AVT926 - Zestaw startowy dla mikrokontrolerów PSoC.pdf

(1342 KB) Pobierz

031-034_zestaw_eval_dla_psoc.indd

Zestaw startowy dla mikrokontrolerów PSoC

PROJEKTY

Zestaw startowy dla

mikrokontrolerów PSoC

AVT–926

Programator i odpowiedni zestaw

ewaluacyjny to podstawowe

narzędzia przydatne podczas

poznawania nowych rodzin

mikrokontrolerów. Wykorzystując

je można szybko i sprawnie

przygotować, uruchomić

i przetestować własny projekt,

przy okazji nabywając

umiejętności praktycznych.

Rekomendacje:

zestaw polecamy elektronikom

stosującym rekonﬁgurowalne

mikrokontrolery rodziny PSoC

ﬁrmy Cypress.

W numerze EP12/05 publikowa-

ny był programator dla mikrokon-

trolerów PSoC. Proponowany niżej

prosty zestaw startowy będzie wy-

korzystywany w pla-

nowanym kursie na

temat mikrokontrole-

rów PSoC, jaki uka-

że się na łamach

EP. Przykładowe

programy będą pi-

sane w asemblerze,

a projekty będą two-

rzone w środowisku

programistycznym

PSoC Designer . Pro-

gramator i przedsta-

wiony zestaw wy-

starczą do praktycz-

nego zapoznania się

z większością zagad-

nień związanych

z projektowaniem

aplikacji bazujących

na mikrokontrole-

rach PSoC, pozwolą

na skuteczne utrwa-

lanie systematycznie

poznawanych zagad-

nień. W wyżej wy-

mienione narzędzia

warto się wyposa-

żyć jeszcze przed

rozpoczęciem kursu.

Można również wy-

korzystać zestawy uruchomienio-

we oraz programatory ﬁrmowe.

W prezentowanym zestawie mikro-

kontroler PSoC należy do prostszych

typów, lecz dzięki jego rekonﬁgu-

rowalnym peryferiom możliwe jest

przygotowywanie całkiem rozbudo-

wanych aplikacji. Zestaw może być

PODSTAWOWE PARAMETRY

• mikrokontroler PSoC CY8C24223A z 4 kB

pamięcią Flash

• wyświetlacz LCD 2x16 znaków

• potencjometr do sterowania przetwornikiem A/C

• 4 diody LED

• 4 przyciski

• wyprowadzone linie portu mikrokontrolera

z możliwością dostępu do każdej z nich

• przycisk RESET

Rys. 1. Schemat blokowy mikrokontrolera PSoC

Elektronika Praktyczna 4/2006

31

717987645.076.png

717987645.087.png

717987645.098.png

717987645.109.png

717987645.001.png

717987645.012.png

717987645.023.png

717987645.030.png

717987645.031.png

717987645.032.png

717987645.033.png

717987645.034.png

717987645.035.png

717987645.036.png

717987645.037.png

717987645.038.png

717987645.039.png

717987645.040.png

717987645.041.png

717987645.042.png

717987645.043.png

717987645.044.png

Zestaw startowy dla mikrokontrolerów PSoC

przydatny podczas bu-

dowy i testowania wła-

snych aplikacji, przed

zaprojektowaniem końco-

wej płytki drukowanej.

Mikrokontroler

CY8C24223A

Mikrokontrolery PSoC

nie posiadają oprócz

rdzenia stałych pery-

feriów, tak jak to jest

w klasycznych mikro-

kontrolerach. Projektant

może je załadować z do-

stępnej listy w sposób

najbardziej odpowiedni

dla potrzeb konkretnej

aplikacji. Istnieje również

możliwość dynamicznej rekonﬁguracji

peryferiów podczas pracy mikrokon-

trolera, dzięki czemu mogą one reali-

zować inne zadania. Dostępnych jest

ponad 100 różnych kom-

ponentów zarówno cyfro-

wych, jak i analogowych.

Można do nich zali-

czyć np. przetworniki,

wzmacniacze operacyjne

ﬁltry, które nie wystę-

pują w typowych mikro-

kontrolerach. Projektant

ma przy tym dość dużą

swobodę łączenia ich ze

sobą. Dostępność peryfe-

riów analogowych w mi-

krokontrolerach PSoC

przyczynia się do znacz-

nego zmniejszenia liczby

potrzebnych elementów

zewnętrznych (nawet

o kilkadziesiąt procent).

Na wielkość projektu

wpływa również możli-

wość rekonﬁguracji kom-

ponentów cyfrowych.

W proponowa-

nym zestawie zasto-

sowano mikrokon-

troler CY8C24223A,

którego schemat blo-

kowy pokazano na

rys. 1 . Mikrokontrolery

PSoC posiadają rdzeń

M8C pracujący z szyb-

kością do 24 MHz,

sprzętowy blok mnożą-

cy z 32–bitowym aku-

mulatorem, charaktery-

zują się niskim pobo-

rem prądu przy dużej

szybkości pracy. Mikro-

kontroler CY8C24223A

może być zasilany na- Rys. 3. Schemat blokowy analogowego PSoC

Rys. 2. Schemat blokowy cyfrowego PSoC

pięciem od 2,4 do 5,25 V, a z wy-

korzystaniem bloku przetwornicy

SMP może być zasilany już napię-

ciem 1 V. Posiada także wbudowa-

32

Elektronika Praktyczna 4/2006

717987645.045.png

717987645.046.png

717987645.047.png

717987645.048.png

717987645.049.png

717987645.050.png

717987645.051.png

717987645.052.png

717987645.053.png

717987645.054.png

717987645.055.png

717987645.056.png

717987645.057.png

717987645.058.png

717987645.059.png

717987645.060.png

717987645.061.png

717987645.062.png

717987645.063.png

717987645.064.png

717987645.065.png

717987645.066.png

717987645.067.png

717987645.068.png

717987645.069.png

717987645.070.png

Zestaw startowy dla mikrokontrolerów PSoC

Rys. 4. Schemat elektryczny zestawu

ny oscylator 32 kHz o dokładności

±2,5%, którego częstotliwość jest

powielana do częstotliwości 24/

48 MHz. Można także zastosować

dokładniejszy, zewnętrzny oscylator.

W mikrokontrolerach PSoC zaimple-

mentowano również interfejs I 2 C,

Watchdog, Sleep Timer, układ LVD

oraz układ POR. Program może być

zapisany w 4 kB pamięci Flash,

w której może być także emulo-

wana pamięć EEPROM. Na dane

przeznaczono 256 bajtów pamię-

ci RAM. Pamięć Flash może być

programowana w systemie (ISSP).

Każda z linii portu mikrokontrole-

ra ma wydajność prądową 25 mA,

przy czym linie te mogą praco-

wać w trybach: pull up , pull down ,

High Z , Strong , Open Drain . Wyj-

ścia analogowe mają wydajność do

30 mA. Mikrokontroler CY8C24223A

posiada 4 bloki cyfrowe, których

budowę pokazano na rys. 2 . Można

do nich załadować timery, liczniki,

generatory PWM o rozdzielczości od

8 do 32 bitów, moduły CRC, PRS,

a także interfejsy UART, SPI, IRDA.

Budowę bloków analogowych

mikrokontrolera (jest ich 6) przed-

stawiono na rys. 3 . Można w nich

umieścić przetworniki A/C o roz-

dzielczości do 14 bitów, przetworni-

ki C/A max. 9–bitowe, programowa-

ne wzmacniacze operacyjne, kompa-

ratory, ﬁltry, DTMF iwiele innych

bloków. Dzięki programowanym pe-

ryferiom, mikrokontroler PSoC ide-

alnie nadaje się do prawie każdego

zastosowania.

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1...R5: 470 V

R6: 22 V

P1, P2: potencjometr montażowy

leżący mały 10 k V

Kondensatory

C1, C4, C5: 47 m F/16 V

C2, C3, C6: 100 nF

Półprzewodniki

U1: CY8C24223A (DIP20)

U2: 7805

U3: wyświetlacz LCD 2x16 znaków

D1...D4: LED 3 mm zielona

D5: LED 3 mm czerwona

M1: mostek prostowniczy 1 A okrągły

Inne

S1...S5: przycisk typu microswitch

JP1...JP5: Goldpin 1x2 + zworka

Z1: gniazdo zasilające

Z2, Z3: Goldpin 1x10

Z4: Goldpin 1x5

Z5: gniazdo 2x5–pinowe

Rys. 5. Schemat montażowy zestawu

Elektronika Praktyczna 4/2006

33

717987645.071.png

717987645.072.png

717987645.073.png

717987645.074.png

717987645.075.png

717987645.077.png

717987645.078.png

717987645.079.png

717987645.080.png

717987645.081.png

717987645.082.png

717987645.083.png

717987645.084.png

717987645.085.png

717987645.086.png

717987645.088.png

717987645.089.png

717987645.090.png

717987645.091.png

717987645.092.png

717987645.093.png

717987645.094.png

717987645.095.png

717987645.096.png

717987645.097.png

717987645.099.png

717987645.100.png

717987645.101.png

717987645.102.png

717987645.103.png

717987645.104.png

717987645.105.png

717987645.106.png

717987645.107.png

717987645.108.png

717987645.110.png

717987645.111.png

717987645.112.png

717987645.113.png

717987645.114.png

717987645.115.png

717987645.116.png

717987645.117.png

717987645.118.png

717987645.119.png

717987645.002.png

717987645.003.png

717987645.004.png

717987645.005.png

717987645.006.png

717987645.007.png

717987645.008.png

717987645.009.png

717987645.010.png

717987645.011.png

717987645.013.png

717987645.014.png

717987645.015.png

717987645.016.png

717987645.017.png

717987645.018.png

717987645.019.png

717987645.020.png

717987645.021.png

717987645.022.png

717987645.024.png

717987645.025.png

717987645.026.png

717987645.027.png

717987645.028.png

Zestaw startowy dla mikrokontrolerów PSoC

Rys. 6. Widok okna programu PSoC Designer

Opis działania układu

Na rys. 4 przedstawiono schemat

ideowy zestawu PSoC. Mikrokontro-

ler CY8C24223A posiada dwa porty.

Wyświetlacz W1 został dołączony do

portu P1 mikrokontrolera. Potencjo-

metr P2 umożliwia regulację kontra-

stu wyświetlacza. Prąd podświetlenia

wyświetlacza jest ograniczony przez

rezystor R6. Potencjometr P1 umoż-

liwia regulację poziomu napięcia po-

dawanego (przykładowo) na wejście

przetwornika A/C. Dostępne są 4

przyciski S1...S4 oraz 4 diody LED

D1...D4, których prądy są ogranicza-

ne przez rezystory R2...R5. Przycisk

S5 służy do zerowania. W zestawie

występują dwa typy złącz progra-

mujących. Złącze Z4 jest typowe

dla programatorów z oferty Cypressa,

natomiast złącze Z5 jest typowe dla

programatora opublikowanego z EP12/

05 oraz programatorów dostępnych

na stronie http://www.psoc.prv.pl . Każ-

da z linii portów została wyprowa-

dzona na złącza Z2 i Z3 do własne-

go wykorzystania. Zestaw może być

zasilany napięciem przemiennym,

które jest prostowane przez mostek

M1 i stabilizowane przez stabilizator

U2. Napięcie wyjściowe ﬁltrowane

przez kondensatory C1...C6 ma war-

tość 5 V. Dioda D5 jest wskaźnikiem

napięcia zasilającego.

największych. Do zasilania zestawu

można wykorzystać zasilacz wtycz-

kowy o napięciu przemiennym lub

stałym o wartości 12 V. Może to być

także zasilacz niestabilizowany. Do

przygotowywania aplikacji dla mikro-

kontrolerów PSoC można wykorzystać

oprogramowanie PSoC Designer umoż-

liwiające pisanie programów w asem-

blerze lub w języku C (kompilator C

jest jednak płatny). Widok okna pro-

gramu PSoC Designer, który będzie

wykorzystywany podczas kursu przed-

stawiono na rys. 6 . Do przygotowy-

wania aplikacji dla zaprezentowanego

zestawu można użyć także metody

graﬁcznej, wykorzystując oprogramowa-

nie PSoC Express . Do mikrokontrolera

w zestawie załadowano przykładowy

program demonstracyjny. Naciśnięcie

przycisku S1 powoduje miganie dio-

dy D1. Do realizacji generatora wy-

korzystano 8–bitowy generator PWM.

Naciśnięcie przycisku S2 powoduje

miganie w sposób losowy diody D3.

Do tego celu wykorzystano 8–bitowy

moduł PRS (generator pseudolosowy).

W pierwszej linii wyświetlacza LCD

wyświetlany jest tekst „Eval PSoC”.

W drugiej linii wyświetlany jest po-

ziomy bargraf, którego długość zależy

od położenia potencjometru P1. Od

pozycji potencjometru zależy także ja-

sność diody D2. Do regulacji jasności

diody D2 został wykorzystany 8–bi-

towy generator PWM. Wartość napię-

cia z potencjometru P1 jest mierzo-

na przez 8–bitowy przetwornik A/C.

Program demonstracyjny umożliwi

przetestowanie wszystkich elementów

będących na wyposażeniu zestawu.

Marcin Wiązania, EP

marcin.wiazania@ep.com.pl

Montaż i uruchomienie

Schemat montażowy zestawu

PSoC przedstawiono na rys. 5 . Całość

została wykonana z wykorzystaniem

elementów przewlekanych. Z monta-

żem nie powinno być problemu, jeśli

tylko jest przestrzegana zasada mon-

tażu od elementów najmniejszych do

34

Elektronika Praktyczna 4/2006

717987645.029.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

AVT1026 - Elektroniczna klepsydra.pdf (458 KB)
AVT1022 - Migająca lampa dużej mocy.pdf (238 KB)
AVT1016 - Tester tranzystorów bipolarnych.pdf (207 KB)
AVT1025 - Prosty podwajacz napięcia.pdf (199 KB)
AVT1015 - Przystawka do miernika uniwersalnego.pdf (214 KB)

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin