【文章內(nèi)容簡介】 B 的 FlexRAM。 FlexNVM 能夠被分區(qū)以支持額外的程序閃存（例如引導(dǎo)加載程序）、數(shù)據(jù)閃存 ( 例如存儲(chǔ)大表 ) 或者 EEPROM 備份。 FlexRAM 支持 EEPROM 字節(jié)寫 / 字節(jié)擦除操作，并且指示最大 EEPROM 空間 ④ EEPROM 最高超過一千萬次的使用壽命 ⑤ EEPROM 擦除 /寫速度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的 EEPROM 圖 K60 最小系統(tǒng) 安徽新華學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 OV7620 攝像頭 OV7620 是一款 CMOS 攝像頭器件，是一款彩色 CMOS 型光電傳感器 ]3[ ，同時(shí)也是圖像采集集成芯片，提供高性能的單一小體積封裝，該器件分辨率可以達(dá)到 640*480，傳輸速率可以達(dá)到 30 幀。如圖 所示。 圖 OV7620 攝像頭 數(shù)字式 CMOS圖像傳感器 ]4[ OV7620,其有效像素單元為 664*492(垂直方向 )像素 。內(nèi)部有 10 位雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換器 ,并且輸出 8 位 圖像數(shù)據(jù) 。具有自動(dòng)增益和自動(dòng)白平衡控制的能力 ,可以進(jìn)行亮度、對比度、飽和度、 γ 校正等多種調(diào)節(jié)功能 。其視頻的時(shí)序產(chǎn)生電路可產(chǎn)生行、場、混合視頻等多種同步信號(hào)和像素時(shí)鐘等多種時(shí)序信號(hào) 。5V 電源供電 ,工作時(shí)功耗 120mW,待機(jī)時(shí)功耗 10μW?？蓱?yīng)用于數(shù)碼相機(jī)、電腦攝像頭、可視電話、第三代網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、手機(jī)、智能型安全系統(tǒng)、汽車倒車?yán)走_(dá)、玩具，以及工業(yè)、醫(yī)療等多種用途。 SYN6288 語音模塊 SYN6288 中文語音合成芯片是一款性價(jià)比高，效果更自然的一款中高端語音合成芯片，封裝圖如 所示。 SYN6288 通過異步串口接收待合成的文本，實(shí)現(xiàn)文本到聲音（ TTS ）的轉(zhuǎn)換。芯片支持 UART、 SPI 兩種通訊方式。當(dāng)用戶 UART 串口資源已被占用時(shí)，可選擇使用 SPI 接口。支持 Power Down 模式。使用控制命令可以使芯片進(jìn)入 Power Down 模式。還支持的通訊波特率：4800bps， 9600bps， 57600bps、 115200bps。 安徽新華學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 圖 SYN6288 封裝圖 SYN6288 語音模塊包括：控制器模塊、 SYN6288 語音合成芯片、功放模塊和喇叭。 制器和 SYN6288 語音合成芯片之間通過 UART 接口或 SPI 接口連接，控制器可通過通訊接口向 SYN6658 語音合成芯片發(fā)送控制命令和文本， SYN6658 語音合成芯片把接收到的文本合成為語音信號(hào)輸出，輸出的信號(hào)經(jīng)功率放大器進(jìn)行放大后連接到喇叭進(jìn)行播放。如圖 所示 。 圖 語音系統(tǒng)組成框圖 為了在用戶應(yīng)用中輸出聲音 , SYN6288 內(nèi)置了推挽式 （ PushPull）的 DAC，可直接驅(qū)動(dòng)喇叭，進(jìn)行聲音播報(bào)。并且 SYN6288 內(nèi)置的 DAC 電路模 塊，使用了 VDDPP/VSSPP 供電電源模塊，具體電路說 明部分請參見 ()和 ()節(jié)，其 供電電壓值可獨(dú) 立于其它電源組的供電。這使整個(gè)設(shè)計(jì)過程容易了很多。 安徽新華學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 穩(wěn)壓芯片的介紹 我們用到的穩(wěn)壓芯片有兩種。 TPS76850 和 MIC5209。這兩款芯片都是比較常用的電壓轉(zhuǎn)換芯片。 (1) TPS76850 介紹 TPS76850 芯片有 8 引腳和 20 引腳兩種封裝形式，我們這里只用到了前面這一種。 TPS76850 具有輸入電壓范圍大，過熱，過流及電壓反接保護(hù)，輸出電流為 150mA 時(shí)壓差小于 等特點(diǎn)，特別是黨其輸出電流為 100mA 時(shí)，壓差僅為 ， TPS76850 能夠保證電池電壓在 +7V + 范圍內(nèi)變化時(shí)，輸出穩(wěn)定的 5V 電壓，顯著的提高了電源的利用效率。 TPS76850 內(nèi)部框圖如圖 所示。 圖 TPS76850 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 該穩(wěn)壓芯片不僅能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定與可靠工作，而且減少外部復(fù)位電路的設(shè)計(jì)。在對輸出噪聲有嚴(yán)格要求的應(yīng)用場合，選用了 TPS76850 是最佳選擇。 (2) MIC5209 介紹 是一款輸入電壓最大為 16V，輸出電壓為 的穩(wěn)壓芯片。它的輸出電流為 500mA。工作溫度在 40C 到 120C 之間。其工作電路如圖 所示。 安徽新華學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 圖 MIC5209 連接電路 繪制原理圖生成 PCB 繪制原理圖 原理圖的設(shè)計(jì) ]5[ 在整個(gè)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中非常關(guān)鍵，它關(guān)系到你送出制板后 PCB板能否正常工作。這里我們應(yīng)該認(rèn)真完成每一個(gè)步驟。 (1) 電源部分的電路設(shè)計(jì) 這里我用外接 電源供電，而 MK60DN512 的工作電壓是 。而OV7620 攝像頭和語音模塊的工作電壓是 5V。這里可能對攝像頭采集圖像有影響。所以攝像頭的供電必須與其他模塊分開。這里用到了兩片 TPS76850 芯片和一片 MIC5209。 TPS76850 是將 電壓轉(zhuǎn)化為 5V 電壓，其原理圖如 所示。MIC5209 是將 5V 電壓轉(zhuǎn)化為 電壓，如圖 所示。 圖 穩(wěn) 5V 電壓 安徽新華學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 圖 穩(wěn) 電壓 電源電路主要由這幾個(gè)穩(wěn)壓電路組成，外加開關(guān)電路。使得能夠生成兩路 5V電壓和一路 電壓。從而 給整個(gè)系統(tǒng)供電。電源系統(tǒng)如圖 所示。 圖 電源模塊原理圖 (2) 攝像頭，語音部分電路設(shè)計(jì) 攝像頭是整個(gè)系統(tǒng)最最有的一個(gè)部分，也是最難的一個(gè)部分。攝像頭將采集的大量數(shù)據(jù)傳給單片機(jī)。必須是一個(gè)非常穩(wěn)定的模塊。這里我們用的是 OV7620攝像頭。在原理圖上我只是畫出了各引腳對應(yīng)標(biāo)號(hào)如圖 所示。語音部分的連接電路如圖 所示。 安徽新華學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 圖 攝像頭接口 圖 語音接口 (3) 整個(gè)系統(tǒng)的原理圖 在整個(gè)系統(tǒng)原理圖繪制 完成前，我們應(yīng)該注意一些問題。各連接處的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)不能搞錯(cuò)。在原理圖設(shè)計(jì)完成后要進(jìn)行編譯，在沒有錯(cuò)誤的情況下再生成PCB。最后編譯無誤的原理圖如圖 所示 。 圖 系統(tǒng)原理圖 安徽新華學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 生成 PCB PCB 的繪制 ]6[ 在制版工藝上是不可缺少的一部分。首先要確定整個(gè)電路中各個(gè)元件的封裝是否存在。如果沒有封裝，那么該元件的封裝就要自己繪制。再添加到封裝庫中。整個(gè)繪制 PCB 庫的過程在這里就不詳細(xì)說了。本次設(shè)計(jì)的 報(bào)靶系統(tǒng) PCB 如圖 所示。 圖 布銅后的 PCB 圖 這是布銅后的 PCB。如果要送廠制板的話就必須生成 Gerber 文件。將文件發(fā)給廠家就可以了， 3D 效果圖如圖 所示。 圖 3D 效果圖 安徽新華學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)功能主流程圖 圖 流程圖 圖像采集程序編寫 圖像采集主要是采集激光槍打在靶環(huán)上的激光點(diǎn)位于靶環(huán)的哪個(gè)位置。我們采用 DMA 傳輸數(shù)據(jù)。 DAM 初始化通道 4，數(shù)據(jù)源為 PTD，每次存在數(shù)組 ImageBuf[]指針中， PCLK 接 PT19 觸發(fā)，每次傳輸 1 個(gè)字節(jié)，每次觸發(fā)傳輸 320 次，上升沿觸發(fā)。由于采集回來的圖像出現(xiàn)噪點(diǎn)，所以在程序中用到了濾波算法 ]10[ 。 開始 初始化 圖像采集 圖像處理 靶環(huán)計(jì)算 語音播報(bào) 安徽新華學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 語音模塊程序編寫 我用的是 SYN6288 語音模塊，這個(gè)模塊可以將文本信息直接轉(zhuǎn)化為聲音信號(hào)。并且是通過串口進(jìn)行傳輸?shù)?。所以在單片機(jī)中應(yīng)該初始化串口。通過串口發(fā)送文本信號(hào)給語音模塊。 整體程序設(shè)計(jì) 建立工程，初始化各個(gè) 模塊。圖像采集，濾波，計(jì)算，語音播報(bào)。新建工程完成后將用到的庫文件全部添加到工程目錄中去。如 下：, 等等。 在初始化過程中應(yīng)該注意圖像存儲(chǔ)數(shù)組的初始化。初始化函數(shù) ]7[ 有寄存器sccb_init()，串口 uart_init (UART3, 115200)。外部中斷初始化 如下：exti_init(PORTA,9,rising_down)。exti_init(PORTA, 27, rising_down)。等。 圖像是利用 DMA 時(shí)刻存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)。將采集回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行隔行隔列提取并處理。最終我所采集的圖像是 120*160 的。濾波函數(shù)在設(shè)計(jì)的過程中比較難。雖然濾波法的應(yīng)用比較廣泛，尤其是在圖像處理 ]9[ 上。但是一個(gè)好的濾波算法 ]6[ 能夠使你的設(shè)計(jì)更加精確，更加簡單。在這我用到了中值濾波 函數(shù)如下： byte Mid_Filtering(byte a, byte b, byte c, byte d, byte e)。就是對圖像像素點(diǎn)周圍的點(diǎn)與這個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行比較。從而得出一個(gè)銳化后的圖像。這個(gè)圖像就比較清晰了。計(jì)算靶環(huán)就是計(jì)算激光點(diǎn)的位置在哪一環(huán)。在將環(huán)計(jì)算處來后通過語音播報(bào)出來就可以了。繼而完成了整個(gè)設(shè)計(jì)。 安徽新華學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 16 5 電路的安裝與調(diào)試 電路安裝焊接 在 PCB 設(shè)計(jì)完成以后 ,送廠制板。將做好的 PCB 板上的元器件焊上。自己編寫簡單的程序進(jìn)行調(diào)試 ,當(dāng)確定電路無誤的情況下才能進(jìn)行下一步程序的編寫。在焊 接的過程中應(yīng)該注意焊接順序。先焊接大器件，再焊接小器件。先焊接中間的器件，再焊接周邊的器件。主控板及攝像頭電路如圖 所示。 圖 實(shí)物圖 電路調(diào)試 電路調(diào)試分為單個(gè)模塊調(diào)試，和整體組合調(diào)試。當(dāng)模塊調(diào)試分為攝像頭采集程序調(diào)試和語音模塊調(diào)試。在攝像頭