基于MTK平臺的車輛安全帶應用開發

高速推進的信息技術和交通事業的迅猛發展使得人們在追求舒適便利的出行同時，還對交通出行的安全有了更進一步的要求，特別是長途汽車行駛過程中，安全帶監控系統作為安防設施中的重要組成部分起到越來越重要的作用。在本文所介紹的方案中，結合MTK平臺具有成熟軟件系統的基礎上，配合信息鈕扣（IBUTTON）和相應的硬件設施，組成一套具有實時性強、性價比高、耗電低、遇到異常后能自動報警等功能的安全帶監控報警系統。充分利用MTK平臺的優勢，研發除了實時性高、價格低廉、監控效果強的全自動車輛安全帶監控管理系統。

一、MTK系統介紹

MTK是聯發科技股份有限公司的英文簡稱，MTK手機系統是現在市場上所有國內手機設計、制造商使用的最多的一個完整的手機產品解決方案。其高性價比和可二次開發的特性備受手機制造商的追捧，本文選擇以MT6225為核心芯片，它內部集成了ARM7核和DSP核，通過MT6225的GPIO（General Purpose Input Output）即通用輸入輸出口可進行外部設備的擴展，集成了RS232，RS485的傳輸方式，實現了多路控制，并發通信。

MTK提供了一整套功能強大的軟件平臺的支撐，C語言為主要開發語言，完善的編譯方式使得MTK軟件平臺能夠快速的完成開發項目。MTK采用Nucleus OS實時搶先式多任務操作系統，在其上有一個KAL OS（Kernel Abstraction Layer）層，它作為MTK軟件和nucleus操作系統的接口層，主要為任務提供各種如計時器、隊列、內存管理和事件等系統服務。

二、信息按鈕iButton介紹及其通信方式

iButton是一個封裝在鈕扣型不銹鋼外殼里的微型計算機芯片，它的直徑為16mm，厚3～6mm。可以實現雙工通信，數據傳輸使用單總線協議，使得引腳數目降至最少：一根數據線，一根地線。不銹鋼封裝的內圈圓面作為數據線，外圈圓面作為地線。IButton也可以通過并口或串口與計算機進行通信，其傳輸速率可達142kbps。其主機可以是PC機、掌上電腦或筆記本電腦，同時還需要有讀寫設備（如Blue Dot）以及相應的軟件交接面，如iButton-TMEX。

IButton采用了1-Wire總線技術，1-Wire總線是一種簡單的信號電路，它僅用一根數據線即可與外界進行信息交換。1-Wire總線器件的共性是：每個器件都有一個不會與其它任何器件重復的出廠時應已固化的序列號，也就是說，每一個器件都是唯一的。一旦器件的序列號已知，通過這個序列號，任意一個器件都可以從眾多連到同一1- Wire總線的器件中被選出用于通信。

通信時，總線控制器先發出一個“復位”信號以使總線同步，然后選擇受控制器件進行隨后的通信。這可以通過選擇一個特定的受控器件（利用該設備的系列號進行選擇）或者通過對半檢索法找到總線上的下一個受控器件來實現，當然，也可以選擇所有的受控器件。一旦一個特定的器件被選中，那么在總線控制器發出下一次“復位”信號之前，所有其它器件都被掛起而忽略隨后的通信。

主機能向用于總線通信的所有器件發布指令，對它（或者它們）進行數據的讀寫。這是因為每類器件運行不同的函數，有不同的用途，而且一旦器件被選定，它所用的協議也就固定下來。即使每類器件有不同的協議和特征，它們也都有著同樣的選擇過程并且都遵循如圖1所示的流程。

為了實現主機控制多臺MTK的通信目的，本方案使用RS485廣播信息傳輸，值得注意的是要合理安排布線，485總線是一種用于設備聯網的、經濟型的、傳統的工業總線方式。其通訊質量需要根據施工經驗進行調試和測試采可以得到保證。485總線雖然簡單，但也必須嚴格按照安裝施工規范進行布線。

通過RS485所有信息都會路由到每一個設備，不同的設備會針對廣播的信息進行數據篩選，以確保執行正確的命令操作。這個系統物理結構如圖2所示。

整個系統有一個主控設備，每個座位安全帶有一個iButton控制，如果安全帶系上則可以讀取到iButton的ID，否則不能，如此一來就可以根據iButton的狀態來判斷安全帶的使用情況，主控設備會定時查詢每一個MTK設備所掃描到的iButton情況，從而判斷車輛安全帶是否系上，具體監控操作流程如下：

（1）主控設備定時廣播查詢請求命令；

（2）MTK設備收到廣播信息數據，分析數據并且過濾出有效的命令；

（3）MTK設備執行命令并且掃描iButton，根據之前的情況判斷出安全帶是否正確使用；

（4）返回數據給主控設備，主控設備進行數據處理，將結果顯示在LED；

（5）司機根據結果提醒客戶使用安全帶。

四、結語

MTK系統提供現成的軟硬件平臺，將本屬于手機開發領域的MTK系統引入安保和生產等領域作為控制核心，既降低了開發難度，又避免了監控系統中常用的主控單元如ARM、FPGA等高昂的價格，本方案僅對于開發者起拋磚引玉的作用，針對本方案的設計內容，可以每個座位有1個iButton變為多個iButton，這個既節約了資源，同樣還能派生出多種安全帶檢查模式。利用MTK這樣的技術可以拓展到更多的開發領域，值得深入研究。