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可视门禁系统的设计方案扬向高S201002120一、系统结构框图二、系统硬件选择1.ARM芯片选择立林的S3C2440A：5V外部I/O供电外部存储控制器（SDRAM控制）LCD控制器兼容SD主接口1.0协议和MMC卡2.11协议4通道PWM定时器/1通道内部定时器/看门狗定时器8通道10位ADC和触摸屏接口带日历功能的实时时钟RTC130个通用I/O口/24路外部中断源2、电源选择本系统外围接口设备、ARM芯片IO口、ARM芯片内核分别需要+5V、+3.3V、+1.3V共三组电源供应，为得到这三组电源，系统还需要+12V中间电源电压。经分析本系统分别选用LM2576、LM1117-3.3、LM1117-ADJ芯片作为系统12V转5V、5V转3.3V、5V转1.3V的电源芯片。3、FLASH芯片的选择本系统选择三星公司生产的K9F1208U0M(NANDFLASH)：64Mx8BitNANDFLASH存储器电压范围：3.3V-5V自动编程和擦除命令/地址/数据复用IO口硬件数据保护：10万次编程/擦除，10年数据保存4、SDRAM芯片的选择为提高系统的运行速度，保证数据传输的高实时性，需要为CPU芯片S3C2440A外部扩展SDRAM模块。本系统选用现代公司的HY57V561620CT芯片作为系统的SDRAM芯片。5、音频模块选择本系统选用飞利浦集成A/D、D/A转换芯片UDA1341TS芯片和国半的音频放大芯片LM4863来组成系统的音频模块。由于音频芯片UDA1341TS的音频驱动能力有限，为了实现语音对讲，还需要加入模拟音频放大电路。6、视频模块的选择目前，由于USB接口具有方便，快速等特点，因此USB设备得到了广泛的应用。本系统选用中星微公司的USB摄像头作为系统的视频采集模块，实现可视功能。7、输入和显示模块选择为了实现良好的交互操作，输入和显示设备是系统不可缺少的两个模块。考虑到本系统拨门牌号与附加功能输入，本系统选用4X4矩阵式键盘输入。显示设备选用LCD显示屏，实现可视效果。8、网络模块的选择为保证系统的实时性，实现数据的高速传输，系统数据采用网络传输，因此，网络模块是系统不可缺少的一部分。由于本系统数据的网络传输量比较大，对实时性的要求也比较高，因此，选用快速的CS8900A芯片更为合适。9、串行口模块为了实现系统与PC机的串行通信，完成系统文件的加载和系统调试，本系统还需要串行接口。ARM芯片S3C2440A提供了三通道的串行接口。三、系统硬件设计1、电源模块本系统共需要+5V，+3.3V，+1.3V三组电源供应，三组电源电压均由专用+12V电源模块转换得到。系统的+5V电源由电源转换芯片LM2576获得。+3.3V电源由电源转换芯片LM1117-3.3获得。+1.3V电源电压由可调节电源转换芯片LM1117-ADJ获得。2、S3C2440A芯片内部集成了实时时钟单元，能直接提供年、月、日与时钟信息。为保证实时时钟单元在系统断电时也能正常工作，因此需要加入电池供电模块。在系统断电时，由备用电池供电，从而保证了时钟的连续性。具体电路如下：3、去耦电容由于S3C2440A芯片运行在400MHz的高速状态，为保证芯片的电源供应，同时减小芯片对外的电磁干扰，需要在芯片的电源供应端接入100nF去耦电容。4、S3C2440A复位电路系统上电复位和系统出错时手动复位5、键盘模块为完成控制信息的输入，本系统需接入键盘模块。S3C2440A提供24路外部中断输入，可以很方便的引入键盘模块。6、音频电路本系统音频芯片采用Philips公司的UDA1341TS芯片，这是一个双声道音频处理芯片，它内部集成了D/A、A/D转换模块，并且提供IIS标准音频总线接口和L3控制接口，为音频系统的设计提供了方便。由于音频芯片UDA1341TS的音频驱动能力有限，为了实现语音对讲，还需要加入模拟音频放大电路。本系统采用NationalSemiconductor公司的模拟音频放大芯片LM4863进行模拟音频信号的放大，从而驱动扬声器出声。6、音频放大电路