基于PSoC 3的传感器教学实验平台研制

结合传感器实验课程,研制了一款基于PSoC 3(programmable system-On-Chip 3,片上可编程系统)的传感器实验平台。该实验平台以美国Cypress公司生产的PSoC 3为核心,根据PSoC 3所集成的微控制器以及嵌入式系统中常用的模拟、数字等优点,实现了传感器实验中的温度、光电、霍尔以及其他常用传感器的数据采集与处理,并通过USB2.0与基于LabVIEW设计的上位机软件进行数据交互与处理。该平台体积小、功能强大,配有外部扩展用的通用接口(GPIO)和可编程差分放大接口(SIO)。该实验平台除了可以开设传统实验外,还可以进行自主实验和拓展创新实验。

基于PSoC3的高性价比虚拟信号分析仪

以PSoC3为基础设计了一种高性价比的虚拟信号分析仪。系统由虚拟仪器卡和配套PC软件2部分组成,两者采用USB 2.0通信。虚拟仪器卡完成信号采集和产生任务,其中微控制器、ADC、DAC、USB、信号切换等核心模块完全在一块PSoC3芯片上实现。配套PC软件完成信号实时显示、记录回放、频谱分析和信号源生成功能,在图形化开发环境LabVIEW下设计。系统充分利用了PSoC3在模拟和数字信号混合设计上的优势,具有高性能、低成本、低功耗、携带方便等特点。

基于PSoC3的多功能电子琴设计与实现

用以PSoC3为主控核心,设计了一种新型的触摸感应按键和滑动条设计为主要特点的电子琴,提高了电子琴设计的灵活性和开发周期,调试结果表明,该设计具有成本廉价、功耗低、开发周期短和可以抵御恶劣的外界环境等特点,具有一定的实用性和推广价值。

基于Psoc3核辐射探测分析仪的研制

根据随着核技术的不断开发利用,核污染随之产生并逐渐加重,作者研制了一款结测量与分析于一身的核辐射探测分析仪。以Psoc3为微控处理器,利用J401γ(CTC_1)盖革计数管为探测器,使用Psoc3内部自带的模拟,数字资源部件外加少量外部器件,以触摸感应按键及上位机界面为主要操作界面,可进行实时的对环境中温度、压强、核辐射量探测,同时对辐射量数据进行保存、对历史数据进行分析处理生成相应走势图。具有多功能、功耗低、便携性强等特点,可应用与现场探测、教学分析等领域。

基于PSoC3便携式多道γ能谱仪的研制

根据国内对γ能谱仪性能的需求,研制了一款基于PSoC3便携式多道γ能谱仪。它以PSoC3为主控核心,NaI(Tl)闪烁晶体为γ探测传感器,使用PSoC3的内置模拟、数字资源及少量外部功能模块,采用新型的触摸感应按键和TFT触摸屏为主要操作界面。通过对137Cs实际测试使用后,能谱仪实现了高达4 096道γ能谱测量、显示能谱图、测量数据分析保存等功能,具有功耗低、集成度高、显示直观、体积小和操作简洁等特点,可用于野外现场测量和地学领域的应用。

基于PSoC3的便携式PH检测仪的设计

本文主要介绍了一款基于PSoC3的便携式PH检测仪的设计,该系统主要由主控芯片、数模转换电路、电容感应模块和液晶显示电路四个部分构成。本文主要介绍了采用PSoC3所设计的便携式PH检测仪的工作原理、系统框图及各个功能模块的软硬件设计,给出了相应的电路原理图和程序流程图。本系统具有结构紧凑、可靠便携等优点,能够很好地满足实际测量的需求。

一种新型的基于PSoC3的高精度位移测量仪

为降低基于线性可调差动变压器(LVDT)的高精度位移测量仪的生产成本,并减小其产品体积,使产品更具市场竞争力,在分析其工作原理基础上,结合PSoC3"相比于传统单片机,更具系统单片化"的特点,提出了以CY8C3866AXI为核心的新型位移测量系统设计方案。该方案通过运用PSoC3内部的数字模块(DMA和LCD)与模拟模块(AD、DA、PGA等),自行设计了由整流电路、滤波电路和减法电路组成的信号调制电路,完全替代了目前市场上常用的AD698信号调制芯片和ARM控制器的产品组合结构,实现了位移高精度测量,测量精度可达到0.2μm。研究结果表明,该方案具有集成度高、线性度好、成本低廉等优点。

基于PSoC3的电涡流传感器设计

文中简单介绍了PSoC3(可编程片上系统)的特点,以及电涡流传感器的工作原理。根据PSoC3的特点和电涡流传感器的工作原理,采用具有调频式测量电路和双线圈差动补偿的电涡流传感器的设计方案构建低成本、可靠性高的电涡流传感器,文中详细阐述了用PSoC3内部资源构成的电涡流传感器的软硬件设计。

LabVIEW与PSoC3基于USB的通信方式

针对LabVIEW无法直接支持非NI公司的USB接口数据采集卡的问题,介绍了上位机LabVIEW驱动USB设备的方法。同时使用PSoC3作为下位机数据采集仪器,研究了将PSoC3构建为USB设备的方式。系统地阐述了上位机LabVIEW与下位机PSoC3通过USB实现通信的各种方式,并提出了一种新方法 :即将PSoC3构建为LabVIEW中已有的驱动类型的USB设备,例如声卡、串口类型等。

基于PSoC3司编程系统的便携式心电图仪设计与实现

PSoC3可编程片上系统集成了模拟运算放大器,具有差分功能模数转换器(ADC),数字滤波器,通信串行接口等混合信号处理功能,前端模拟电路设计不需要分立元件搭建,轻松实现人体心电信号采集。本文基于PSoC3 (CY8C3866AXI-040)芯片技术,利用软件分层编程思想,通过可视化的硬件,设计并完成了人体心电信号的采集。与传统分立元件的电路采集系统结果对比结果显示:基于Psoc的系统采集到的信号和传统电路采集到的信号波形一致,但其波形信号噪声较传统电路采集大幅降低。该设备解决了传统分立原件搭建的心电采集电路所需要器件多,电路布局布线复杂,成本高,开发周期长等问题。该设备具有价格低、功耗小、集成度高等优点,在便携式心电图仪设计开发方面具有良好的应用前景。

基于PSOC3的多功能控制板的设计

赛普拉斯公司的PSOC3系统开发板集模拟,数字和系统资源于一体,极大的节省了外设的数量.本文主要介绍了基于PSOC3设计的变压器,实现转速检测,角度检测,温度检测,压力检测,行程检测和1路开关输出,并将测试结果通过按钮选择依次显示在LCD1602上,测试结果表明,该设计达到了预期的技术指标.

基于PSoC3的交通控制系统设计与调试

交通控制灯的设计方法很多,可选用可编程逻辑控制器或纯数字模拟电路或单片机为主控制器进行设计,它功能强大,使用方便,成本较低。本文以PSOC开发板为主控(51内核),完成该系统的设计与调试,工作稳定可靠,具有一定的实用价值。

基于PS_oC3的超磁致伸缩作动器驱动电流源

超磁致伸缩作动器(giant magnetostrictive actuator,简称GMA)是由超磁致伸缩材料作为主体的新型作动器,以能够产生磁场的恒流通电线圈作为驱动机构。利用开关电源功耗小、效率高的优点,建立了直流以Buck"同步整流"为主功率电路、交流以倍频SPWM全桥逆变电路为主功率电路和以PSoC3为控制核心的超磁致伸缩作动器驱动电流源,设计了一款能在0～3A之间连续可调的恒流源。实验结果表明,所设计的恒流源精度达到1%,交流部分THD<5%,符合超磁致伸缩作动器的驱动要求。

基于PSoC的数字电压表设计

采用Cypress公司生产的PSoC3芯片实现了一个数字电压表的设计。设计使用芯片集成的A/D转换模块完成模数转换,并且通过程序调用读取相应的数字量及芯片强大的LCD显示模块,将转换后的数字量和相应的模拟量显示出来。本设计具有硬件设计简单、软件设计图形化、可以充分利用PSoC提供的固件元件的优点。

基于PS_oC3的MFC驱动系统

设计了一种基于嵌入式芯片PSoC3的用于压电纤维复合材料(macro fiber composite,简称MFC)的驱动控制器。根据MFC对驱动的要求,设计了基于IR2110的DC-DC驱动电源,供电电源输出最高电压为500V。主电路采用双电源供电的全桥逆变拓扑结构,实现电源的直流偏置功能。同时采用正弦脉冲宽度调制技术,驱动信号波形更接近纯正的正弦波形,谐波成分大大减小。将设计的驱动器应用于MFC仿生鱼尾,实验表明电路功耗小,匹配网络适用性强。

基于PSoC的直线型超声波电动机精密定位系统

针对某直线型超声波电动机设计了一种新型驱动控制系统。该系统利用新型嵌入式芯片PSoC3作为主控制器,其内部丰富的功能模块可实现驱动信号产生及电机位移检测,并可对驱动脉冲数目进行精确控制。系统采用改变驱动脉冲数方法实现直线电动机精确快速定位,为此对超声波电动机的脉冲响应特性进行了研究,获得了驱动脉冲数与电机步进位移关系的统计特性。在此基础上,系统采用脉冲数查表控制法实现了三步以内0.5μm的定位精度。系统能够接收上位机位置指令并可反馈当前位置信息,具有大行程、快速定位的优点。

系统级可编程能力助力嵌入式应用

本文探讨了人们通常面对的嵌入设计挑战,并以实用的方式探讨如何运用PSoC芯片这种系统级的可编程能力克服这些挑战。