运用核心科技教你打造完美车辆黑匣子

想必大家都听过飞机黑匣子，汽车黑匣子可能不如飞机黑匣子那么响彻云霄。顾名思义汽车黑匣子又称汽车工作信息记录仪，它能完整、准确地记录汽车行驶状态下的有关情况，能将汽车行驶轨迹完整地记录下来，并通过专用软件在电脑上再现……

 

如今安全已经成为时代的最大话题，而且只是中国汽车以每年平均7%的增长趋势在飞速发展着，所以汽车必备一个黑匣子也变得迫在眉睫。

 

下面将带你走进汽车黑匣子的世界，运用核心器件打造属于自己的爱车黑匣子……

 

车辆黑匣子方框图：

 

 

一、核心器件 – 处理器
DM383 ：DaVinci 数字媒体处理器
高度集成、成本有效、低功耗、可编程平台，此平台利用TI的DaVinci处理器技术来满足汽车黑匣子数字视频记录仪、便携式数字视频记录仪，以及采用SD和HD分辨率的相似器件的处理需要，同时支持一整套视频处理和后置处理功能，以确保最佳的视频质量。器件的低功耗和高性能使其特别适合于便携式和汽车黑匣子数字视频记录仪等应用…

优势及特色：
1．将可编程视频及音频处理与高度集成的外设集组合在一起
2．丰富的外设集提供了控制外设以及与外部处理器进行通信的功能
3．包括一个高清视频和成像协处理器 2 (HDVICP2)，以减轻常见视频和成像算法中很多视频和成像处理任务

 

二、无线连接 – WI-FI、ZigBee、Bluetooth
CC3100(中文资料)：SimpleLink™ Wi-Fi® 和物联网解决方案，用于 MCU 应用
CC2538(中文资料)：一个用于2.4GHz IEEE 802.15.4，6LoWPAN和ZigBee应用的强大片上系统
CC2541：2.4GHz的蓝牙低功耗和专有系统级芯片

TI可以很容易地与SimpleLink™解决方案结合在一起。凭借业界最广泛的无线连接产品组合，可提供具有成本效益，低功耗的解决方案，用于短距离，长距离，网状网络和IP网络，个人区域网络等等，TI拥有最全面无线连接的设备将帮助您连接到物联网。同时为你的无线应用保驾护航，提供强有力的性能支持……

                
三、实时时钟
BQ32000：兼容的替代行业标准的实时时钟
该BQ32000具有自动备份电源集成了涓流充电器。备用电源可使用电容器或不可再充电的电池来实现。具有可编程校准调整-63 ppm~126 ppm。该器件寄存器包括安（振荡器失效）标志，指示RTC振荡器的状态，以及一个停止位，允许主机处理器禁用振荡器。时间寄存器通常每秒更新一次，包括自动闰年补偿……适用于视频捕捉系统、车辆黑匣子……

优势及特色：
1. I2C接口支持串行时钟高达400KHZ
2. 集成振荡器失效检测
3. -40°C至85°C的工作环境温度

               
四、键盘控制器
TCA8418：I2C 控制键盘扫描 IC
是一款具有集成ESD保护的键盘扫描器件。 它能够在1.65V至3.6V电源电压下运行，并且具有18个通用输入/输出(GPIO)，这些GPIO可通过I2C接口[串行时钟 (SCL)，串行数据 (SDA)] 支持多达80个按键…

优势及特色：
1．它使得处理器不必通过扫描键盘来检测按压和释放操作
2. 支持 QWERTY 键盘操作和通用输入输出 (GPIO) 扩展
3. 开漏低电平有效中断输出，当按键被按压和释放时置为有效

               
五、DDR终端
TPS51206：2A峰值吸入/输出DDR终端稳压器
具有 VTTREF 缓冲基准输出的吸收/供电双倍数据速率 (DDR) 终端稳压器。 该器件专为那些将空间作为一项重要考虑因素的低输入电压、低成本、低外部组件数系统而特别设计。 TPS51206 可保持快速瞬态响应，且仅需 1 × 10µF 的陶瓷输出电容…应用终端：便携式数据终端、车辆黑匣子…

优势及特色：
1．支持一种远端采样功能以及针对 DDR2、DDR3 和低功耗 DDR3 (DDR3L) VTT 总线的所有电源要求
2. 支持高阻抗（在 S3 状态中）和软停止（在具有 S3/S5 输入的 S4/S5 状态中）耗之间的完美平衡
3. 电源输入电压：支持 3.3-V 电压轨和 5-V 电压轨

               
六、USB接口
TUSB8020B-Q1：双端口 USB 3.0 集线器
一款双端口USB3.0兼容枢纽。它提供了上行端口同时进行超高速USB高速/全速连接，并提供超高速USB，高速，全速，或在下行端口的低速连接。当上行端口连接到仅支持高速或全速/低速连接的电气环境，超高速USB下行端口连接被禁用。当上行端口连接到仅支持全速/低速连接超高速USB和高速连接的电气环境，是对下行端口禁用…

优势及特色：
1．支持的操作为USB3.0或USB2.0复合设备
2. 通过USB2.0上行端口支持板载和系统内的OTP/ EEPROM编程
3. 无特殊驱动程序的要求，使用USB协议支持可无缝工作在任何操作系统上

               
七、收发器接口
SN65C3221-Q1：汽车类 3V 至 5.5V 多通道 RS-232 线路驱动器/接收器
由一个线路驱动器，一条线接收器和一个双电荷泵电路，提供±15 kV ESD保护引脚对引脚（串行端口连接销，包括接地）。此设备提供了一个异步通信控制器和串行端口连接器之间的电接口。电荷泵和四个小的外部电容器允许操作从单一3 V至5.5 V电源供电。该器件工作在数据信号速率可达1 Mbit / s……非常适用于车辆黑匣子的终端应用…

优势及特性：
1．RS-232总线引脚ESD保护超过±15KV，使用人体模型（HBM）
2．自动断电功能自动禁用驱动器以节省功耗
3．通过汽车应用认证，工作在3 V至5.5 V的VCC电源

               
八、Des_Image
DS90UB902Q-Q1(中文资料) ：有双向控制通道的 10 - 43MHz 14 位色彩 FPD 链接 III 解串器
此芯片为单个差分数据传输提供了支持高速正向通道和一个双向控制通道的FPD连接 III 接口。串化器/解串器对针对汽车摄像头系统与主机控制器/电子控制单元(ECU)之间的直接连接。主传输系统在单个高速串行数据流上发送16位图像数据，连同一个支持I2C的低延迟双向控制通道传输…适用于高级驾驶员辅助系统及车辆黑匣子终端应用…

主要特点和优势：
1．具有 DC 平衡编码的嵌入式时钟以支持 AC 耦合互连
2．能够驱动长达 10 米的屏蔽双绞线
3．10MHz 至 43MHz 输入并行端口时钟 (PCLK) 支持

                   
九、音频编解码器
TLV320AIC3110：具有 1.3W 立体声 D 类扬声器放大器的低功耗音频编解码器
该器件设有24位立体声回放和记录单声道功能的高性能音频编解码器。同时集成了多种模拟功能，如麦克风接口，耳机驱动器和扬声器驱动器。数字音频数据格式是可编程的，与流行的音频标准协议（I2S，左/右对齐）在主，从，DSP和TDM模式工作…

优势和特色：
1. 低音增强，高音，均衡器或可以由可编程数字信号处理块（PRB）的支持
2. 一个片内PLL提供所需要的数字信号处理块的高速时钟
3. 音量电平可以通过管脚控制或由寄存器控制来控制，音频功能通过I2C串行总线进行控制

 

十、电压电平转换器
SN74LVC8T245：具有可配置电压转换和3态输出的8位双电源总线收发器
这款8位同相总线收发器采用了两个独立的可配置电源轨。该器件经过优化，可与
VCCA和VCCB一起运行在1.65 V至5.5 V。端口A被设计为跟踪VCCA。VCCA接受来自1.65 V至5.5 V的任何电源电压。端口B用于追踪VCCB。VCCB接受从1.65 V至5.5 V的任何电源电压，这使得任何1.8 V，2.5 V，3.3 V和5.5 V电压节点之间的通用低电压双向转换…在车辆黑匣子应用中尤其广泛…

优势和特色：
1. VCC隔离特性 - 如果任一VCC输入是在GND，所有处于高阻抗状态
2. 完全可配置的双轨道设计让每个端口可以工作在全1.65 V至5.5 V的电源范围
3. 控制输入VIH/ VIL电平参考VCCA电压

 

车辆黑匣子目前已被越来越多的有车一族所追捧，这对于维护自身的安全、保障自身的合法权益、维护社会的交通秩序等等发挥着巨大的不可替代的作用……

通过以上对车辆黑匣子的内部结构分析相信工程师们对它已经并不陌生了，甚至我们可以自己DIY一个属于个人特色的黑匣子也未必不可少了。

当然黑匣子还得具备一些外设比如：麦克风、音响、摄像头之类的这边就不一一详述了，留给工程师们自己去发挥发挥啦……

不忘初心、方能始终……