基于DM365的物联网实验箱硬件设计与实现

摘要

随着全球经济一体化进程和电子技术、网络技术的快速发展，物联网作为新一代信息技术的重要组成部分，具有十分广阔的前景。各大高校为了让学生更好的接触、理解物联网技术，都开设了物联网相关的实验课，一般的实验课都会包含音视频编解码、无线数据传输、传感器设备采集并显示等实验。本文在分析了物联网的发展概况和电子电路EDA技术的基础上，针对高校的需求研发了一个物联网实验箱，该实验箱主要功能有传感器数据采集、无线数据传输、音视频传输等。本文主要完成物联网实验箱的硬件电路设计研发，主要工作分为以下几点：
　　(1)分析物联网实验箱的功能需求，提出了以DM365芯片为核心微处理器的物联网实验箱的总体硬件框架，同时介绍核心处理器TMS320DM365芯片相关信息、音频处理电路AIC3101芯片和视频处理电路TVP5151芯片，介绍了各传感器模块。利用OrCAD软件根据芯片手册及传感器模块说明完成了各模块的硬件原理图设计，包括音视频处理电路、USB接口扩展电路、华为4G ME909模块电路、4*4矩阵按键、电源模块电路、云台驱动电路、触摸屏LCD电路和一系列传感器模块应用电路。
　　(2)详细介绍了如何运用Candence Allegro软件进行PCB设计与制作，由于本文中所使用的是高频率的核心处理器，所以要采用高速PCB方法设计PCB，本文重点讨论高速电路板设计的布局和布线注意事项和措施等。并对高速电路板中的差分线和等长布线做了详细的解析，特别是DM365和DDR芯片之间的高速信号布线，进行了详细的分析与探讨。
　　(3)针对物联网实验箱的功能需求，进行一系列的功能测试。验证本文所设计制作的物联网实验箱符合各大高校的需求。

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.3 论文主要内容和结构安排

第2章 高速电路设计

2.1 高速电路设计概述

2.2 Cadence软件简介

2.3 本章小结

第3章 物联网实验箱总体设计

3.1 物联网实验箱的需求分析

3.2 物联网实验箱架构选型

3.3 基于TMS320DM365芯片的物联网实验箱的总体结构设计

3.4 微处理器芯片TMS320DM365芯片介绍

3.5 本章小结

第4章 物联网实验箱的硬件电路设计

4.1 TMS320DM365最小系统

4.2 传感器模块

4.3 LCD液晶屏电路设计

4.4 矩阵按键电路设计

4.5 数据传输模块

4.6 音频处理模块

4.7 视频处理模块

4.8 USB扩展模块

4.9 电源系统设计

4.10 本章小结

第5章 物联网实验箱的PCB设计及功能测试

5.1 PCB设计的前处理

5.2 PCB布局设计

5.3 PCB布线设计

5.4 实验箱功能测试

5.5 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果