Дипломная работа: Комбинированное звуковое USB-устройство с функциями автономного MP3-плеера и поддержкой Bluetooth
Сегодня на рынке аксессуаров для портативной электроники доступны различные виды аккумуляторов, способных обеспечить питание разрабатываемого устройства. Аккумуляторы бывают:
никель-кадмиевые (NiCd) – самые дешевые;
никель-металлгидридные (NiMH) – требуют профилактической полной разрядки хотя бы раз в месяц;
литий-ионные (Li-ion) – наиболее распространенные; после года эксплуатации наблюдается уменьшение емкости аккумулятора;
литий-полимерные (Li-pol) – новинка на рынке аккумуляторов, немного дешевле, чем Li-ion и выдерживает 150 циклов зарядки-разрядки.
Характеристики различных аккумуляторов от различных производителей приведены в табл. 1.
Таблица 1. Сравнительные характеристики аккумуляторов
| Модель | Тип аккумулятора | Цена, руб. | Производитель |
| A2618 | NiMH | 494 | Ericson |
| TriumMars | NiMH | 260 | MITSUBISHI |
| NECDB 2000 | NiMH | 390 | NEC |
| SGH-S100 | Li-ion | 1300 | Samsung |
| MPx200 | Li-ion | 1300 | Motorola |
| BAT-MOTZ3 | Li-ion | 309.4 | Motorola |
| MPx220 | Li-ion | 2080 | Motorola |
| Zondex J-5 | Li-ion | 650 | Sony |
| Zondex Z5 | Li-ion | 910 | Sony |
| BOSCH909 | Li-ion | 650 | BOSCH |
| A2618 | Li-ion | 494 | ORA Electronics |
Также необходимо решить вопрос о подзарядке аккумулятора. Сейчас многие портативные автономные устройства, рассчитанные на сопряжение с компьютером, подзаряжаются напрямую от USB. В разрабатываемом устройстве также можно применить подзарядку аккумулятора от USB-порта.
Так как разрабатываемое устройство рассчитано на частое подключение к USB, то целесообразно предусмотреть и возможность питания от шины. Следовательно, требуется микросхема, которая может подзаряжать аккумулятор от USB и играть роль DC/DC конвертера.
Наиболее распространены DC/DC конвертеры компании MAXIM. Семейство конвертеров MAX639 обеспечивает выходное напряжение 3 и 3.3 В при входном напряжении от 4 до 11.5 В. Конвертеры MAX17xxспособны при входном напряжении 0.8 – 5 В обеспечивать 3.3 В на выходе. Однако эти микросхемы не годятся для подзарядки аккумуляторов.
Микросхема MAX1811 может быть использована для подзарядки одной литий-ионной батарейки или аккумулятора. Входное напряжение может подаваться напрямую от USB-порта, а выходное напряжение составляет 3.3 В. Таким образом, данная микросхема может быть использована для подзарядки аккумулятора и для питания устройства.
Устройство должен иметь встроенную память объемом 1Гбайт. Можно использовать CompactFlash или NANDFlash память.
Как известно, память типа NANDFlash имеет особенность, определяемую технологией производства: наличие секторов с дефектными битами, причем число таких секторов увеличивается в процессе эксплуатации микросхемы. Таким образом, для корректной работы необходим механизм, управляющий процессом записи и проверяющий целостность записанных данных. Микроконтроллер AT91SAM7SE имеет встроенный ECC (Error Corrected Code) контроллер, который в процессе записи вычисляет контрольную сумму пакета данных и записывает ее в специально отведенную область памяти, а при чтении проверяет ее. Используя механизм избыточного кодирования, можно исправить одиночную ошибку в пакете и обнаружить двойную ошибку.
К тому же, NANDFlash память отличается малыми размерами и высоким быстродействием, поэтому ее использование предпочтительнее. Микроконтроллер AT91SAM7SE поддерживает 8- и 16-разрядное подключение NANDFlash микросхем.
Рассмотрим подобные микросхемы емкостью 1 Гбайт.
Компания Samsungвыпускает память K9K8G08U1A емкостью 8 Гбит с 8-разрядным интерфейсом.
Ее аналогом является память NAND08GW3B2A, производимая компанией STMicroelectronics.
Обе микросхемы внедрены в массовое производство и по обеим микросхемам производители предоставляют полную информацию о характеристиках и возможностях использования. Ценовая разница также несущественна. Для разрабатываемого устройства выберем память NAND08GW3B2A.
Еще одним базовым компонентом устройства является LCD-дисплей. Для разрабатываемого устройства вполне подойдет символьный дисплей, например 20*4 или 16*4 фирмы Bolymin, Systronix, Optrexили Picvue. Однако использование символьного дисплея ограничивает возможности программной модификации устройства (при перепрошивке), поэтому воспользуемся графическим дисплеем.
Графический LCD-дисплей может отображать не только название композиции, ее исполнителя, но и, например, отображать работу графического эквалайзера. Также он способен обеспечить приятную цветовую гамму.
Сегодня рынок графических LCD-дисплеев очень разнообразен как в плане размеров и разрешающей способности, так в плане стоимости, и способен дать оптимальное решение практически любому разработчику. Доступны дисплеи со встроенным контроллером, обеспечивающим легкое взаимодействие с главным процессором устройства, и дисплеи с внешним контроллером.
Во избежание дополнительных аппаратных трудностей желательно использовать дисплеи со встроенным контроллером. Напряжение питания дисплея (питание для отображения графической информации), логики дисплея (питание контроллера) и подсветки должно составлять не более 3.6 В, чтобы не пришлось использовать дополнительных аппаратных затрат. Дисплей также должен быть компактен и удобен. Для устройства вполне подойдет прямоугольный дисплей 128 на 64 точки или квадратный дисплей примерно 80 на 80 точек.
Этим требованиям удовлетворяют графические LCD-модули фирмы Sunlike с разрешающей способностью 128 на 64. Их характеристики приведены в табл. 2.
Таблица 2. Характеристики графических дисплеев с разрешением 128*64 фирмы Sunlike
Модель | Размер модуля, мм |
Размер видимой области экрана, мм | Контроллер |
| SG12864A | 93 x 70 x 8.8 (12.7) | 72.0 x 40.0 |
KS0107 или KS0108 |
| SG12864C | 78 x 70 x 8.8 (12.7) | 72.0 x40.0 |
К-во Просмотров: 242
Бесплатно скачать Дипломная работа: Комбинированное звуковое USB-устройство с функциями автономного MP3-плеера и поддержкой Bluetooth
|