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基于MTK平台核心板的智能巡检仪研发 　　摘 要：文中提出一种新的基于MTK手机平台的手持设备设计方案。硬件采用核心板加外部扩展的形式，以MTK手机平台为主体，扩展LCD、传感器、射频模块等为外设的方式实现。巡检仪核心板的CPU为MT6572 ，外扩RFID模块采用 NRF24LE1、MFRC522芯片，通过核心板预留的UART和SPI接口将外设数据送入核心板进行处理。文中详细阐述了基于核心板的整机设计思路，介绍了安卓系统的SPI驱动程序设计步骤，该设计方案既利用了先进的手机平台，又降低了开发难度，适合未掌握手机设计技术的行业用户，打破了行业壁垒，具有很高的推广价值 关键词：MTK；核心板；RFID；Andriod 中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）10-00-02 0 引 言 台湾联发科技股份有限公司（MTK）提供的完整的手机、平板产品解决方案在国内市场占有率很高[1]。MTK相比高通平台准入门槛低，拥有更大的用户群体，更多的开放资料可供参考。MTK chipsets高集成套片方案和turnkey“交钥匙”政策使得手机及相关二次开发的工作量大大降低，使MTK平台在除手机以外的专业领域中应用成为可能 目前，移动智能设备的开发往往侧重于特定的应用领域，如车载平台、射频识别、智能网关等[2]。在某一领域，这些设备往往功能相近、硬件系统相似，如果将处理器、射频模块、存储器、通信模块、电源管理等底层通用的模块集成在一起，封装成一个大的“芯片”，并将常用接口引出，则整机的设计工作将大大简化，而这个大芯片我们称其为“核心板”。平台核心板实物图如图1所示。将核心板作为一个独立模块分离出来，用户只需要添加显示屏、按键、传感器等外设，利用核心板搭载的安卓智能操作系统接上电池就能工作，这种“核心板+外设扩展”搭积木式的设计模式不仅降低了硬件的开发难度，还提高了整机的稳定性和可维护性 1 巡检仪设计方案 1.1 核心板选型 某煤矿安全管理项目需要开发一款手持巡检记录仪，要求具有“三违”现场取证、下井作业人员识别卡检测、巡更轨迹信息记录、井下设备资产管理、蓝牙通信、WiFi语音通话、图片视频采集及无线传输功能[3]。根据上述功能需求，本文采取“核心板+外设扩展”的思路来实现。本设计采用MTK手机平台、MT6572处理器及苏州煜瑛微电子公司生产的YYW-M-6572型核心板，该产品具有集成度高、功能完善、体积小、功耗低的优点。核心板主要由MT6627 WiFi/GPS/BT/FM四合一通信芯片、MT6572 CPU、MT6166 RF Transceiver射频模块、MT6323电源管理芯片、AW3210充电管理芯片、SKY77590功放芯片、存储芯片构成。其功能模块示意图如图2所示，有GPIO、UART、SPI、I2C、USB等常用接口，且具有WiFi、蓝牙、GSM等常用通信模块，具有很强的可扩展性 巡检记录仪的外设扩展部分除了可进行通用的LCD及电容触摸屏CTP、5M自动对焦摄像头等基础外设扩展，还可针对井下设备资产管理和人员身份识别而采用非接触式的RFID自动射频识别技术，分别采用了2.4 GHz NORDIC nRF24LE1芯片和13.56 MHz NXP MFRC522射频芯片[4] 1.2 扩展外设选型 2.4 G无线传输模式在无遮挡的环境下，识别距离大约为几十米，能满足设备信息动态管理的要求。读卡芯片采用NRF24LE1芯片，对应的射频卡为有源卡，内部也采用NRF24LE1芯片，由纽扣电池供电。由于芯片内置高速单片机，数据接收发送程序固化在芯片内部，采用UART接口接收上位机指令，读卡器能对射频卡进行读写操作[5] 人员识别采用13.56 MHz的短距离射频识别。卡片为采用无线感应方式供电的无源卡，兼容ISO/IEC14443A及MIFARE协议，价格低廉，应用广泛。读卡芯片采用NXP公司生产的MFRC522芯片，具有低电压、低功耗、小尺寸、低成本等优点，兼容ISO/IEC14443A及MIFARE模式。采用SPI接口与上位机通信[6]。巡检仪整机设计方案图如图3所示 2 软件设计 MTK提供的Turn key Solution模式将芯片与手机开发所需的软件平台乃至第三方软件捆绑销售，提供了较健全的多媒体平台解决方案。MTK源代码由核心板供应商提供，目前推荐使用Ubuntu 10.04搭建MTK android编译环境[7，8] 安卓智能手机客户端应用程序是用Java作为编程语言，通过Eclipse创建开发，使用Java开发包JDK及安卓ADT进行软件开发和调试[9]。软件开发的主要工作是调试UART和SPI接口的