术语和定义

参考文献

有关文件及软件，请浏览:

//www.xmece.com/configurable-mixed-signal．

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1. GreenPAK设计软件，《软件下载及用户指南》，Dialog Semiconductoryabo国际娱乐
2. AN-CM-227数字距离测量与超声波传感器，GreenPAK设计文件，Dialog半导yabo国际娱乐体
3. GreenPAK开发工具，GreenPAK开发工具网页，对话半导体yabo国际娱乐
4. GreenPAK应用笔记，GreenPAK应用笔记网页，Dialog半导体yabo国际娱乐

介绍

本应用的目标是在GreenPAK IC的帮助下设计一个数字距离传感器，该系统使用了ASM和GreenPAK内部的其他组件来与超声波传感器交互。

该系统被设计为控制一个一次性块，该块将产生超声传感器所需宽度的触发脉冲，并将返回的回波信号(与测量的距离成比例)分类为8个距离类别。

设计的接口可用于驱动数字距离传感器，广泛应用于各种应用，如停车辅助系统，机器人，警告系统等。亚博国际官网平台网址

与数字超声波传感器接口

设计的系统每100毫秒向超声波传感器发送一次触发脉冲。GreenPAK内部组件和ASM一起监督从传感器返回的回波信号的分类。ASM设计使用8个状态(状态0到7)来分类超声传感器的回声，使用迭代过渡的技术通过状态，系统等待回声信号。这样，ASM通过状态越远，亮起的led就越少。

当系统保持每100毫秒(每秒10次)的测量时，很容易看到传感器测量距离的增加或减少。

超声波距离传感器

在这个应用程序中使用的传感器是HC-SR04，如下图所示图1．

传感器在最左边的引脚上使用5v电源，在最右边的引脚上使用GND连接。它有一个输入，是触发信号，还有一个输出，是回波信号。GreenPAK为传感器产生一个合适的触发脉冲(根据传感器数据表10 us)，并测量传感器提供的相应的回波脉冲信号(与测量的距离成比例)。

所有的逻辑都是在GreenPAK中使用ASM、延迟块、计数器、振荡器、D触发器和一次性组件设置的。这些组件用于产生超声传感器所需的输入触发脉冲，并将返回的回波脉冲按测量距离的比例分类为以下部分详细介绍的距离区域。

项目所需的连接显示在图2．

传感器请求的输入触发器是GreenPAK产生的输出，传感器的回波输出被GreenPAK用来测量距离。系统的内部信号将驱动一个一次性组件产生所需的脉冲来触发传感器，返回的回波将被分类，使用D触发器、逻辑块(LUT和逆变器)和计数器块，进入8个距离区域。最后的D触发器将保持输出led上的分类，直到下一次测量完成(每秒10次)。

实现与GreenPAK设计师

这个设计将演示GreenPAK的状态机功能。由于在提议的状态机中有八种状态，所以GreenPAK SLG46537适合于该应用程序。机器是在GreenPAK Designer软件上设计的，如图所示图3，输出定义设置在的RAM图上图4．

为应用而设计的电路的完整图可以在图5．块及其功能将在图5．

可以看出图3，图4和图5，采用CNT2/DLY2块作为一次触发元件，结合来自OSC1 CLK的25 MHz时钟，在PIN4上生成TRIG_OUT输出信号。这个一次性组件由CNT4/DLY4计数器块(OSC0 CLK/12 = 2kHz时钟)每100毫秒触发一次，每秒触发传感器10次。

回波信号来自PIN2 echo输入，其延迟与测量的距离成正比。组件DFF4和DFF4、CNT3/DLY3、LUT9的集合创建了跟踪ASM状态的延迟。可以看出图3和图4，系统通过状态越远，触发的输出就越少。

距离区域的步长为1.48 ms(回波信号)，与0.25 cm的增量成正比，如下式所示。这样我们就有8个距离区，从0到2米，每25厘米的台阶，如图所示表1．

距离区	距离测量“D”	led灯数量
1	D > 175厘米	1
2	150cm < D < 175cm	2
3.	125cm < D < 150cm	3.
4	100cm < D < 125cm	4
5	75cm < D < 100cm	5
6	50cm < D < 75cm	6
7	25cm < D < 50cm	7
8	D < 25厘米	8

结果

为了测试设计，在软件提供的仿真工具上使用的配置可以在图6．在仿真软件的引脚上的连接可以看到它之后表2．

密码	测试点数量	连接描述
1	TP1	VDD
2	TP2	回声
3.	TP3	N / C
4	TP4	TRIG_OUT
5	TP5	N / C
6	TP6	N / C
7	TP7	N / C
8	TP8	I2C
9	TP9	I2C
10	TP10	N / C
11	TP11	接地
12	TP12	数控
13	TP13	LED1
14	TP14	LED2
15	TP15	LED3
16	TP16	LED4
17	TP17	LED5
18	TP18	LED6
19	TP19	LED7
20.	TP20	LED8

仿真实验表明，该设计提供了一个与超声传感器交互的界面系统，达到了预期的效果。GreenPAK提供的仿真工具证明了它是一个很好的仿真工具，可以在不编程芯片的情况下测试设计逻辑，也是一个很好的集成开发过程的环境。

电路测试使用外部5v电源(也是由作者设计和开发的)，以提供标称传感器电压。图7显示使用的外部电源(0-20 V外部电源)。

为了测试电路，将传感器的回波输出接在PIN2的输入端，触发输入接在PIN4的输入端。有了这个连接，我们就可以测试电路上指定的每一个距离范围表1结果如下图8，图9，图10，图11，图12，图13，图14，图15和图16．