2.1 PIC单片机实验器材介绍
PIC单片机实验器材主要包括PIC核心板、DD-900mini实验板和PICKIT2仿真下载器。
2.1.1 PIC核心板介绍
PIC核心板实际上就是一个PIC单片机最小系统板,另外,还可以将PIC各引脚对通过插针引出来。通过杜邦线,可以方便地和外围电路进行连接。
PIC核心板实物如图2-1所示,具体电路如图2-2所示。
图2-1 PIC核心板实物图
在电路中,U1是PIC单片机PIC16F877A,当然也可以插接其他引脚兼容的PIC单片机,J1、J2与插针和PIC单片机的相应引脚连接。
PIC_IN、ISCP是调试接口(一个为电话头接口;另一个为插针接口),用来连接PIC编程调试器,JTAG仿真器,用来对PIC单片机进行程序仿真与下载,S1为复位键,用来对单片机进行复位操作,DCIN为5V电源接口,可以接5V电源适配器。
这个核心板电路虽然简单,但功能却非常多,不但可将PIC单片机的各端口引出来,而且还设有仿真下载插口,对PIC单片机进行程序的仿真与下载。
图2-2 PIC核心板电路原理图
2.1.2 DD-900mini实验板介绍
DD-900mini实验板由顶顶电子开发,具有实验、仿真、ISP下载等功能,支持51系列单片机,图2-3是DD-900mini实验板的实物图。
图2-3 DD-900mini实验板的实物图
下面对DD-900mini实验板简要进行说明,详细情况请登录顶顶电子网站:ddmcu.taobao.com。
DD-900mini实验板功能比较简捷,没有较为复杂的功能电路,因此,特别适合单片机初学者学习与使用,主要硬件资源和接口如下:
① 8个LED灯;
② 8位共阳LED数码管;
③ 1602液晶屏插针;
④ 4个独立按键;
⑤ RS-232串行接口;
⑥ I2C总线接口E2PROM存储器AT24C04;
⑦ DS1302时钟芯片;
⑧ DS18B20温度传感器;
⑨ 红外遥控接收头;
⑩ 1个蜂鸣器;
⑪ 1个继电器;
⑫ 单片机引脚外扩插针。
1.发光二极管和数码管电路
DD-900mini实验板的发光二极管和数码管电路如图2-4所示。
(1)发光二极管电路
单片机的P0端口接了8个发光二极管,这些发光二极管的负极通过8个电阻接到P0端口各引脚,而正极则接到电源端VCC_LED。发光二极管灯亮的条件是P0口相应的引脚为低电平,即如果P0口某引脚输出为0,则相应的灯亮;如果输出为1,则相应的灯灭。
(2)数码管电路
单片机的P0口和P2口的部分引脚构成了8位LED数码管驱动电路。这里LED数码管采用了共阳型,使用8只PNP型三极管作为片选端的驱动。基极通过限流电阻分别接单片机P2.0~P2.7,VCC_DS电源电压经8只三极管控制后,由集电极分别向8只数码管供电。
JP1为发光二极管、数码管和LCD供电选择插针,当短接JP1的LED、VCC脚时,可进行发光二极管实验,当短接JP1的DS、VCC脚时,可进数码管实验,当短接JP1的LCD、VCC脚时,可进行LCD实验。
2.1602液晶接口电路
1602液晶接口电路如图2-5所示。
液晶显示器由于体积小、质量小、功耗低等优点,日渐成为各种便携式电子产品的理想显示器。DD-900mini实验板设有1602字符型液晶接口。液晶接口电路由VCC_LCD供电,当进行LCD实验时,需要短接插针JP1的LCD、VCC端。
图2-4 发光二极管和数码管电路
图2-5 1602液晶接口电路
3.红外遥控接收电路
红外遥控接收电路如图2-6所示。
图2-6 红外遥控接收电路
红外遥控接收头输出的遥控接收信号送到单片机的P14脚,由单片机进行解码处理。
4.继电器电路
继电器电路如图2-7所示。
图2-7 继电器电路
单片机P36脚输出的控制信号加到继电器控制电路,当P36脚为高电平时,三极管Q2截止,继电器RLY1不动作(常闭触点闭合,常开触点断开);当P36脚为低电平时,三极管Q2导通,继电器RLY1动作(常闭触点断开,常开触点闭合)。
5.E2PROM存储器24C04
E2PROM存储器24C04存储器的6脚(SCL)、5脚(SDA)连接到单片机的P16、P17脚,和单片机进行联系,有关电路如图2-8所示。
图2-8 24C04电路
6.实时时钟电路DS1302
DD-900mini实验板上设有实时时钟芯片DS1302,有关电路图如图2-9所示。
图2-9 实时时钟电路DS1302
电路中,时钟芯片DS1302的7脚(SCLK)、6脚(I/O)、5脚(RST)连接到单片机的P10、P11、P12脚;C31大容量电容器作为备用电源,用来在断电时维持DS1302继续走时。
7.DS18B20接口电路
DS18B20为单总线温度传感器,其接口电路如图2-10所示。温度传感器DS18B20产生的信号由2脚输出,送到单片机的P13脚。
8.按键输入电路
DD-900mini实验板设有4个独立按键,接在单片机的P32~P35脚,如图2-11所示。
图2-10 DS18B20接口电路
图2-11 独立按键电路
9.RS-232串行接口电路
串行通信功能是单片机应用中经常要用到的功能,DD-900mini实验板有RS-232串口,可进行串口通信实验。另外,对STC89C等单片机进行程序下载,以及用SST89E516RD等进行仿真调试时,也要用到这个串口,不过,对于PIC单片机来说,串行端口意义不大。RS-232串行接口电路如图2-12所示。
图2-12 RS-232串行接口电路
10.蜂鸣器电路
蜂鸣器电路如图2-13所示。
图2-13 蜂鸣器电路
单片机P37为蜂鸣器信号输出端,经三极管Q1放大后,可驱动蜂鸣器B1发出声音。
2.1.3 PICKIT2介绍
PICKIT2是一款PIC单片机编程调试器。它能够对Microchip的大多数闪存PIC单片机编程,同时它也能对Microchip的大多数闪存PIC单片机进行调试,它工作于PICKIT2专用烧写软件或MPLAB IDE开发平台。
通过编程软件可轻松升级操作系统。通过更新操作系统可增加对新器件的支持。最新固件可从Microchip网站www.microchip.com获取。
图2-14是PICKIT2外形实物图。
图2-14 PICKIT2外形实物图
PICKIT2的特点如下:
① 采用USB通信,高速稳定,支持固件与软件的持续升级。
② 支持脱机编程功能,方便批量烧写。
③ 具备RJ12与ICSP两个接口,能兼容多种PIC开发板。
④ 具备在线编程、脱机编程和在线仿真调试功能。
PICKIT2工作于专用烧写软件或MPLAB IDE开发软件平台。
PICKIT2通过USB接口连接电脑,由USB供电,可进行编程和固件升级。PICKIT2通过ICSP线连接到需要编程的PIC芯片引脚。有关PICKIT2的详细使用方法,将在下面的章节中进行介绍。