智能硬件电子电路设计图集锦TOP7

实时接收来自总台的命令信息，经MCU处理后，将总台派遣前往的地点经纬度现实在LCD屏幕与自身位置加以对比，实现信息的透明化。另一个改进是语音提示智能化以及角度偏置的计算，通过接收总台发出的目标派遣地点经纬度，与自身位置比较后，明确清晰地提示保安该往什么方向走多远。系统终端采用51系列的单片机作MCU。用调制解调芯片把信号加载到对讲机实现无线传输代替独立的无线通信模块。液晶屏选取简单易用的LCD1602。方案大大降低成本，而且稳定可靠。

　　如图所示，在1秒时隙内，先接收GPS信号（图中GPS表示），经采集后再发送给调制芯片（图中Send_data），然后控制LCD显示（图中 LCD），显示完毕后开始等待接收总台命令信号，等待直至下一秒的到来，相隔大约0.6秒。若下一秒到来前没有命令信号则转入下一个循环；若下一秒到来前有接收到命令信号则进入接收程序（图中Receive_data），经过短暂的数据处理时间段（图中process）后再启动显示（图中 LCD2），然后驱动语言芯片发音（图中Speak）。成功收到命令信息后，下一周期的"Send_data"将改变前导码以反馈给总台。

　　硬件电路设计

　　图5 智能终端整体硬件电路

　　MCU

　　本设计采用AT89S52作为MCU，其中P0口与P1口的2，3，4控制LCD1602；P1口的5，6，7作为同步串口控制调制解调芯片MSM6882；串口的RX接收GPS数据，TX发送语音数据（见图5）。

　　GPS模块

　　设计采用u-blox公司的GPS接收模块nr-86，该模块体积小重量轻，集成高灵敏度、低功耗的NemeriX芯片方案于设计中。本模块能快速定位， 1Hz导航更新频率，并可以对16颗卫星进行同时跟踪。支持WGS-84的数据协议。它接口简单，TTL电平串口输出NMEA-0183格式的数据，只须连接模块的TX端与51单片机的RX端，另外单片机P1.0与模块的RESET端相连，以控制模块复位。本设计采用NMEA默认格式中的$GPRMC协议，是由于该协议精简，信息覆盖面广，数据容易被单片机采集处理。

　　调制解调芯片MSM6882

　　在设计时，89S52单片机通过同步串口与该芯片相连，然后由芯片把信号调制到模拟信道，再将信号加载到对讲机（PTT）上，由对讲机实现无线传输。单片机CLK引脚的输入时钟周期应在0.42μs到1.35μs范围内，通过可调电阻调节调制信号输入到电台的幅值。信号一路经信号限幅后送入 MSM6882的AI引脚，另外一路经放大、检波、幅值比较后送入单片机，以作为载波检测信号。当系统检测到该信号时，可以采取延时发送的方式来避免同频干扰和信道阻塞。

　　语音合成芯片XF1M01

　　语音合成芯片 XF1M01通过异步串口接收待合成的文本，它内含GB-2312汉字字库，外接单支三极管驱动扬声器，即可实现文本到声音（TTS）的转换，设计中音频输出通过功放再送给扬声器，以获得较大音量，适应户外环境。只须送给它汉字的内码（即16位二进制字符），即可读出一字，多送多读，因此对存放空间的要求要低，适合电子巡查系统的应用。芯片空闲时Ready端输出低电平，因此将其连至单片机P3.2，单片机即可扫描该引脚，当芯片空闲时就通过异步串口给它发送数据。传输波特率由Baud_0、Baud_1两个引脚决定，设计中采用的是9600bps。单片机的P1.1与芯片RESET端相连以控制芯片复位。

　　设计了一个嵌入式智能移动定位终端，经过实物调试成功。巧妙利用低成本硬件实现了GPS的信号采集、处理、传输等的功能。设计通过低成本的设备改良制作出了智能移动终端，实现总台对保安位置等信息的掌握，监控。本设计巧妙地运用原有对讲机网络作为数字通信媒介，使得成本更低应用更方便。另外语音合成文本芯片的运用简化了硬件的开发。