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傳統(tǒng)采用51 單片機(jī)控制LED 點(diǎn)陣的顯示屏功能相對(duì)比較單一若要使其實(shí)現(xiàn)功能的多樣化，則往往需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力設(shè)計(jì)復(fù)雜的外圍電路，故其系統(tǒng)設(shè)計(jì)中使軟件、硬件的設(shè)計(jì)更為復(fù)雜，增加了開(kāi)發(fā)難度；增大了顯示屏的體積和重量，不易于運(yùn)輸和安裝；更重要的是產(chǎn)品生產(chǎn)成本也較為高昂。與傳統(tǒng)LED 顯示屏相比，基于PSoC 技術(shù)所開(kāi)發(fā)的多功能精簡(jiǎn)尺寸型LED 點(diǎn)陣顯示屏是利用片上系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)將各個(gè)不同功能的模塊集成在同一芯片上，由于其僅僅通過(guò)添加和減少芯片上的模塊就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能的增減可編程片上系統(tǒng)psoc設(shè)計(jì)指南，這就在很大程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)LED 顯示屏的不足，縮短了開(kāi)發(fā)周期，使產(chǎn)品更容易升級(jí)更新。

1 系統(tǒng)工作原理

1.1 PSoC 系列單片機(jī)介紹

PSoC：（ -On-Chip）可編程系統(tǒng)級(jí)芯片，是新一代片上系統(tǒng)單片機(jī)。由賽普拉斯公司的PSoC（TM）混合信號(hào)陣列是可編程的片上系統(tǒng)（SOC），該芯片集成了微控制器及嵌入式系統(tǒng)中常需擴(kuò)充的模擬及數(shù)字組件。同時(shí)，也可將PSoC 視為8 位微控制器，即8 位單片機(jī)。但是和一般單片機(jī)不同的是它幾乎不需要外圍電路，一片PSoC 芯片就可實(shí)現(xiàn)一個(gè)電子系統(tǒng)，而且PSoC 具有比一般單片機(jī)更多的內(nèi)部資源。國(guó)外專(zhuān)家把它的發(fā)展喻為第二次電子學(xué)革命。本系統(tǒng)使用的PSoC 芯片是， 是PSoC 混合信號(hào)陣列中在模擬量中處理最為強(qiáng)的一個(gè)系列［1］，下表1 是28 管腳的和 之間的比較。從上表中我們不難看到 芯片的內(nèi)部資源更加豐富所以進(jìn)行LED點(diǎn)陣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)比51 單片機(jī)電路更加簡(jiǎn)單，性能更加穩(wěn)定。該芯片價(jià)格很廉價(jià)而且還增加A/D 模塊，D/A模塊，SPI 接口模塊，PWM 模塊，溫度傳感器等都可以集成在芯片內(nèi)部這樣就使得外圍電路大大減少，硬件電路尺寸更加精簡(jiǎn)、可靠。軟件設(shè)計(jì)也更加簡(jiǎn)單方便大大節(jié)省了開(kāi)發(fā)周期。 芯片價(jià)格相比51單片機(jī)來(lái)說(shuō)雖然高出了2-3 倍但是內(nèi)部有其豐富的資源可供配置所以該系統(tǒng)成本可以節(jié)省50%~60%左右。

表1 和 之間的比較

1.2 基于PSoC 的精簡(jiǎn)尺寸LED 點(diǎn)陣系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

基于PSoC 的多功能精簡(jiǎn)尺寸型LED 點(diǎn)陣系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)如圖1 所示，以PSoC 為控制器的LED 點(diǎn)陣系統(tǒng)通過(guò)TG202 煙霧傳感器傳感器， 濕度傳感器，以及PSoC 片內(nèi)集成的溫度傳感器。分別采集到空氣中的煙霧濃度可編程片上系統(tǒng)psoc設(shè)計(jì)指南，濕度和溫度情況后及時(shí)發(fā)布到LED 顯示屏上顯示，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)還可以通過(guò)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警。采集到的數(shù)據(jù)也可以通過(guò) 無(wú)線收發(fā)模塊送入PC 機(jī)進(jìn)行外部環(huán)境監(jiān)測(cè)。同時(shí)也可以在PC 機(jī)上輸入字符后通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)送到LED顯示屏來(lái)發(fā)布廣告和通知等信息。由于PSoC 同時(shí)具有片內(nèi)和片外系統(tǒng)時(shí)鐘源。從而且顯示屏掃描速度可以提高，使得產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)性能更加可靠，加之PSoC可以動(dòng)態(tài)重構(gòu)所以產(chǎn)品更加靈活多變，功能更加齊全；軟件設(shè)計(jì)方面有廠商提供的API 函數(shù)可供調(diào)選，編程者無(wú)須向使用51 單片機(jī)那樣在底層驅(qū)動(dòng)上大費(fèi)心思，這樣使底層驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)周期大大縮短，從而可把精力更多的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)上，提高了開(kāi)發(fā)效率。

圖1 基于PSoC 的多功能精簡(jiǎn)尺寸型LED 點(diǎn)陣系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)