ÇİP ÜZERİNE PROGRAMLANABİLİR SİSTEM TABANLI KAPASİTİF ALGILAYICI TASARIMI

Abstract

Gömülü Sistemler içinde bulundukları cihazı işleten özel amaçlı bilgisayarlardır. Bu cihazlar çok güvenilir ve emniyetli olması gerektiğinden gömülü sistemlerin hata oranları çok düşük olmalıdır. Cihazların çalışma ortamları elektronik sistemler için elverişli olmayan hava koşulları, sinyal gürültüsü, elektromanyetik karışım gibi bir dizi etken içerir. Tasarımcı bütün bu etkenleri önceden belirleyerek karşı önlemler almak durumundadır. Ayrıca sistem kaynakları gömülü uygulamaların hemen hemen hepsinde sınırlıdır. Tasarımcının, elindeki işlemci gücü ve bellek miktarını çok dikkatli kullanması ve güç harcamasını en az seviyede tutması gerekir. Birçok mikrodenetleyici çeşidi bulunmakta ve mikrodenetleyiciler her geçen gün gelişmektedir. Günümüzde kullanımı hızla yaygınlaşan PSoC (Çip Üzerine Programlanabilir Sistem), gömülü sistemler konusunda önemli bir yere sahiptir. Cypress tarafından geliştirilen PSoC, 8 bit mikrodenetleyici uygulamaları hedeflenerek tasarlanmış olup, M8C 8 bit CPU temel bloğu ile birlikte, fonksiyonu kullanıcı tarafından kolayca tanımlanabilen analog ve sayısal blokları sunmaktadır. Günümüzde farklı PSoC çeşitleri bulunmaktadır. Piyasada, PSoC 1 (8 bit M8C core – 24 MHz), PSoC 3 (Single-Cycle 8051 core – 67 MHz), PSoC 5 (32-bit ARM® Cortex™-M3 CPU – 84 MHz) ve serinin yeni elemanı olan PSoC 4 (32-bit ARM® Cortex™-M0 – 48 MHz) bulunmaktadır. Bu tez çalışmasında PSoC 4 mikrodenetleyicisi kullanılarak kapasitif algılama teknolojisi incelenmiş ve PSoC tabanlı çeşitli uygulamalar gerçekleştirilmiştir.

Embedded systems are specific purpose computers, operating devices in which they are. These devices need to be extremely reliable and safe therefore error rate of the embedded system should be very low. Operating environment of the devices includes a number of factors unsuitable for electronic systems such as weather conditions, signal noise, electromagnetic interference. Designers have to take precautions against all these factors by determining in advance. Also system resources almost are limited in all of the embedded application. It is required that designer use processor power and memory very carefully and keep power consumption at a minimum level. There are many types of microcontrollers and they are developing day by day. Nowadays, PSoC (Programmable System on Chip), whose usage rapidly spreads, has an important role in embedded systems. PSoC, developed by Cypress, is designed to target 8-bit microcontroller applications and offers analog and digital blocks, whose function can be easily identified by user, together with M8C 8-bit CPU basic block. Today, there are different types of PSoC. In the market, PSoC 1 (8-bit M8C core - 24 MHz), PSoC 3 (Single-Cycle 8051 core - 67 MHz), PSoC 5 (32-bit ARM® Cortex ™ M3 CPU - 84 MHz) and PSoC 4 (32-bit ARM® Cortex ™ M0 - 48 MHz), new member of series, are available. In this thesis, capacitive sensing technology is examined by using PSoC 4 microcontroller and various applications, based PSoC, are performed.