PSOC重慶郵電大學(xué)電子實訓(xùn).doc
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電子系統(tǒng)綜合實訓(xùn)2實訓(xùn)報告學(xué) 院: 通信與信息工程學(xué)院 指導(dǎo)老師: 劉 科 征 組 員: 0111208班 周易德 組 員: 0121208班 劉君亮 組 員: 0121208班 伍 岳 2015年 5月 10 日 第1章 設(shè)計要求與方案論證1.1 設(shè)計要求:A.基本要求(60) (1)設(shè)計一個基于PSoC實驗平臺的數(shù)字電壓 表,對實驗平臺電位器輸出電壓進(jìn)行測量,測量結(jié)果通過LCD顯示; (2)測量范圍:0VDD; (3)測量結(jié)果保留1位整數(shù),1位小數(shù),單位V,要求顯示穩(wěn)定; (4)測量誤差小于0.2V。B.擴展要求(40)(1)測量結(jié)果保留兩位小數(shù),要求顯示穩(wěn)定;(2)測量誤差小于0.1V;(3)通過按鍵設(shè)定測量報警門限,當(dāng)測量電壓超過門限,蜂鳴器產(chǎn)生報警聲。1.2 系統(tǒng)基本方案選擇和論證 要求明確,方案統(tǒng)一:使用學(xué)校YF101 PSOC開發(fā)板上資源實現(xiàn)目標(biāo)功能。1.3 元件選擇最終方案對此次設(shè)計作品的方案選定:采用PSOC3作為核心;采用內(nèi)部AD作為電壓測量計;采LCD1602字符液晶作為顯示模塊;使用四個開關(guān)來控制;蜂鳴器用作報警;一個串口用于通訊。 第2章 背景知識介紹2.1 PSOC與Cypress PSOC 3簡介2.1.1 PSOC簡介 可編程化系統(tǒng)單芯片(PSoC),是一種可編程化的混合訊號陣列架構(gòu),由一個芯片內(nèi)建的微控制器(MCU)所控制,整合可組態(tài)的類比與數(shù)位電路,內(nèi)含UART、定時器、放大器(amplifier)、比較器、數(shù)位類比轉(zhuǎn)換器(ADC)、脈波寬度調(diào)變(PWM)、濾波器(Filter)、以及SPI、GPIO、I2C等元件數(shù)十種元件,協(xié)助客戶節(jié)省研發(fā)時間。Altera、Atmel、Xilinx、Lattice皆有推出PSoC產(chǎn)品。實現(xiàn)PSoC有兩種方法:利用 FPGACPLD;另一是在ASIC中加入可編程模組。 憑借其獨特的可配置模塊陣列, PSoC 3 成為一個真正的系統(tǒng)級解決方案,可在單個芯片中提供微控制器單元 (MCU) 、存儲器、模擬和數(shù)字外設(shè)功能。 CY8C32 系列提供了一種新型的信號采集、信號處理和控制方法,并具有高精度、高帶寬和高靈活性等特點。其模擬功能涵蓋了從熱電偶信號 (接近直流電壓)到超聲波信號的廣泛信號范圍。 CY8C32 系列可以處理數(shù)十個數(shù)據(jù)采集通道和模擬輸入,這在每個通用輸入 / 輸出 (GPIO) 引腳上都可實現(xiàn)。 CY8C32 系列還是一個高性能的可配置數(shù)字系統(tǒng),部分器件具有USB、多主控內(nèi)部集成電路 (I 2 C) 等接口。除了通信接口之外, CY8C32 系列還具有易于配置的邏輯陣列,至所有 I/O 引腳的靈活走線,以及高性能的單周期 8051 微處理器內(nèi)核。借助 PSoC Creator 這一基于層級的原理圖設(shè)計輸入工具,您可使用豐富的預(yù)建組件和布爾基元庫來輕松創(chuàng)建系統(tǒng)級設(shè)計。使用 CY8C32 系列不僅可以實現(xiàn)模擬和數(shù)字材料表的集成,而且只需通過簡單的固件更新,即可輕松納入最新的設(shè)計變更。2.1.3 所用實驗板YF101 PSOC3 實驗平臺2.2 LCD模塊工業(yè)字符型液晶,能夠同時顯示16x02即32個字符。(16列2行)。1602液晶也叫1602字符型液晶,它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊。它由若干個5X7或者5X11等點陣字符位組成,每個點陣字符位都可以顯示一個字符,每位之間有一個點距的間隔,每行之間也有間隔,起到了字符間距和行間距的作用,正因為如此所以它不能很好地顯示圖形(用自定義CGRAM,顯示效果也不好)。在PSOC中,字符 LCD 組件包含一組庫例程,通過這些庫例程易于使用遵循 Hitachi 44780 標(biāo)準(zhǔn) 4 位接口的一行、兩行或四行 LCD 模塊。該組件提供 API 用于實現(xiàn)水平和垂直條形圖,您也可以創(chuàng)建和顯示自己的自定義字符。使用字符 LCD 組件可向產(chǎn)品用戶,或在設(shè)計和調(diào)試過程中的開發(fā)人員顯示文本數(shù)據(jù)。2. 3 PSOC中的AD模塊Delta Sigma 模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC_DelSig)可為精密測量應(yīng)用提供低功耗、低噪聲前端。它可用于多種應(yīng)用,具體取決于分辨率、采樣速率和操作模式。它能夠?qū)?16 位音頻進(jìn)行高速低分辨率通信處理,并且能夠?qū)?yīng)變計、熱電偶和其他高精度傳感器進(jìn)行高精度的 20 位低速轉(zhuǎn)換。處理音頻信息時,ADC_DelSig 采用連續(xù)操作模式。當(dāng)用于掃描多個傳感器時,ADC_DelSig 采用其中一個多樣本采樣模式。用于單點高分辨率測量時,ADC_DelSig 采用單一樣本采樣模式。Delta sigma 轉(zhuǎn)換器使用過采樣在更廣泛的頻譜上擴展量化噪聲。該噪聲的形成是為了將其大部分移至輸入信號的帶寬之外。內(nèi)部低通濾波器用于濾出所需輸入信號帶寬外的噪聲。這使 delta-sigma 轉(zhuǎn)換器能夠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)應(yīng)用。采樣速率可調(diào)整為每秒 10 至 384000 次采樣,具體取決于工作模式和分辨率。選擇轉(zhuǎn)換模式可簡化與音頻等單流信號的連接,或多個信號源間的復(fù)用。特點:分辨率可選,8 至 20 位;每個分辨率有 11 個輸入范圍;采樣速率為 8 到 384 ksps;工作模式:單樣本采樣模式、多樣本采樣模式、連續(xù)模式、多樣本(加速)采樣模式;高輸入阻抗輸入緩沖器;可選的輸入緩沖器增益(1、2、4、8)或輸入緩沖器旁路;多個內(nèi)部或外部電壓參考選項;自動功耗配置;最多四個 ADC 動態(tài)配置。2.4 PSOC中的串口模塊UART 提供異步通信,常用串行異步通信設(shè)備為 RS232 或 RS485。UART 組件可配置為全雙工、半雙工、單接收 RX 或單發(fā)送 TX 通信方式。所有通信方式都提供相同的基本功能。它們之間的差異僅在于使用的資源量。為了幫助處理 UART 接收和傳送數(shù)據(jù),提供了獨立大小可配置的緩沖區(qū)。SRAM 中的獨立循環(huán)接收和發(fā)送緩沖區(qū)和硬件 FIFO 緩沖區(qū)可確保數(shù)據(jù)不會被遺漏。這種機制有利于 CPU 利用更多的時間處理關(guān)鍵的實時任務(wù)而不是專職服務(wù) UART。在多數(shù)應(yīng)用中,可通過選擇波特率、奇偶校驗、數(shù)據(jù)位數(shù)以及起始位數(shù)輕松配置 UART。RS232最常見的配置通常列為“8N1”(全稱為八個數(shù)據(jù)位、無奇偶校驗、一個停止位)。這是 UART組件的默認(rèn)配置。因此,在多數(shù)應(yīng)用中只需設(shè)置波特率。UART 的第二個常見用途是用于多節(jié)點RS485 網(wǎng)絡(luò)。UART 組件支持帶有硬件地址檢測功能的 9 位尋址模式,以及用于在傳輸過程中控制 TX 收發(fā)器和輸出的使能信號。UART 具有悠久的歷史,因此隨時間推移產(chǎn)生了許多物理層和協(xié)議層的接口形式。這些接口形式包括(但不限于)RS423、DMX512、MIDI、LIN 總線、傳統(tǒng)終端協(xié)議和 IrDa。為了支持常用的UART 接口形式,UART 組件支持對數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位數(shù)、奇偶校驗、硬件流控制以及奇偶校驗生成和檢測的配置。第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1 電路設(shè)計框圖3.2 系統(tǒng)硬件概述ADC:16-bit 連續(xù)模式 10000 SPS 參考電壓1.024*6V 軌到軌UART:雙工9600Baud (8,N,1)查詢方式五個IO口:四個按鍵和一個蜂鳴器LCD:字符型LCD屏幕第4章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計4.1程序流程框圖參考文獻(xiàn)1ADC_DelSig_v3_20 EB/OLcypress.com 2015.3.82Component - Character LCD (CharLCD) V2.0 - Chinese EB/OLcypress.com 2015.3.83Datasheet - PSoC- 3 CY8C32_001-92498_ZH EB/OLcypress.com 2015.3.84CyPins_V_2.0_001-91644_0A_ZH EB/OLcypress.com 2015.3.85UART EB/OLcypress.com 2015.3.86ADC_DifferentialMode EB/OLcypress.com 2015.3.87USBFS_V2.70_001-92681_ZH EB/OLcypress.com 2015.3.8附錄:整個工程的網(wǎng)盤分享地址:http:/pan.baidu.com/s/1nt1MmLzMain.c#include int16 hv=0,lv=0;int main() char ch,rstr6=0,bell=0; uint16 result,i; uint32 rsum=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;i1000;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); LCD_PrintString( mV ); UART_1_PutString(V=); UART_1_PutChar(0+result/1000); UART_1_PutChar(0+(result%1000)/100); UART_1_PutChar(0+(result%100)/10); UART_1_PutChar(0+result%10); UART_1_PutString(mVn); /* If byte received */ for(i=0;i6;i+) ch = UART_1_GetChar(); if(ch != 0u) rstri = ch; if(rstr5!=E) for(i=0;i6;i+) rstri=0; else if(rstr0 = H) hv=(rstr1-0)*1000+(rstr2-0)*100+(rstr3-0)*10+(rstr4-0); for(i=0;i6;i+) rstri=0; else if(rstr0 = L) lv=(rstr1-0)*1000+(rstr2-0)*100+(rstr3-0)*10+(rstr4-0); for(i=0;i6;i+) rstri=0; LCD_Position(1u, 0u); LCD_PrintString(Vr= ); if(hv = 0 & lv = 0) LCD_Position(1u, 4u); LCD_PrintString( Null ); else if(hv lv) if(resulthv) /bell=bell; Bell_Write(0xff); 中斷服務(wù)函數(shù)頭部中斷服務(wù)函數(shù)CY_ISR(isr_1_Interrupt) /* Place your Interrupt code here. */ /* #START isr_1_Interrupt */ char flag=0; Bell_Write(0x00); while(SET_Read=0); isr_1_Stop(); while(1) if(ADD_Read()=1) CyDelay(5); if(ADD_Read()=1) if(flag = 0) lv+=100; else hv+=100; while(ADD_Read(); if(SUB_Read()=1) CyDelay(5); if(SUB_Read()=1) if(flag=0) lv-=100; if(lv0) lv = 0; else hv-=100; if(hv lv) hv = lv; while(SUB_Read(); if(OK_Read()=0) CyDelay(5); if(OK_Read()=0) break; while(OK_Read()=0); if(SET_Read()=0) CyDelay(5); if(SET_Read()=0) if(flag=0) flag=1; else flag=0; if(hvlv) hv=lv; while(SET_Read()=0); LCD_Position(1u, 4u); LCD_PrintNumber(lv); LCD_PutChar(-); LCD_PrintNumber(hv); LCD_PrintString(mV );- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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