基于基于PSoC的精简尺寸型的精简尺寸型LED点阵系统设计方案点阵系统设计方案
摘 要:介绍了传统采用单片机控制的LED 显示屏的设计方法与基于PSoC 技术的LED 显示屏的设计方法的区
别;阐述了PSoC 技术在LED 点阵显示系统设计中的优势;以PSoC 系列的CY8C27443 芯片为的LED 点阵显
示系统为例,具体描述了PSoC 多功能精简尺寸型LED 点阵系统的硬件设计、PSoC 配置和软件功能的具体设
计实现方法。由于CY8C27443 芯片的内部资源更加丰富所以进行LED 点阵系统的设计比51 单片机电路更加简
单,性能更加稳定,软件设计也更加简单方便,所以大大节省了开发周期和成本。 传统采用51 单片机控制
LED 点阵的显示屏功能相对比较单一若要使其实现
摘 要:介绍了传统采用单片机控制的LED 显示屏的设计方法与基于PSoC 技术的LED 显示屏的设计方法的区别;阐述了
PSoC 技术在LED 点阵显示系统设计中的优势;以PSoC 系列的CY8C27443 芯片为的LED 点阵显示系统为例,具体描述了
PSoC 多功能精简尺寸型LED 点阵系统的硬件设计、PSoC 配置和软件功能的具体设计实现方法。由于CY8C27443 芯片的内
部资源更加丰富所以进行LED 点阵系统的设计比51 单片机电路更加简单,性能更加稳定,软件设计也更加简单方便,所以大
大节省了开发周期和成本。
传统采用51 单片机控制LED 点阵的显示屏功能相对比较单一若要使其实现功能的多样化,则往往需要花费大量的时间和
精力设计复杂的外围电路,故其系统设计中使软件、硬件的设计更为复杂,增加了开发难度;增大了显示屏的体积和重量,不
易于运输和安装;更重要的是产品生产成本也较为高昂。与传统LED 显示屏相比,基于PSoC 技术所开发的多功能精简尺寸
型LED 点阵显示屏是利用片上系统的技术优点将各个不同功能的模块集成在同一芯片上,由于其仅仅通过添加和减少芯片上
的模块就可以实现相应功能的增减,这就在很大程度上弥补了传统LED 显示屏的不足,缩短了开发周期,使产品更容易升级
更新。
1 系统工作原理系统工作原理
1.1 PSoC 系列单片机介绍系列单片机介绍
PSoC:(Programmable System-On-Chip)可编程系统级芯片,是新一代片上系统单片机。由赛普拉斯公司的
PSoC(TM)混合信号阵列是可编程的片上系统(SOC),该芯片集成了微控制器及嵌入式系统中常需扩充的模拟及数字组
件。同时,也可将PSoC 视为8 位微控制器,即8 位单片机。但是和一般单片机不同的是它几乎不需要外围电路,一片PSoC
芯片就可实现一个电子系统,而且PSoC 具有比一般单片机更多的内部资源。国外把它的发展喻为第二次电子学革命。本系统
使用的PSoC 芯片是CY8C27443,CY8C27xxx 是PSoC 混合信号阵列中在模拟量中处理为强的一个系列[1],下表1 是28 管脚的
CY8C24533和AT89C51 之间的比较。从上表中我们不难看到CY8C27443 芯片的内部资源更加丰富所以进行LED点阵系统的
设计比51 单片机电路更加简单,性能更加稳定。该芯片价格很廉价而且还增加A/D 模块,D/A模块,SPI 接口模块,PWM 模
块,温度传感器等都可以集成在芯片内部这样就使得外围电路大大减少,硬件电路尺寸更加精简、可靠。软件设计也更加简单
方便大大节省了开发周期。CY8C27443 芯片价格相比51单片机来说虽然高出了2-3 倍但是内部有其丰富的资源可供配置所以
该系统成本可以节省50%~60%左右。
表1 CY8C24533 和AT89C51 之间的比较
1.2 基于基于PSoC 的精简尺寸的精简尺寸LED 点阵系统的硬件设计点阵系统的硬件设计
基于PSoC 的多功能精简尺寸型LED 点阵系统的硬件设计如图1 所示,以PSoC 为控制器的LED 点阵系统通过TG202 烟
雾传感器传感器,HM1500 湿度传感器,以及PSoC 片内集成的温度传感器。分别采集到空气中的烟雾浓度,湿度和温度情况