利用I/O模拟多路复用器PSoC简化传感器控制设计

　　现在，传感器电阻读数的准确度仅受限于基准电阻器的准确度和ADC的分辨率。任何增益误差都不会被带入计算之中。

　　然后，假设先前讨论的控制应用在规格上有一个变化，即要求用热敏电阻来代替LM35。所选的特定热敏电阻具有10kW/25℃的标称电阻，简单的实现方法是把热敏电阻布设于所需的位置并将它们各自连接至一个引脚。将一个多余的引脚连接至10kW基准电阻器，并设定电流DAC产生一个100μA的电流。通过将模拟阵列配置为一个ADC，即可顺序测量每个负载电压并计算所有热敏电阻的阻值，再利用合适的方程来把这些电阻值转换为温度值。

　　图3：具有放电电路的模拟多路复用器。

　　有些类型的传感器具有容性输出，其中包括加速计和压力传感器。与产生DC负载电压的阻性传感器不同，当采用DC电流来激励时，容性传感器将产生一个斜坡电压，斜率与激励电流成正比，而与测量电容成反比。为了方便该转换速率的测量，在CY8C21x34的模拟总线上增设了一个放电开关。当被选择时，该开关将把模拟总线放电至地电位。可采用多种可配置资源来控制其操作。如欲测量斜坡，则把模拟模块配置成采样比较器。

　　比较器的输出负责控制放电开关。该拓扑结构形成了一个弛张振荡器(relaxaTIon oscillator)。当斜坡电压上升至跳变点(trip point)时，比较器将关闭放电通路并重新把模拟总线放电至地电位。然后，比较器释放开关，电压继续上升。比较器输出被馈送至配置了一个频率计数器或周期定时器的数字部分。电容值可以从测量的数字信号推导出来。

　　现在，假设一个需要测量压力的控制应用。微加工技术的发展使得能够利用固定在玻璃衬底上的硅薄膜来制作廉价的压力传感器。压力的变化会使薄膜产生偏移，从而导致电容的改变。然而，热膨胀也会引发电容的变化，使得这些传感器容易受到温度的影响。相应的解决方案是在相同的衬底上设置一个基准电容器，并测量两个电容的比值。

　　在测量压力时，将两个容性输出均与PSoC引脚相连。模拟部分如今被配置为一个具有1.3V触发电平的采样比较器，并用于控制放电开关。电流源被设定为10μA。对于一个10pF的标称电容，产生的电压变化斜率为1V/μs。在该速率条件下，斜坡电压将需要1300ns的时间才能达到1.3V的跳变点。数字部分计算出的频率为769kHz。测量频率与测量电容成反比。对每个电容进行顺序测量，并计算一个比值。这两个数值之比将消除任何由于电流源或用于计算频率的系统时钟的不精确性所引发的误差。