EDA中的車(chē)載DVD位控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
2002年全球汽車(chē)音響的總銷量為6600萬(wàn)部,市值達(dá)700多億,而這一年的全球汽車(chē)總銷量不過(guò)5500萬(wàn)輛??梢?jiàn)汽車(chē)音晌的發(fā)展?jié)摿薮?,與汽車(chē)業(yè)保持著同等的增長(zhǎng)速度。車(chē)載DVD雖然是近兩年才出現(xiàn)的新產(chǎn)品,但以其較高的視聽(tīng)兼容性,自面市以來(lái)備受消費(fèi)者的青睞,成為新一代汽車(chē)消費(fèi)潮流的象征之一。
車(chē)載DVD配備高清晰彩色液晶顯示屏和影院效果的高品質(zhì)球繞立體聲,顯示屏的大小有5英寸、6英寸、6.5英寸、7英寸、8英寸等。汽車(chē)打開(kāi)之后,顯示屏從前面面板盒內(nèi)伸出并向上翻轉(zhuǎn)一定角度;通過(guò)遙控或按鍵,可以調(diào)整伸出的水平位置和傾仰角度。本設(shè)計(jì)擬采用一片CPLD/FPGA設(shè)計(jì)一個(gè)車(chē)載移動(dòng)DVD位移控制系統(tǒng),用于準(zhǔn)確地控制液晶TFT顯示屏行走與翻轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的運(yùn)行時(shí)間及兩個(gè)馬達(dá)之間的配合。根據(jù)某車(chē)載移動(dòng)DVD產(chǎn)品機(jī)械操作分析結(jié)果的要求,具體設(shè)計(jì)如下:
(1)OPEN_CLOSE操作:當(dāng)系統(tǒng)測(cè)試到有一個(gè)OPEN_CLOSE高電平信號(hào)時(shí),系統(tǒng)就驅(qū)動(dòng)馬達(dá)1(MOT0R11端),顯示屏從機(jī)盒內(nèi)伸出,距離為142 mm,時(shí)間為3 s。水平移動(dòng)到指定位置后,關(guān)斷馬達(dá)信號(hào)MOTOR11。
(2)自測(cè)向上翻轉(zhuǎn)操作(此操作只在正常開(kāi)機(jī)或關(guān)機(jī)時(shí)使用):開(kāi)機(jī)時(shí)顯示屏從機(jī)內(nèi)伸出,到達(dá)指定位置,從傳感器SENSOR1返回一信號(hào),則開(kāi)通信號(hào)M0T0R21,馬達(dá)運(yùn)行時(shí)間為3 s,向上翻轉(zhuǎn)110°,從傳感器SENSOR2返回的信號(hào)表明到達(dá)指定位置,切斷MOT0R21信號(hào)。開(kāi)機(jī)過(guò)程完成。
(3)關(guān)機(jī)操作:當(dāng)OPEN_CLOSE為低電平時(shí),系統(tǒng)通過(guò)相應(yīng)的處理模塊檢測(cè)到顯示屏所在位置,然后做出相應(yīng)對(duì)策。向下翻轉(zhuǎn)至水平位置后,水平縮進(jìn)機(jī)內(nèi)。
(4)角度調(diào)整與水平位置調(diào)整操作(TILT調(diào)節(jié)操作):如果TILT信號(hào)為高電平,系統(tǒng)先測(cè)試其為高電平的時(shí)間寬度。若為2 s時(shí),則調(diào)節(jié)水平位置,共三個(gè)位置,相鄰位置間隔為1.5 cm;若小于2 s時(shí),則調(diào)節(jié)角度,共三個(gè)角度調(diào)節(jié)位置,相鄰角度大小為15°。在此操作過(guò)程中,馬達(dá)執(zhí)行的方向由軟件通過(guò)傳感器返回的信號(hào)來(lái)識(shí)別檢測(cè),做出相應(yīng)處理。
(5)異常情況處理(異常情況就是在某一運(yùn)行過(guò)程,由于人為地阻止顯示屏的正常移動(dòng),從而造成長(zhǎng)時(shí)間的馬達(dá)過(guò)載異常):由實(shí)際情況進(jìn)行判斷,如果是異常情況,則關(guān)斷馬達(dá)信號(hào)并報(bào)警出錯(cuò);等待OPEN_CLOSE低電平的到來(lái),然后返回機(jī)盒內(nèi)。再次開(kāi)機(jī),系統(tǒng)則正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
(6)位置識(shí)別、異常情況判斷、狀態(tài)顯示、時(shí)間顯示:在系統(tǒng)對(duì)馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制時(shí),都要進(jìn)行位置識(shí)剔、異常情況判斷,并把檢測(cè)到的信號(hào)通過(guò)狀態(tài)顯示模塊處理輸出。在每一運(yùn)行過(guò)程,輸出模塊均把此時(shí)的時(shí)間顯示出,最小時(shí)間單位為1 s。
根據(jù)以上各種操作及要求,我們可得到各種操作的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖1所示,系統(tǒng)的有關(guān)控制時(shí)序如2和圖3所示。
如圖1 各種操作的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖
如圖2 行走(142 mm-3s)與翻轉(zhuǎn)(120°-3s)控制時(shí)序圖
如圖3 角度調(diào)整和水平位置調(diào)整控制時(shí)序圖
如圖2和如圖3中的信號(hào)說(shuō)明如下:
OPEN/CLOSE:外部開(kāi)關(guān)操作輸入信號(hào);
TILT:角度調(diào)整和水平位置調(diào)整信號(hào)輸入端:
P00/IC2.6,POI/IC2.5,P02/IC1.6,P03/IC1.5:驅(qū)動(dòng)信號(hào),局電平有效;
M1.1,M1.2:行走馬達(dá)控制信號(hào),高電平有效,電壓為9V;
M2.1,M2.2:翻轉(zhuǎn)馬達(dá)控制信號(hào),高電平有效,電壓為9V:
Sensor1,Sensor2:分別為行走馬達(dá)和翻轉(zhuǎn)馬達(dá)的返回電壓信號(hào),系模擬信號(hào)。
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