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重力感应智能便携式闹钟的软硬件实现

1.项目概述1.1简介普通闹钟仅具有时间显示和语音提醒功能。如果您想象一个闹钟,它不仅可以显示时间,还可以在达到设定的闹钟时间时在转盘上显示相关的业务提醒,那么可以大大丰富闹钟的功能。 1.2选择主题的项目背景/动机首先,请参考PSoC Rocks示例所展示的效果,并扩展为使用一系列LED灯进行文本显示;其次,我见过有人用电动机来驱动一系列的LED灯。并应用某些控件来完成拨号时钟的显示,这既有趣又令人愉快,因此我想到了使其功能复杂化并试图完成文本显示的问题。第三,考虑到PSoC开发板集成了重力传感器,您可以将其用于扩展闹钟的功能,并在设备处于不同放置状态时显示不同的内容; 2.需求分析2.1功能需求1.时钟显示功能:这是系统最基本的功能。 LED灯由控制器控制。当灯光开和关时,在人类视觉的持久影响下,表盘和动手将出现在视线内;此功能比普通时钟更具观赏性和趣味性。 2.温度显示功能:这是时钟系统的附加功能,主要用于扩展时钟功能并进一步利用PSoC芯片的资源。 3.闹钟功能:这是系统的亮点。它结合了闹钟的语音提醒和文本提醒,可以更好,更准确地完成提醒功能。 2.2性能要求1.时钟精度要求:这是时钟必须具备的性能之一。时钟不准确基本上是没有用的。 2.温度精度要求:温度检测中允许有一定误差。由于不涉及高精度测量,因此1到2度以内的误差是可以接受的。 3.显示系统的清晰度要求:LED显示系统的视觉效果应足够清晰,以便于识别。 3.方案设计3.1系统功能的实现原理(除图片外,还需要文字说明)系统硬件结构框图系统功能说明:系统驱动一系列LED灯通过电机旋转,并具有人的视觉持久性效果,以完成一个简单的显示系统。重力传感器用于检测闹钟的放置状态,并将其反馈给控制器,以控制LED显示系统以不同的模式(时钟模式,温度模式,设置模式)显示内容;仅在温度模式下启用温度传感器以检测环境温度,然后由LED显示系统显示环境温度;在时钟模式下,在控制器的作用下,每个LED灯的闪烁被控制以实现拨号时钟的显示。 3.2硬件平台的选择和资源配置硬件平台是基于PSoC的自制平台。由于系统功能的实现原理,不能使用比赛提供的开发板来完成它,也不使用开发板上集成的所有模块,因此我们选择独立设计硬件结构。简而言之,硬件主要包括PSoC芯片,加速度传感器,温度传感器和数十个LED灯以及一个直流电动机(需要减速器)。硬件结构为长条形结构,易于旋转,如下图所示。如图所示。简单的硬件结构图3.3系统软件架构construction施工系统的组件主要包括检测组件,控制器和显示组件。由这些组件构建的系统体系结构可以在下图中简要描述。系统软件架构:由于所构建的系统并不复杂,因此其架构相对简单明了。以下是每个模块的简要介绍。检测组件:等效于信号采集组件,它负责收集有关周围环境的信息并将其反馈给控制器进行分析,然后控制器发出相应的指令来控制其他组件。信号采集阶段的关键是对采集到的信号的处理,例如AD转换。集成在PSoC中的Delta-Sigma ADC可以完全满足我们的高精度信号采集需求。控制器:这是系统的核心部分。基本上,外围设备的所有功能都由控制器来实现和控制。实现的关键