2.1  站址编码信息发射器

　　站址编码信息发射器的硬件设计如图3所示，主要由ZigBee发射模块、晶振、阻抗匹配网络、天线和电池组成。ZigBee选用Chipcon公司的CC2430芯片，该芯片延用了以往CC2420芯片的架构，在单个芯片上整合了ZigBee射频前端、内存和微控制器（增强型8051内核），采用0.18  mCMOS工艺生产，在发射模式下电流损耗低于25mA,具有从休眠时间模式切换到主动模式的超短时间特性，特别适用于要求电池寿命非常长的场合，2节5号电池最长可使用2a时间。

图3  站址发射器硬件原理图

　　CC2430芯片外接32MHz的晶振，通过8位拨码开关SW动态设置站址编码数据，经阻抗匹配网络处理后通过天线发送出去，覆盖范围可达几十米。

　　该硬件设计方法具有电路简单、信号稳定、成本低、易安装的特点。

　　2.2  车载自动报站器

　　车载自动报站器的硬件设计如图4所示（除键盘和显示模块外）。

图4  车载自动报站器硬件原理图

　　单片机采用TI公司的MSP430F149芯片，其功耗电流为μA级。MSP430内核是16位的CPU,具有高效的RISC指令系统，统一的中断管理，片内有精密硬件乘法器、两个16位定时器、一个14路的12位模数转换器、一个看门狗、六路并行口、两路USART通信端口、一个比较器、两个外部时钟和60kB的闪存，其中两路通信端口可工作于UART和SPI模式。

　　ZigBee接收模块采用CC2420芯片，它具有完全集成的压控振荡器，只需要天线、16MHz晶振等少数外围电路就能在2.4GHz频段工作。CC2420只提供一个SPI接口与微处理器连接，通过这个接口完成设置和收发数据工作。MSP430F149集成了SPI控制器，可以方便地与CC2420配合使用。

　　时钟芯片采用DS1302,是DALLAS公司开发的一种基于I2C总线的高性能、低功耗、带RAM、具有闰年补偿功能的串行时钟日历芯片，内部可自行产生年、月、日、星期、时、分、秒等时标数据并保存在相应的寄存器中，单片机可直接读取这些数据。

　　温度传感器采用DS18B20,是DALLAS公司生产的一线制单总线智能数字温度传感器，具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强等优点，测温范围为-55℃~+125℃，在-10℃~+80℃时测量精度为0.5℃。单片机发出温度转换指令后，DS18B20将测得的温度值保存在MSB（高8位）和LSB（低8位）两个单元中，单片机可直接读取。

　　LED点阵显示模块的主要部分是显示阵列和行列驱动电路。本设计显示阵列为16行×64列单色点阵，行驱动电路由MC74HC138芯片、TC74HC04芯片和三极管NPN9013组成，列驱动电路由M74HC595芯片组成，采用动态扫描型驱动方式，可动态、实时地显示站点、当前温度、日期及时间等信息。

　　USB接口芯片选用PDIUSBDI2,是Philips在USB1.1协议设备端使用最多的芯片之一，符合大多数器件分类的规格，可用于U盘上。PDIUSBDI2集成了许多特性，包括可编程的时钟输出、低频晶振、端点寄存器、模拟收发器、电压调整器、位时钟复位、串行接口引擎、存储器管理单元、SOFtConnect,GoodLink和集成RAM.内部包含3个端点，每个端点又有输入和输出两个端点。其中端点0的索引0和1为控制输入和输出端点，用于传输USB的控制命令，完成USB的枚举；端点1的索引2和3为普通输入和输出端点，端点2的索引4和5可以配置成普通输入输出端点、同步输入端点、同步输出端点或者同步输入输出端点。端点0和端点1的缓冲区大小为32kB,端点2的缓冲区大小为128kB,且为双缓冲。USB数据的传输就是通过这些端点进行的。

　　语音功放模块包括语音芯片、功率放大器、扬声器等。语音芯片选用ISD4003集成芯片，其语音信号的连线很少，单片录放时间为4~8min,芯片采用多电平直接模拟量存储技术，每个采样值直接存贮在片内闪存中，可以真实、自然地再现语音信号。功放芯片选用TDA2822双声道音频功率放大电路，其工作电压范围宽，适用于在低电源电压下工作，交越失真小、静态电流小，最大输出功率可达3W.

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