基于TMS320VC5509A的超聲波電子筆設(shè)計(jì)
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電子筆部分，主要是在MCU的控制下產(chǎn)生超聲波信號(hào)，出于小體積和低功耗的考慮，選擇了微芯公司8位閃存PIC單片機(jī)PICl0F。PICl0F是6引腳的SOT-23封裝，指令執(zhí)行速度可達(dá)2 MI／S，它具備8 MHz內(nèi)置振蕩器，具有波形生成功能。為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力，借鑒雷達(dá)波形設(shè)計(jì)方法，波形設(shè)計(jì)為偽隨機(jī)的M序列，頻率設(shè)置為40 kHz。電子筆中的壓力傳感器安裝于筆觸頂端，用于檢測(cè)電子筆是否與書寫平面接觸，只有與書寫平面接觸時(shí)，才啟動(dòng)其它電路，以節(jié)省功耗。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/202540.htm
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
主設(shè)備的軟件系統(tǒng)采用μC／OS多任務(wù)系統(tǒng)，其中點(diǎn)跡計(jì)算和筆跡形成部分利用VC5509A有雙乘法器的特點(diǎn)，用匯編語言高效實(shí)現(xiàn)，整體軟件功能，如圖5所示。
系統(tǒng)初始化時(shí)完成主程序的入口設(shè)置，將寄存器清零，設(shè)置中斷矢量，對(duì)ROM區(qū)和RAM區(qū)進(jìn)行初始化。
參數(shù)設(shè)置是對(duì)采樣時(shí)間，檢測(cè)方式等參數(shù)進(jìn)行配置。
來波檢測(cè)部分，首先由檢測(cè)電路引起的中斷計(jì)算出時(shí)間差，以此作為點(diǎn)跡計(jì)算的依據(jù)，然后由坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系計(jì)算出當(dāng)前點(diǎn)跡位置。計(jì)算過程中包含開方運(yùn)算，采用牛頓迭代法完成。
SD卡的操作包括初始化和讀寫兩項(xiàng)操作。初始化時(shí)要分別對(duì)SD卡控制器和SD卡初始化。SD卡控制器的初始化主要是完成各種參數(shù)的配置，包括控制器與DSP數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄MA方式、傳輸速率、讀寫超時(shí)設(shè)置和讀寫數(shù)據(jù)塊長度等；SD卡的初始化主要是檢測(cè)卡的電壓狀態(tài)，分配相對(duì)地址。
DSP訪問液晶控制器時(shí)，首先將指令代碼寫入指令緩沖器，隨后將該指令所需參數(shù)按順序通過數(shù)據(jù)輸入緩沖器寫入相應(yīng)的功能寄存器中。其中SEDl335指令代碼既可設(shè)置功能位，又是參數(shù)寄存器的選通碼。
手寫筆內(nèi)部MCU部分的程序既要通過壓力傳感的信號(hào)判斷筆觸是否已經(jīng)與紙張接觸，又要判斷主設(shè)備的紅外同步信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)就緒時(shí)，才產(chǎn)生設(shè)定頻率的超聲波信號(hào)。
4 結(jié)束語
經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，主設(shè)備能實(shí)時(shí)跟蹤筆觸的運(yùn)動(dòng)軌跡，顯示圖像與筆觸劃過路徑保持一致，完成了筆跡跟蹤、顯示與存儲(chǔ)的基本功能，具有較好的抗干擾能力。然而書寫中的筆鋒，即書寫筆跡的輕重?zé)o法表現(xiàn)出來，能否將筆觸位置的壓力傳感器信息分級(jí)，并融入后級(jí)的筆跡形成中來解決此問題是進(jìn)一步研究的方向。
評(píng)論