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：
整个工程的网盘分享地址：
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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