压监测的多功能手表就充分发挥了TI MSP430 MCU 超低功耗、高性能以及外设丰富的综合平衡优势。
DLP小型手机投影
我打算尝试将基于TI Micro DLP技术的手机投影仪用于骑行中将GPS的信息投影在自行车前方的路上，边骑车边看着路上的地图。并计划在露营时看一部电影，在帐篷里用此手机投影仪和我下面即将介绍的灵魂立体声小音箱结合可以实现影院效果。还想尝试着通过自己的摄影手段拍出几张帐篷天幕结合星空的效果。真正实现一种修行的感觉，在里面可以冥想，思考人生……
DLP®正投影系统DLP®技术是革命性的显示解决方案，它采用光学半导体以数字方式对光进行利用。它是高度可靠、全数字显示芯片，为一系列产品提供高质量图片，这些产品包括大屏幕数字HDTV；用于公司、家庭、专业地点的投影仪；以及数码电影 (DLP Cinema®)。它也是多功能显示技术，是市场上唯一使投影仪重量低于一磅、照亮电影屏幕高达75英尺的技术。
每一个 DLP® 投影系统的核心部分都是称作DLP®芯片的光学半导体，该芯片在1987年由德州仪器 (TI) 的Dr.Larry Hornbeck发明。DLP®芯片可能是世界上最精密的光开关。它包含一个多达200万个安装在铰链上的微镜的矩阵；每个微镜大小为16x16微米，小于人的头发丝的五分之一。
当DLP®芯片将数字视频或图形信号协调起来，光源和投影透镜可以将全数字图像反射到屏幕或其它表面。DLP®芯片的微镜微型铰链使其可以倾向光源（打开）或偏离光源（关闭）——在投影表面造成像素的或明或暗。输入半导体的比特流图像代码指引每个微镜每秒开关多达数千次。当微镜打开次数多于关闭次数时，将反射浅灰像素，当微镜关闭次数多于打开次数时将反射深灰像素。这样，DLP®投影系统中的微镜可反射多达1,024个灰度梯度的像素，将进入DLP®芯片的视频或图形信号转换成灰度级非常详细的图像。
下面的这些图来自新浪微博“德州仪器DLP” weibo./tidlp，欢迎对DLP技术有兴趣的同学关注。
图4.多款DLP微投产品曾亮相2012 TI技术研讨会。
灵魂立体声音响
我将露营一天，并在帐篷里看一场电影，那么就必须DIY一个立体声小音箱来实现现场环绕效果。同时，我还能在孤单的骑行过程中听音乐。
我采用了TI立体声空间阵列IC LM48903来设计这个灵魂立体声音箱。以下是完工后的外观，虽然是实木手工打造，略显粗糙，但是很有DIY的乐趣，待我骑行回来后会重新改造出更好的结构，将增加TI的无线音频传输模块。
图5：新鲜出炉的灵魂立体声音箱。
LM48903能够为用户带来身临其境的音频效果，可显著拓宽智能电话及平板电脑声场（soundstage）。立体声空间阵列IC及其配套软件工具，帮助移动设备设计人员克服扬声器声场限制，利用3D立体空间音效，创建如剧院般仿真的聆听体验。该 LM48903 立体声D类空间阵列是创新型空间音频 IC系列的新成员，可充分满足智能电话、超薄电视等空间受限型应用的需求。
图6.立体声空间阵列IC LM48903可带来身临其境的音频效果。
LM48903的特点：
1、 完整的音频解决方案：高度集成1个空间处理DSP、2个D类放大器、18位立体声模数转换器 (ADC)、锁相环 (PLL) 以及I2S及I2C接口；
2、 简单的音效编程：简单易用的软件工具加速开发，客户无需算法调整和内部 DSP 专家支持；
3、 仿真音效：突破系统尺寸限制，提供较同类产品更为优越的声场效果，实现产品差异化；
4、 集成型 2 W 扬声器驱动器：两个 D 类扬声器驱动器，总谐波失真与噪声 (THD+N) 降至 1% 以下，以 4 Ω 负载提供每通道 2 W 的连续输出功率，简化系统设计并减少物料清单。
大家注意到没，该灵魂音响还内置了一个NOKIA的精简手机，用来做应急备份手机用，同时由于该手机具有FM收音机功能，可以和灵魂音响一起变骑行边听听台湾的广播，据说有很多有意思频道，况且也可以随时接受当地的天气和路况的紧急报告，尤其是在台湾这种台风多发的地区.....
无线灯光控制助力夜间骑行
图7中的一个圆形电路是TI的最新无线灯光控制方案Demo模块，我打算用于遥控灵魂自行车后部的彩灯效果，同时可以用来提醒后面车辆注意安全，昨天在三位FAE同事的帮助下已完成调试安装，真是要感谢他们的大力支持！
TI的这个无线灯控方案使用了最新的ZigBee Light link的灯控解决方案。该方案由GE、 Greenwave、OSRAM Sylvania、Philips等灯控市场领导者和TI等半导体厂商一起开发完成 ，适用于传统照明和LED等新型照明，市场应用前景巨大。
这个Demo可以实现配对、调色、调光，分组，场景等常用功能。独有的Touchlink 技术可以方便客户安装和设置。灯光板程序和无线部分使用TI无线连接产品线的ZigBee SOC CC2530，拥有卓越的射频性能和抗干扰能力，工作温度更可达到摄氏125度。另有TPS62260提供4颗高亮度LED的稳定供电。
LED 灯可使用一个专门的遥控器来控制，当然也可以让Android手机使用一张特殊的MicroSD卡，就可以变身为ZigBee的遥控器，可以实现灯控所有的功能。TI即将提供一揽子解决方案，包括硬件参考设计，协议栈和调试工具，感兴趣的筒子可以留意下。
图7：无线灯光控制功能方便夜间骑行警示。
联想乐Phone/Pad
联想乐Phone/Pad是我此次骑行活动中的通信娱乐工具，Also——“TI Inside”。联想乐Phone使用了TI的模拟电路，如屏幕的背光驱动采用的是TI 的TPS61161电压转换器，充电管理BQ24158等。而联想的乐Pad使用的是TI OMAP平台 OMAP3622处理器。
TPS61161可支持 3V～18V 输入电压，集成了0.6A 的电流开关，目标应用为具有小型显示屏的便携式应用与电池供电型应用，如便携式游戏机、GPS系统以及智能电话中的 3英寸或 4英寸小型 LCD 显示屏背光技术。TPS61161驱动多达10个LED，支持 38V LED开路保护。LED 的亮度不仅可通过单线数字接口或 PWM 信号进行调节，还能通过模拟调光来消除噪声。
BQ24158是一款完全集成开关模式单电池与USB完整兼容的锂离子电池充电器。广泛用于便携式电子设备的电池管理。充电参数可通过I2C接口编程。该IC集成了同步PWM控制器，功率MOSFET，输入电流检测，高精度电流和电压调节，充电终止，采用小型WCSP封装。
高亮的灵魂手电筒
同时为了方便夜间行车，前部照明光源是必不可少的。家里闲置的老式虎头牌手电筒成为了我的改造对象。利用TI的现成DEMO加面包板，顺利完成了老式虎头牌手电筒的LED改装，在实现高强度LED照明并同时兼具车载发电机的电量收集功能（发电机的电量储存在手电筒内部的电芯里）。
图8. 老式虎头牌手电筒的LED改装。
采用SVA的LM3414作为LED驱动，具有输出电流大，效率高，输入电压范围低，可以通过锂电池直接供电的优势，很适合作为手持照明系统的驱动，并结合BQ24272大电流Charger，可以对大的锂电芯进行快速充电。
在手电筒的锂电芯的后端，因锂电池电压是3.3V-4.2V，所以需要TPS62065进行升压，达到5V的USB电压，由于TPS61090具有高达2A，96%效率的转换能力，完全可以满足大电流输出和高效率供电的要求。
Ok，现在万事俱备，是时候去完成我的“绿色环岛骑行梦”了！祝自己一切顺利！
（注：骑行途中我将不时通过新浪个人微博@走路去纽约Steven weibo./u/1697801465，与大家分享沿途风光和有趣见闻，欢迎围观！）
图挂了！
这装备，真酷！到时候把你的实时图像传到网络上吧。让大家一起看看