这一篇中,将给大家介绍下Position2Go的硬件原理,我会结合硬件原理图和pcb文件做些初步讲解,因为我也是在学习这款板子,所以如果做的不好或者不对的地方,希望大家能够多多包涵,也希望能够帮我指出来!谢谢大家。
Position2Go主要包含了雷达芯片BGT24MTR12 和单片机XMC4700MCU. BGT24MTR12是一款英飞凌推出的1发2收的24GHz的雷达芯片,他也是Position2Go的主角,XMC4700是用来接收BGT24MTR12信号,并做FMCW的算法解析用到。除此以外还有一个板载的debug模块,用于单片机的下载调试使用。下图中给出了基本介绍。
1. Debug模块
Debug模块相对要简单一些,它主要通过XMC4200单片机实现,调试协议接口部分连接到XMC4700单片机上。下图给出了相应的原理图。
在pcb上面,在debug模块和主板连接处,打了许多的过孔,可能看上去像没有连接一样,实际上走的是内部线。如下图所示。
1. XMC4700与BGT24MTR12 这里我把二者结合到一起,因为相关联的东西比较多,所以结合到一起来讲会比较方便些。 上图是整个开发板的硬件框图。从图中可以看到XMC4700通过SPI接口来配置BGT24MTR12。 这里先说下FMCW,它的英文全称Frequency Modulated Continuous Wave。中文可以理解为带调制的连续波。通俗的理解就是原来雷达芯片发射的是普通的连续波CW,现在是这个连续波被线性调制了,雷达天线发射出的被线性调制的连续高频连续波信号并进行扫描,同时接收返回信号。发射信号和回波信号之间的频率差和距离之间存在一定比例关系,这也是FMCW测距的基本原理。 BGT24MTR12内部有一个VCO,然后通过XMC4700和独立的PLL芯片来调制VCO,使VCO产生具有一定带宽且固定波形的调制频率信号,该调频信号经过放大器后由发射天线向外辐射出去。接收天线用于接收回波。 BGT24MTR12中的VCO压控振荡器有两路单独的调谐电压输入端,输入端后跟一个缓冲放大器,以减少频率牵引效应。第一个预分频器将发射频率进行 16 分频(即频率缩减为原来的1/16) ,第二个预分频器在第一个预分频器的输出频率基础上在此进行 65536分频。 下图是BGT24MTR12的PLL接口部分。它会直接联系着PLL芯片LMX2491,这二者的都通过SPI接口控制。 下图是XMC4700部分的PLL接口。 1. 模拟放大器
该开发板中具有模拟放大器,该放大器具有可编程增益放大器(PGA),可以通过SPI进行编程,为不同的使用情况提供可变增益。 上图是其中一路放大器,相同的电路会有四路。
以上就是今天的分享,针对硬件部分做了比较粗略的分析。这些硬件分析中每一部分都是一个知识分支,所以这里也没有办法非常详细的展开,后续,如果时间充分可以拿出来一两个点来做一个详细分析。在后面分析软件算法时,可能会对硬件部分的控制等相关的操作做一些分析,这样大家就会有更为深刻的认识。这一次的分享就到这里,希望大家能够指正,下一节中,我会对Position2Go软件层面的基础使用操作做一次分享。谢谢大家!!!
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