一. 前言
物联网技术在飞速的发展,物联网中需要应用多个传感器,然而很多传感器的信号形式为模拟信号,为了处理模拟信号你就会想到模拟前端(AFE),然后的然后你就会想到一大堆的器件,其实不然,在这里只要一块芯片就解决了所有的问题,为此Cypress设计了新一代的PSoC模拟协处理器,PSoC模拟协处理器具有灵活的配置方式和丰富的资源,包括模拟前端(AFE)和可编程模拟滤波器,高分辨率的模数转换和Cotex-M0+内核,可以在不需要主处理器介入的情况下处理传感器的信号。
二. 定位
PSoC模拟协处理器系列产品基于ARM Cortex-M0+内核,配备32KB带有读取加速器的闪存和4KB SRAM、器件的工作频率高达48MHz,并具有可编程模拟模块,电容式感应,段式LCD驱动,可编程数字外设,其中模拟模块中包括:通用模拟模块(UAB),专用的数据转换器,自定期模拟前端,DAC等,以上的功能都为模拟信号处理提供了强有力的支持。
PSoC模拟协处理器系列产品,详细的功能块图如下图:
今天小编拿到了基于PSoC Analog Coprocessor系列的CY8CKIT-048评估板。
三. 开箱
开套件的包装与以往的Cypress包装相同蓝色主题的纸盒,如下图:
包装的侧面同样印有开发套件的型号,如下图:
包装盒后面包含了开发板资料的地址及Cypress的社区地址等信息,盒子背面还有一张贴纸显示了套件的名称,版本和编号如下图:
CY8CKIT-048开发板的包装为专用包装,包装与以往的包装类似,包装比大也比较较精美,打开包装看到一张快速入门指南,如下图:
入门指南,如下图:
快速入门指南中介绍了套件清单,资料下载地址,板上接口功能说明,板上资源分布及套件基本使用方法及步骤等信息,快速入门指南为彩色印刷,纸质较厚,印刷清晰,快速入门指南简洁明了是快速入门的好帮手。
移去快速入门指南后看到开发板和配件,如下图:
开发套件中包含了4条导线,一片金属片和几个排座,如下图:
取出开发板,在开发板下方配有一条USB TypeA Male-Mini USB Type B Male数据线,如下图:
开发板、数据线、导线等配件都嵌入到了包装的海绵中,起到了很好的保护作用,包装盒盖子内侧同样贴有海绵可以说保护工作做的十分到位。
漂亮的红色色开发板,如下图:
反面如下图:
从包装到入门指南再到开发板,都是按照Cypress的传统风格设计的,整体来说是很不错的开发套件。
四. 产品功能
1. 套件特性
(1) CY8C4A45LQI-483 MCU
(2) 复位按键
(3) Arduino Uno 接口
(4) 用户按键 x 1
(5) 板载调试器
(6) USB调试供电接口
(7) 10-pin 编程调试接口
(8) 红外传感器
(9) 温度传感器
(10) 湿度传感器
(11) 光照传感器
(12) 电感式接近传感器
(13) RGB LED
2. CY8C4A45LQI-483芯片特性:
(1) CPU Cortex-M0+ 工作频率高达48MHz
(2) 具有32KBytes 带有读取加速的Flash
(3) 具有4KBytes SRAM
(4) 通用模拟模块(UAB)
(5) 12位SAR ADC
(6) 10为单斜ADC
(7) 模拟前端(AFE)
(8) 电流DAC
(9) 电容式感应器
(10) 段式LCD驱动器
(11) 3个独立的串行通信模块
(12) 8个16位定时器
(13) 最多38个GPIO
(14) 8个可Boolean运算的智能I/O
产品设计
1. 结构设计
板子采用了圆角矩形设计,四个角设计了原型倒角,板子边缘三边为邮票孔工艺,一边为切割方式,邮票孔边缘有些毛刺,板子采用沉金工艺,板子上器件非常多,被动器件有0402,0603还有0805封装,器件排列紧密且整齐。
板上预留了调试接口,USB接口,还预留了外置电源接口。板上预留了一些跳线和开关用于模式选择,其中包括了电源选择,调试选择以及信号方式选择等等。
板上丝印清晰直观,板上丝印了Cypress的标志,如下图:
板上的丝印非常详细,在板子的背面还印有LED和按键的连接方式如下图:
板子后面还印有接口的引脚定义,传感器的引脚与MCU及Header的连接关系,如下图:
总体开看板子的设计非常周到细心,细节处理非常用心。
2. 外观接口
3. 功能设置
(1) 供电方案
CY8CKIT-048开发板提供了多种供电方式,如下图:
可以通过开关选择开发板的供电方式。
(2) 红外传感器
板上设置了红外检测传感器,用于检测人体等可以主动发射红外线的物体,如下图:
(3) 光照、温度和湿度传感器
板上提供了一个光照传感器、温度传感器和一个湿度传感器,如下图:
(4) 电感式接近传感器
板上设计了一个PCB线圈用于检测金属物体接近时的电感变化,如下图:
(5) RGB LED和按键
板上提供了一个RGB LED和按键,如下图:
在传感器的选择上是及其讲究的,分别选择了电压、电流、电阻、电容、电感,信号类型的传感器,如下图:
这里足以体现Psoc类产品的强大模拟信号处理能力。
以上几项内容为CY8CKIT-48开发板的主要功能。
五. 产品使用方案
1. 快速入门说明
官网上提供了套件需要的相关使用文件,如下图:
套件中提供了快速入门指南,指南中说明了板上资源的分布及使用步骤,总体来说使用相对容易,使用步骤如下图:
资源分布如下图:
2. 连接计算机使用
安装如下软件
安装过程如下:
安装过程如下图:
安装类型选择,选择典型安装,如下图:
同意软件的授权协议,如下图:
安装所有组件,如下图:
安装完成,如下图:
启动软件,如下图:
接下来我们开始使用开发板
使用套件中提供的USB 数据线将开发板连接到计算机,计算机连接设备显示如下图:
打开集成开发环境,如下图:
打开示例程序
TopDesign,如下图:
引脚配置,如下图:
Main代码
编译工程,如下图:
连接目标板,如下图:
开始运行示例程序
运行电感检测程序,如下图:
金属片距离开发板不同的距离会体现出不同的电感值同时LED的亮度会随着电感值的变化而变化。
运行光照检测程序,如下图:
LED的亮度会随着外界光线的变化而变化。
还有PIR、温度和湿度检测的程序同样是表现在LED的亮度上,PIR的反映比较慢有一些延迟,温度和湿度的变化不容易被看到,当向湿度传感器吹起的时候可以看到LED有明显的变化,这里就不做过多的介绍了。
总体来看Cypress提供的CY8CKIT-048开发板功能全面,做工优良,提供的配件也是非常贴心,相关的开发工具直观、简单易用,可以使开发者快速入门的同时也可以加开开发进度,PSoC模拟协处理器系列产品非常适合IoT类的应用,相信该系列产品会为IoT的发展加快进度。
六. 其他资料
官方提供了非常多非常详细的资料包括设计文件,驱动文件,入门指南等文件,并且提供了源文件,是以ISO文件的形式给出来的,如下图:
原理图文件和PCB文件是采用Cadence设计的可以为设计提供参考,如下图:
除了这些设计文件以外还有其他的一些文件,都是值得学习的。
七. 总结
在这物联网飞速发展的时代,传感器的信号处理是重中之重,模拟信号的处理更是其中的关键,Cypress应该是瞄准了这块市场,针对这一市场开发了这一系列的产品,然而这样的应用也不仅仅局限于物联网,很多其他的领域也有类似的应用,希望在不久的将来可以看到Cypress的产品在各个领域大放光彩。
八. 选型及用料
之前我们也介绍过很多Cypress的开发板,对于这类大厂用料是不用担心,如下图:
所以对于用料我们也就不废话了。
九. 官方资料
Cypress官网
CY8CKIT-048 PSoC Analog Coprocessor Pioneer Kit
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