PSOC 重庆邮电大学 电子实训2Word格式文档下载.docx
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(3)通过按键设定测量报警门限,当测量电压超过门限,蜂鸣器产生报警声。
1.2系统基本方案选择和论证
要求明确,方案统一:
使用学校YF101PSOC开发板上资源实现目标功能。
1.3元件选择最终方案
对此次设计作品的方案选定:
采用PSOC3作为核心;
采用内部AD作为电压测量计;
采LCD1602字符液晶作为显示模块;
使用四个开关来控制;
蜂鸣器用作报警;
一个串口用于通讯。
第2章背景知识介绍
2.1PSOC与CypressPSOC3简介
2.1.1PSOC简介
可编程化系统单芯片(PSoC),是一种可编程化的混合讯号阵列架构,由一个芯片内建的微控制器(MCU)所控制,整合可组态的类比与数位电路,内含UART、定时器、放大器(amplifier)、比较器、数位类比转换器(ADC)、脉波宽度调变(PWM)、滤波器(Filter)、以及SPI、GPIO、I2C等元件数十种元件,协助客户节省研发时间。
Altera、Atmel、Xilinx、Lattice皆有推出PSoC产品。
实现PSoC有两种方法:
利用FPGA/CPLD;
另一是在ASIC中加入可编程模组。
凭借其独特的可配置模块阵列,PSoC®
3成为一个真正的系统级解决方案,可在单个芯片中提供微控制器单元(MCU)、存储器、模拟和数字外设功能。
CY8C32系列提供了一种新型的信号采集、信号处理和控制方法,并具有高精度、高带宽和高灵活性等特点。
其模拟功能涵盖了从热电偶信号(接近直流电压)到超声波信号的广泛信号范围。
CY8C32系列可以处理数十个数据采集通道和模拟输入,这在每个通用输入/输出(GPIO)引脚上都可实现。
CY8C32系列还是一个高性能的可配置数字系统,部分器件具有USB、多主控内部集成电路(I2C)等接口。
除了通信接口之外,CY8C32系列还具有易于配置的逻辑阵列,至所有I/O引脚的灵活走线,以及高性能的单周期8051微处理器内核。
借助PSoCCreator™这一基于层级的原理图设计输入工具,您可使用丰富的预建组件和布尔基元库来轻松创建系统级设计。
使用CY8C32系列不仅可以实现模拟和数字材料表的集成,而且只需通过简单的固件更新,即可轻松纳入最新的设计变更。
2.1.3所用实验板
YF101PSOC3实验平台
2.2LCD模块
工业字符型液晶,能够同时显示16x02即32个字符。
(16列2行)。
1602液晶也叫1602字符型液晶,它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。
它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符,每位之间有一个点距的间隔,每行之间也有间隔,起到了字符间距和行间距的作用,正因为如此所以它不能很好地显示图形(用自定义CGRAM,显示效果也不好)。
在PSOC中,字符LCD组件包含一组库例程,通过这些库例程易于使用遵循Hitachi44780标准4位接口的一行、两行或四行LCD模块。
该组件提供API用于实现水平和垂直条形图,您也可以创建和显示自己的自定义字符。
使用字符LCD组件可向产品用户,或在设计和调试过程中的开发人员显示文本数据。
2.3PSOC中的AD模块
`DeltaSigma模数转换器(ADC_DelSig)可为精密测量应用提供低功耗、低噪声前端。
它可用于多种应用,具体取决于分辨率、采样速率和操作模式。
它能够对16位音频进行高速低分辨率通信处理,并且能够对应变计、热电偶和其他高精度传感器进行高精度的20位低速转换。
处理音频信息时,ADC_DelSig采用连续操作模式。
当用于扫描多个传感器时,ADC_DelSig采用其中一个多样本采样模式。
用于单点高分辨率测量时,ADC_DelSig采用单一样本采样模式。
Deltasigma转换器使用过采样在更广泛的频谱上扩展量化噪声。
该噪声的形成是为了将其大部分移至输入信号的带宽之外。
内部低通滤波器用于滤出所需输入信号带宽外的噪声。
这使delta-sigma转换器能够良好地用于高速中分辨率(8至16位)和低速高分辨率(16至20位)应用。
采样速率可调整为每秒10至384000次采样,具体取决于工作模式和分辨率。
选择转换模式可简化与音频等单流信号的连接,或多个信号源间的复用。
特点:
分辨率可选,8至20位;
每个分辨率有11个输入范围;
采样速率为8到384ksps;
工作模式:
单样本采样模式、多样本采样模式、连续模式、多样本(加速)采样模式;
高输入阻抗输入缓冲器;
可选的输入缓冲器增益(1、2、4、8)或输入缓冲器旁路;
多个内部或外部电压参考选项;
自动功耗配置;
最多四个ADC动态配置。
2.4PSOC中的串口模块
UART提供异步通信,常用串行异步通信设备为RS232或RS485。
UART组件可配置为全双工、
半双工、单接收RX或单发送TX通信方式。
所有通信方式都提供相同的基本功能。
它们之间的差异仅在于使用的资源量。
为了帮助处理UART接收和传送数据,提供了独立大小可配置的缓冲区。
SRAM中的独立循环接收和发送缓冲区和硬件FIFO缓冲区可确保数据不会被遗漏。
这种机制有利于CPU利用更多的时间处理关键的实时任务而不是专职服务UART。
在多数应用中,可通过选择波特率、奇偶校验、数据位数以及起始位数轻松配置UART。
RS232最常见的配置通常列为“8N1”(全称为八个数据位、无奇偶校验、一个停止位)。
这是UART组件的默认配置。
因此,在多数应用中只需设置波特率。
UART的第二个常见用途是用于多节点RS485网络。
UART组件支持带有硬件地址检测功能的9位寻址模式,以及用于在传输过程中控制TX收发器和输出的使能信号。
UART具有悠久的历史,因此随时间推移产生了许多物理层和协议层的接口形式。
这些接口形式包括(但不限于)RS423、DMX512、MIDI、LIN总线、传统终端协议和IrDa。
为了支持常用的UART接口形式,UART组件支持对数据位数、停止位数、奇偶校验、硬件流控制以及奇偶校验生成和检测的配置。
第3章系统硬件设计
3.1电路设计框图
3.2系统硬件概述
ADC:
16-bit连续模式10000SPS参考电压1.024*6V轨到轨
UART:
双工9600Baud(8,N,1)查询方式
五个IO口:
四个按键和一个蜂鸣器
LCD:
字符型LCD屏幕
第4章系统的软件设计
4.1程序流程框图
参考文献
[1]ADC_DelSig_v3_20[EB/OL]2015.3.8
[2]Component-CharacterLCD(CharLCD)V2.0-Chinese[EB/OL]2015.3.8
[3]Datasheet-PSoC-3CY8C32_001-92498_ZH[EB/OL]2015.3.8
[4]CyPins_V_2.0_001-91644_0A_ZH[EB/OL]2015.3.8
[5]UART[EB/OL]2015.3.8
[6]ADC_DifferentialMode[EB/OL]2015.3.8
[7]USBFS_V2.70_001-92681_ZH[EB/OL]2015.3.8
附录:
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Main.c
#include<
project.h>
int16hv=0,lv=0;
intmain()
{
charch,rstr[6]={0},bell=0;
uint16result,i;
uint32rsum=0;
isr_1_Start();
CyGlobalIntEnable;
UART_1_Start();
LCD_Start();
ADC_DelSig_1_Start();
ADC_DelSig_1_StartConvert();
LCD_Position(0u,0u);
LCD_PrintString("
Vc="
);
while
(1)
{
rsum=0;
for(i=0;
i<
1000;
i++)
while(ADC_DelSig_1_IsEndConversion(ADC_DelSig_1_RETURN_STATUS)==0);
rsum+=ADC_DelSig_1_GetResult32();
//result=ADC_DelSig_1_CountsTo_mVolts(output);
}
result=ADC_DelSig_1_CountsTo_mVolts((rsum+500)/1000);
LCD_Position(0u,6u);
LCD_PrintNumber(result);
mV"
UART_1_PutString("
V="
UART_1_PutChar('
0'
+result/1000);
+(result%1000)/100);
+(result%100)/10);
+result%10);
mV\n"
/*Ifbytereceived*/
6;
{
ch=UART_1_GetChar();
if(ch!
=0u)
rstr[i]=ch;
if(rstr[5]!
='
E'
)
rstr[i]=0;
elseif(rstr[0]=='
H'
hv=(rstr[1]-'
)*1000+(rstr[2]-'
)*100+(rstr[3]-'
)*10+(rstr[4]-'
L'
lv=(rstr[1]-'
LCD_Position(1u,0u);
Vr="
if(hv==0&
&
lv==0)
LCD_Position(1u,4u);
Null"
elseif(hv<
=lv)
Error"
else
LCD_PrintNumber(lv);
LCD_PutChar('
-'
LCD_PrintNumber(hv);
mV"
Bell_Write(0x00);
if(hv>
lv)
if(result<
lv||result>
hv)
//bell=~bell;
Bell_Write(0xff);
}
}
中断服务函数头部
中断服务函数
CY_ISR(isr_1_Interrupt)
/*PlaceyourInterruptcodehere.*/
/*`#STARTisr_1_Interrupt`*/
charflag=0;
while(SET_Read==0);
isr_1_Stop();
if(ADD_Read()==1)
CyDelay(5);
if(flag==0)
lv+=100;
hv+=100;
while(ADD_Read());
if(SUB_Read()==1)
if(flag==0)
lv-=100;
if(lv<
0)
lv=0;
hv-=100;
if(hv<
hv=lv;
while(SUB_Read());
if(OK_Read()==0)
break;
while(OK_Read()==0);
if(SET_Read()==0)
flag=1;
flag=0;
if(hv<
lv)
hv=lv;
while(SET_Read()==0);
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- PSOC 重庆邮电大学 电子实训2 重庆 邮电大学 子实