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基于嵌入式PsoC的MCU选色控制器设计


号的判断和逻辑运算,产生时序控制信号,对PSoC微控制器的配置可以通过其系统提供的IDE集成开发平台上的图形化工具来完成。选择本控制系统所需的计时器、放大器、液晶等功能模块,配置其内部参数,指定其输入与输出关系,主、输出引脚。在全局变量部分要配置CPU的工作频率、系统时钟、中断、电荷泵以及其它特性,以此完成PSoC微控制器片内配置。

(2)存储器

存储器用来存储工作参数和用户应用程序。随机存储器有动态随机存储器DRAM和静态随机存储器SRAM两种。DRAM虽然价格低,但它需要不断刷新。PSoC单片机没有刷新功能,为了使用DRAM,不得不增加刷新电路。这样总的价格并不低,且使电路复杂化,可靠性降低,因此本系统中采用SRAM——6264。

当6264的CE1为高电平或CE2为怦时时,6264处于低功耗的保持状态,此时流过的电源电流为维持电流,只有μA级。在保持状态的情况下,VCC可降至3V左右,内部所存储数据不会丢失。由此可见,只要在掉电之后保持CE1为高,并保持VCC大于3V,就可保持RAM中所存储数据不变,且消耗VCC的电流很小。由此可以建立数据存储保护电路。

(3)液晶模块

字符型液晶显示模块是一类专用于显示字母、数字、符号等的点阵型液晶显示模块。字符型液晶显示驱动控制器广泛应用于字符型液晶显示模块上。目前PSoC微控制器内液晶模块仅支持HD44780U显示驱动控制器。

(4)输入电路

单片机只能接受0~5的逻辑电路平信号,而现场工作信号是按钮、行程开关。输入电路完成电平转换任务,同时为了系统的安全和可靠,还要考虑信号的滤波和隔离问题。

本系统采用的是光电隔离及电平转换电路。光电耦合器以光电转换原理传输信息,它不仅使信息发出端(收侧)与信息接收并输出端(二次侧)是电绝缘的,从而对地电位差干扰有很强的抑制能力,而且有很强的抑制电磁干扰能力,且速度高、价格低、接口简单,因而得到广泛的应用。光电耦合器的一次侧都是发光二极管,但是二次侧侧则有多种结构,如光敏二极管、光敏晶体管等,因而就有二极管-二极管光电耦全器、二极管一晶体管光电耦全器等多种型号的光电耦全器。本系统选用TPL521-4,它在同一个封装内4个相同而独立的光电耦合器。TPL521主要用于工业控制中,其速度不高。

(5)输出电路

输出电路主要包括两部分:一是隔离,二是功率放大。在顺序控制系统中,单片机输出的控制信号常用来控制继电器等执行机构,它们需要较大的功率,因此输出信号需要光隔离和放大后才输出到执行机构。

2 织机选色器的功能设计

织机选色控制器是一个可以编程的顺序控制器。它有两个工作状态:编程状态和运行状态。编程状态的主程序的功能为更新显示器上显示的内容、用户键入编辑相应的用户程序。键盘有MOD、TAB、INC、DEC、ENT这5个键,用于输入程序和参数。下面介绍这些键的功能。

MOD模式键:用于编程状态和运行状态之间的切换。编程状态下,用户可以完成用户程序的编辑;运行状态下,用于显示程序执行的步骤。

TAB光标移动键:用于屏幕光标的移动,随着光标处于不同的变量位置,表明此变量处于编辑状态。此变量可以编辑。

INC增加键:在编程状态下,按下此键,光标所在位置的变量加1。

DEC减少键:在编程状态下,按下此键,光标所位置的变量减1。

ENT确认键:变量改变后,按此键确认更改。

为了使织机选色器能按照用户输入的程序执行,我们设定了固定的程序格式。用户按此格式输入用户程序,织机选色器就可按程序进行工作。其格式如下:

程序号 段号 色号 纬数 最大段号

程序号:表示执行或编辑的程序名称。

段号:表示程序步的标号。

色号:表示此次选中的颜色。

纬数:表示打纬的次数。

《基于嵌入式PsoC的MCU选色控制器设计(第3页)》
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