超聲波是一種彈性機械波,其傳播時能量相對集中,衰減小,不受光線和周圍物體顏色的影響,廣泛應(yīng)用于工業(yè)檢測之中。電子筆系統(tǒng)要精確完成筆跡形成和存儲的功能,首先是要利用超聲波檢測出各個采樣時刻筆觸所在位置。為此,需要一個超聲波發(fā)生器安裝于筆觸位置,兩個超聲波傳感器固定在一個主設(shè)備上。它們的幾何位置關(guān)系可以由圖1表示,其中R(L)和R(R)是兩個固定的超聲波傳感器,TX是筆觸上的超聲波發(fā)生器,a為R(L)與R(R)之間的距離,是一個已知常量。

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在有紅外信號同步的情況下,b和c的大小可以通過渡越時間法實時測量得到。然后,以R(L)所在位置為原點,以R(L)和R(R)的連線為x軸建立平面坐標(biāo)系,由簡單的幾何知識得到此時筆觸的位置坐標(biāo)為

通過反復(fù)測量,以75 Hz頻率采樣形成點跡,多個時刻的點跡最終形成連續(xù)筆跡。為了避免環(huán)境噪聲干擾和多套系統(tǒng)同時使用時產(chǎn)生的相互干擾,采用文獻敘述的兩步檢測和時隙跳變檢測方法。
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
超聲波電子筆系統(tǒng)由一個主機設(shè)備和一只電子筆組成。其中主機設(shè)備包含兩個位置固定的超聲波傳感器、超聲接收電路、信號采集和用于筆觸位置計算的DSP處理器。為了功能完善,DSP外接有SD卡存儲器、液晶顯示器(LCD),溫度傳感器和紅外發(fā)生器,其整體架構(gòu)如圖2所示。

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接收電路分前級放大,帶通濾波,后級放大,整形電路幾部分。因為直接由超聲波傳感器接收到的信號十分微弱,需要進行前級放大,此處選用高精度單片運算放大器OP07實現(xiàn)。帶通濾波采用壓控電壓源二階帶通濾波器,其電路原理如圖3所示,它通過改變RF和R4的比例就可改變頻寬而不影響中心頻率,電路參數(shù)由下面的公式計算得到,中心頻率


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核心處理器選用TI公司的16位低功耗DSP芯片TMS320VC5509A。VC55-09A主頻最高達200 MHz,內(nèi)部有雙乘法器,支持DMA操作,集成有USBl.1控制器、多路A/D轉(zhuǎn)化器,并且它自帶MMC控制器,可以擴展MMC卡和SD卡作為存儲設(shè)備。SD卡主要用于存儲形成的筆跡信息,用于事后通過片上集成的USB接口上傳至電腦作進一步處理,比如通過文字識別軟件生成標(biāo)準(zhǔn)字體;液晶顯示器實時顯示筆跡信息,并且調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)使有利于人機交互;溫度傳感器用于監(jiān)控環(huán)境溫度,由于超聲波在空氣中的傳播速度是一個與溫度有關(guān)的量,需要對檢測的筆跡結(jié)果作修正;紅外發(fā)生器配合電子筆中的紅外接收器工作,作為超聲波測距時的同步信號。
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在與SD卡連接時,直接利用TMS320VC5509A自帶的MMC控制器,通過對EBSR(外部總線選擇寄存器)的設(shè)置,來選擇工作于MMC/SD模式或MCBSP(多通道緩沖串口)模式,對SD卡的操作其接口方式,如圖4所示。

顯示部分,為了使編程方便,選用了日本SEIKOEPSON公司的SEDl335控制器,它可以直接與DSP相連,有較強功能的I/O緩沖器,在其內(nèi)部時鐘全周期內(nèi),可全速響應(yīng)DSP的訪問,使DSP的數(shù)據(jù)總線直接與控制器的數(shù)據(jù)接口連接。
電子筆部分,主要是在MCU的控制下產(chǎn)生超聲波信號,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PICl0F。PICl0F是6引腳的SOT-23封裝,指令執(zhí)行速度可達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,借鑒雷達波形設(shè)計方法,波形設(shè)計為偽隨機的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,用于檢測電子筆是否與書寫平面接觸,只有與書寫平面接觸時,才啟動其它電路,以節(jié)省功耗。
?? ? ? ? ?3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
主設(shè)備的軟件系統(tǒng)采用μC/OS多任務(wù)系統(tǒng),其中點跡計算和筆跡形成部分利用VC5509A有雙乘法器的特點,用匯編語言高效實現(xiàn),整體軟件功能,如圖5所示。

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參數(shù)設(shè)置是對采樣時間,檢測方式等參數(shù)進行配置。
來波檢測部分,首先由檢測電路引起的中斷計算出時間差,以此作為點跡計算的依據(jù),然后由坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系計算出當(dāng)前點跡位置。計算過程中包含開方運算,采用牛頓迭代法完成。
SD卡的操作包括初始化和讀寫兩項操作。初始化時要分別對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卡的電壓狀態(tài),分配相對地址。
DSP訪問液晶控制器時,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,當(dāng)檢測就緒時,才產(chǎn)生設(shè)定頻率的超聲波信號。
- TMS320VC55(9353)
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問題1:我購買的ADS1299EEG套件母板是TMS320VC5507,而我在TI官網(wǎng)上看到給的固件庫是C5509,請問可以用嗎?問題2:ADS1299EEG手冊說ADS1299是SPI通信,而TMS320VC5507數(shù)據(jù)手冊沒有SPI外設(shè),難道是通過軟件模擬實現(xiàn)SPI嗎?希望幫忙解答下,非常感謝!
2018-07-30 10:04:22
請問CCS3.3工程導(dǎo)進CCS5.4里編譯出錯是什么原因,芯片TMS320VC5509A
我原來用CCS3.3寫的程序,導(dǎo)進CCS5.4的時候,編譯出錯。芯片用的是TMS320VC5509A。請高手指教,謝謝!
2018-07-31 06:40:24
采用TLV320AIC3268 miniDSP編解碼器的超聲測距解決方案
Studio 設(shè)計套件結(jié)合使用,只需點擊鼠標(biāo)即可設(shè)計出一個用戶可配置的穩(wěn)健的超聲測距系統(tǒng)。用戶可以修改超聲波脈沖生成特性以及檢測算法以適合工業(yè)和測量應(yīng)用中的特定使用情況,從而讓用戶能解決其他固定功能傳感器
2022-09-19 07:00:05
TMS320VC5509A pdf datasheet
The TMS320VC5509A fixed-point digital signal processor (DSP) is based on the TMS320C55x DSP
2008-08-07 22:28:18
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TMS320VC5509A USB設(shè)備固件設(shè)計與實現(xiàn)
TMS320VC5509A 是TI 推出的新一代高性能、低功耗數(shù)字信號處理芯片,并擴充了當(dāng)今流行的USB 設(shè)備接口模塊。本文介紹了嵌入式系統(tǒng)USB 接口的特點和主要軟件模塊,分析了TMS320VC5509
2009-08-15 15:04:44
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DSP在電測量系統(tǒng)中SPI閃速引導(dǎo)的實現(xiàn)
本文詳細(xì)介紹了TMS320VC5509A DSP 電測量系統(tǒng)中實現(xiàn)SPI 閃速引導(dǎo)的方法。以Atmel 公司閃存AT25F1024 為例,介紹了電測量系統(tǒng)DSP 在線系統(tǒng)編程燒寫方TMS320VC5509A 串行SPI 8 位引導(dǎo)的原理與實現(xiàn)
2009-09-01 10:14:56
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基于TMS320VC5509A的指紋識別系統(tǒng)的硬件設(shè)計
介紹了一種以定點DSP芯片TMS320VC5509A及FPS200指紋采集傳感器為核心的自動指紋識別模塊,詳細(xì)描述了此系統(tǒng)的硬件設(shè)計,并給出其硬件調(diào)試方法。該系統(tǒng)靈活性強,不但為實現(xiàn)指紋識
2009-09-18 11:49:04
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基于TMS320VC5509的回聲系統(tǒng)的設(shè)計
基于TMS320VC5509 的回聲系統(tǒng)的設(shè)計麥凱 蘇成悅鄭柱(廣東工業(yè)大學(xué)物理與光電工程學(xué)院 廣州 510006)摘要:本文介紹了用TMS320C5509 的DSP 一階IIR 全通濾波器實現(xiàn)的回聲系統(tǒng),該系
2009-12-24 10:55:52
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基于虛擬儀器的超聲波檢測系統(tǒng)的研制
本文研制了一種基于虛擬儀器的超聲波檢測系統(tǒng)。采用TI 公司的TMS320C5402DSP處理器,設(shè)計了超聲波檢測系統(tǒng)的硬件電路,提出了超聲檢測信號的處理算法,并編寫其軟件;采用NI
2009-12-31 14:17:48
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基于DSP的氣體泄漏超聲波檢測系統(tǒng)
介紹了一種新型的氣體泄漏超聲檢測系統(tǒng),闡述了該檢測系統(tǒng)的原理及設(shè)計方案。該系統(tǒng)利用DSP技術(shù)對泄漏所產(chǎn)生的超聲波信號進行分析處理和聲壓級計算,從而實現(xiàn)對泄漏的檢測及泄
2010-07-21 17:02:41
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TMS320VC5509A-200,pdf(Fixed-Po
The TMS320VC5509A fixed-point digital signal processor (DSP) is based on the TMS320C55x DSP
2010-12-09 22:21:10
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雙核DSP片TMS320VC5421的并行引導(dǎo)方案
摘要:介紹了利用雙核DSP芯片TMS320VC5421的片內(nèi)Bootloader程序實現(xiàn)并行引導(dǎo)的設(shè)計方案,給出了其軟件及硬件的具體實現(xiàn)方法。1 引言
2006-03-11 17:39:42
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基于TMS320VC5509實現(xiàn)MP3解碼
基于TMS320VC5509實現(xiàn)MP3解碼
TMS320VC5509(以下簡稱C5509)是TI公司C5000 DSP 系列中的新一代產(chǎn)品,該芯片最低工作電壓為0.9V,其核的最低功耗僅為0.05MW/MIPS,性能最高可達80
2010-03-01 10:27:05
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TMS320VC5509A實現(xiàn)頻域圖形辨別系統(tǒng)
為進行圖形辨別,提出一種基于DSP 芯片TMS320VC5509A的頻域圖形辨別系統(tǒng)、通過對采集到的圖形圖像進行圖像分割,并對圖像進行填充和拍樣,再通過二維FFT變換獲取圖像的頻域信息,頻
2011-09-26 16:49:06
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基于TMS320VC33鉆井液測漏儀設(shè)計與實現(xiàn)
(1)采用了超聲波傳感器,不存在機械可動部件;
(2)具有很好的實時性;
(3)采用兩只性能相同的超聲波傳感器對發(fā)、對收,不象壓力傳感器那樣存在直接測量的敏感面;
(4)采用了TMS320VC33浮點數(shù)字信號處理器,提高了測量精度。
2017-09-02 11:19:07
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超聲波測距技術(shù)方案匯總
基于超聲波的應(yīng)用非常廣泛,常見的有用于檢測、測距、測速等方面,此篇技術(shù)方案匯總將帶你詳細(xì)了解超聲波的相關(guān)應(yīng)用。 采用直接時差法的無線超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀設(shè)計 采用直接時差法,以TMS320
2017-10-16 15:55:53
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Using the TMS320VC5509/5510 Enhanced HPI
Using the TMS320VC5509/5510 Enhanced HPI
2017-10-20 11:29:39
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TMS320VC5509A超聲波電子筆設(shè)計方案
速度要小得多,其傳播的時間較容易檢測,將其應(yīng)用于電子筆系統(tǒng)中,可以使輸入設(shè)備更加便捷,筆跡跟蹤準(zhǔn)確。 DSP擁有高速的運算能力,適合于大運算量的信號處理,在超聲波電子筆系統(tǒng)中將其作為信號處理的核心處理器是一個良
2017-11-01 16:38:30
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超聲波腐蝕檢測技術(shù)
針對油氣管道因腐蝕引起的管壁減薄的現(xiàn)象,研究了超聲波腐蝕監(jiān)測技術(shù),實現(xiàn)對管道腐蝕的長期監(jiān)測?;?b class="flag-6" style="color: red">超聲波脈沖反射法原理,提出了具有校正功能的測厚方法,給出了超聲波腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)的具體設(shè)計方案。系統(tǒng)引入
2017-11-13 16:32:03
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數(shù)字化指向性揚聲器
換能器陣列等模塊組成。采用近似開方補償減小非線性失真,采用帶動態(tài)載波的雙邊帶調(diào)制算法進行幅度調(diào)制,所有的信號處理算法都在一片TMS320VC5509A上實現(xiàn)。使用雙采樣率和乒乓緩存結(jié)構(gòu),減小了系統(tǒng)計算量并便于復(fù)雜算法的實現(xiàn)。本設(shè)計方案具有性能高、成本低、開發(fā)效率高、便于維護
2018-03-02 13:59:52
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TMS320VC5509A定點數(shù)字信號處理器的英文詳細(xì)原版資料概述
TMS320VC5509A定點數(shù)字信號處理器(DSP)是基于TMS320VC5X DSP處理器的CPU核。C55X微處理器的DSP架構(gòu)通過提高并行性和減少功耗的總關(guān)注來實現(xiàn)高性能和低功耗。CPU支持
2018-04-25 17:17:44
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TMS320VC5509A硬件設(shè)計資源的詳細(xì)英文資料
本文的主要內(nèi)容介紹的是TI的產(chǎn)品TMS320VC5509A的硬件設(shè)計資源的詳細(xì)英文資料的概括
2018-04-25 17:24:32
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TMS320VC5509A數(shù)字信號處理器功能規(guī)范中的已知異常
TMS320VC5509A數(shù)字信號處理器功能規(guī)范中的已知異常該文檔描述了TMS320VC5509A-設(shè)備(即,144引腳LQFP、PGE后綴和179引腳微星BGA域、GHH后綴)的功能規(guī)范的已知異常。
2018-04-25 17:30:17
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從TMS320VC5509到TMS320VC5509A的遷移詳細(xì)資料概述
該文件提供了TMS3VC5509與TMS3VC5509之間的差異的總結(jié)。所有的努力已經(jīng)作出了全面的清單這兩個設(shè)備之間的差異,如果識別出額外的變化,這將被更新。作為本文檔的重點是兩個設(shè)備之間的差異,描述的行為和功能的設(shè)備僅解釋的程度來說明差異。
2018-04-26 08:40:11
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TMS320VC550和35507/5509雙實時時鐘(RTC)的詳細(xì)資料概述
本文描述了TMS320VC550、TMS320VC5507、TMS320VC5509和TMS320VC5509ADSP的實時時鐘(RTC)。RTC提供時間基準(zhǔn)和產(chǎn)生基于時間的報警器以中斷DSP的能力。
2018-04-26 11:24:50
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TMS320VC5509A PGE IBIS Model DSP IBIS行為模型的詳細(xì)資料概述
本文的主要內(nèi)容介紹的是TI的產(chǎn)品TMS320VC5509ADSP的IBIS行為模型的詳細(xì)資料概述
2018-05-03 17:37:05
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TMS320VC5509A(GHH指示器)的ORCAD符號的詳細(xì)資料概述
本文檔的主要內(nèi)容介紹的是TI的產(chǎn)品TMS320VC5509A(GHH指示器)的OrCAD符號的詳細(xì)資料概述
2018-05-04 17:22:04
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TMS320VC5509A 定點數(shù)字信號處理器
電子發(fā)燒友網(wǎng)為你提供TI(ti)TMS320VC5509A相關(guān)產(chǎn)品參數(shù)、數(shù)據(jù)手冊,更有TMS320VC5509A的引腳圖、接線圖、封裝手冊、中文資料、英文資料,TMS320VC5509A真值表,TMS320VC5509A管腳等資料,希望可以幫助到廣大的電子工程師們。
2018-10-09 11:29:30

超聲波換能器應(yīng)用
超聲波換能器的應(yīng)用十分廣泛,它按應(yīng)用的行業(yè)分為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、生活、醫(yī)療及軍事等。按實現(xiàn)的功能分為超聲波加工、超聲波清洗、超聲波探測、檢測、監(jiān)測、遙測、遙控等;按工作環(huán)境分為液體、氣體、生物體等;按性質(zhì)分為功率超聲波、檢測超聲波、超聲波成像等。
2018-12-20 17:23:03
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基于DSP芯片實現(xiàn)超聲波無損檢測系統(tǒng)的設(shè)計
無損檢測在工程領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣,超聲波檢測是無損檢測的主要方法之一,主要應(yīng)用在測距、探傷、測厚等領(lǐng)域。超聲波具有方向性集中、振幅小、加速度大等特點,可產(chǎn)生較大能量,并且在不同的媒質(zhì)介面,超聲波的大部分能量會反射。利用該特性,可以實現(xiàn)超聲測距和超聲探傷。
2021-03-26 09:33:56
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TMS320VC5509A 開發(fā)板硬件的電源接口和拔碼開關(guān)、JTAG仿真器接口
TL5509-EVM是廣州創(chuàng)龍基于SOM-TL5509核心板研發(fā)的一款TIC55x架構(gòu)的定點TMS320VC5509A低功耗DSP開發(fā)板,采用沉金無鉛工藝的2層板設(shè)計,專業(yè)的PCB Layout保證
2022-01-10 12:39:02
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TMS320VC5509A的開發(fā)例程使用手冊
廣州創(chuàng)龍配套仿真器的工程仿真配置文件,在光盤目錄下"demo\NonOS\TargetConfig
\ccxml"里面。以下 TMS320VC5509A 的開發(fā),均以
2022-05-07 15:30:30
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