搜救器系統(tǒng)設(shè)計

　　搜器系統(tǒng)主要由電源模塊、主控制器模塊、2.4GHz無線通信模塊、紅外通信模塊、FLASH存儲器模塊、OLED顯示模塊和觸摸按鍵模塊組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。

　　系統(tǒng)電源

　　采用鋰電池做為系統(tǒng)電源，電池充電管理芯片選用CN3083，圖2所示是以500mA電流4.2V電壓進(jìn)行恒壓充電的電路圖。圖2中發(fā)光二極管D5發(fā)光時表明充電正在進(jìn)行，D6發(fā)光時表明充電已經(jīng)結(jié)束。鋰電池通過LDO芯片MD73R30向系統(tǒng)提供穩(wěn)定的3.3V電壓，該芯片有使能控制引腳CE，可以通過將圖中POWER_EN置為低電平關(guān)閉MD73R30以節(jié)省電能。

　　主控制器

　　選用STM32F103VE做主控制器。STM32F103VE增強型系列使用高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC內(nèi)核，內(nèi)置高速存儲器(高達(dá)512k字節(jié)的閃存和64k字節(jié)的SRAM)，豐富的增強I/O端口和聯(lián)接到兩條APB總線的外設(shè)。器件包含3個12位的ADC、4個通用16位定時器和2個PWM定時器，還包含標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的通信接口： 2個I2C、3個SPI、2個I2S、1個SDIO、5個USART、一個USB和一個CAN。STM32F103VE具有DMA功能，可以在外設(shè)和內(nèi)存之間、內(nèi)存和內(nèi)存之間提供高速數(shù)據(jù)傳輸。STM32F103VE具有FSMC(靜態(tài)存儲控制器)，本設(shè)計用FSMC功能實現(xiàn)控制具有Intel8080總線模式的OLED顯示屏。

　　FLASH存儲器

　　搜救器要存儲大量的人員信息，所以在主控制器外部擴展了8M字節(jié)的FLASH。M25P64是一個8M×8的串行FLASH存儲器，具有寫保護機制，通過高速SPI兼容總線應(yīng)用。存儲器由128個塊組成，每個塊包含256頁，每頁256個字節(jié)。M25P64具有高性能的編程功能，用頁編程指令每次可編程1至256字節(jié)。整個存儲器可以通過塊擦寫指令擦除，也可以由塊擦除指令一次一塊的擦除。

　　紅外通信

　　出于方便應(yīng)用考慮，搜救器在與上位機進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時使用紅外通信技術(shù)。由于STM32F103VE的USART可以設(shè)置成IrDA模式，所以本設(shè)計選用Vishay的紅外芯片TFDU4300。TFDU4300是一個對于低電壓IO接口有獨立邏輯參考電壓的紅外收發(fā)模塊，它與快速紅外數(shù)據(jù)通信的最新IrDA物理層標(biāo)準(zhǔn)完全兼容，IrDA的速度最高支持115.2kbit/s并且支持基帶遠(yuǎn)程控制。收發(fā)模塊由PIN二極管，一個紅外發(fā)送器和一個低功耗控制IC構(gòu)成，提供一個完全的單芯片前端到后端的解決方案。器件覆蓋擴展的近于1米IrDA范圍，通過一外部限流控制電阻可以調(diào)到更近的范圍。