MICROCHIP APP001 Technical data

MICROCHIP EVM Board:APP001 Ver. 2 使用手冊
1-1. PP001 Ver.2 多工能實驗板介紹:
為便利廣大有心想學習 PICmicro 的使用者,在學習之初就可以有現成的硬體電路 提供練習之外,本實驗板亦作為Microchip 教育訓練課程用途,對一般初學習的使用者而言, 不但免去了須自行設計及製作硬體電路的不便外,亦提供了一個十分良好的學習及臨摹的極 佳範例。
Tips 可供參考,如:Character LCM、Temperature Sensor Application 以及示範如何使用一個 I/O Pin 就可以完成 9 個按鍵的掃描,為您提供一個在 I/O 腳數有限的情況下,一個良好的解決方
案。此外更提供了 Extension Interface 讓實驗板在日後使用上可以更具靈活度及延展性,並有 多項序列通訊埠介面可供練習。
因為 MPLAB ICD2 除了可以當成 Debugger 之外 , 也能做為 Flash PICmicro 的燒錄 器, 故 APP001 Ver.2 將洞洞板實驗區拿掉 , 加入了可以燒錄 8 至 40 Pin MCU 的電路。
1-2. APP001 各部功能介紹:
如下圖所示本實驗板功能區分大致可分為以下幾個區塊,重要項目將各別提出說明:
Block_A Block_B Block_C
Block_D Block_E Block_F Block_G BLOCK_H
說明:
Block_A:電源輸入及串列通信連接埠:
此一區塊做為電源輸入及串列埠之接線連接使用。
Block_BICD2 連接埠及 MCU 對其週邊電路連接控制區:
此區域為 MCU 所在的位置,透過三個藍色的 DIP SW.與各個相關練習電路做連 結,並透過 ICD2 連接埠與 ICD2 Module 連接,達成對 MCU Debug 或是燒 錄的功能,此外亦提供一個外部類比電壓輸入,以及 Reset 功能,其中 Reset 電 路乃由 Microchip MCP130 Device 所組成
Block_CMCU 擴充介面及洞洞板電路實驗區:
本實驗板預留了 MCU Interface 接腳,以便日後擴充功能之用,洞洞板電路實 驗區則可做為焊接小電路實驗的用途外,亦提供了 SOT-23 3pin 及 5pin 的焊接 PAD 可供使用。
Block_D:系統電源電路區:
本實驗板提供兩組電源供應模式可供選擇: 一組由 7805 穩壓 IC 提供,另一組則由 MICROCHIP Analog Device.. TC120
PWM/PFM Step-Down Combination Regulator/Controller 所組成的 Switching Power 提供 5V 的系統電源輸出,兩者之間可以由 Jump 做切換。當本板插上 DC 9V 電源後,綠色的電源指示燈會亮起。
Block_E:字元型 LCM 顯示及外部電壓輸入及消耗電流量測區:
LCM 的背光輝度可以由旁邊的 VR 來做調整,透過二個綠色的連接埠, 可以做外部電壓輸入及消耗電流的量測。
Block_F:串列通信介面 TransceiverEEPROM,及各裝置 Jump 連接區:
此區域為本實驗板的重點區,包含了下面幾個項目:
1. RS-232(MAX232) / RS-485(SN75176) 介面介紹
2. CAN BUS(MCP2551)介面介紹
3. MICROCHIP 24 系列(I2C 介面)及 25 系列(SPI 介面)之 EEPROM 存取練習,
4. 如何做功能切換及 Jump 設定方式介紹,在往後的章節裏將做進一步的介 紹,另外提供了一組蜂鳴器、LED 輸出埠以及 32768Hz 石英振盪器可做指 示、跑馬燈,Real time clock 或者是其他相關配合練習使用。
Block_G:外部中斷按鍵、振盪源選擇,PWM 輸出及指示燈及 3X3 Keypad:
此區內含 PWM 信號指示燈,石英振盪電路,RB0 外部中斷按鍵與 3x3 Keypad, 其中 Keypad 電路設計方式乃採用電阻分壓式設計,配合 A/D Convertor 以查表 的方式做按鍵的判斷,所以只要使用一個具有 A/D 功能的輸入腳,便可完成
3X3 Keypad 的掃描。
Block_H : ICD2 泛用燒錄介面
此區為 Rev.2 增加的部分 , 使用者可自行將所需零件和上去之後即可使用 ICD2 來對 8 Pin 至 40 Pin 的 Flash PICmicro 進行燒錄的工作
1-3. APP001 各部重要儲元介紹:
如下圖所示為實驗板上幾個重要 Device 的位置及名稱:
A B C D E F G H I J
K L M N O P Q R S T U V
說明:
A. Power Adapter DC 9V INPUT。 B. RS-232 DCE 端(母座)連接埠。 C. RS-485 及 CAN BUS 連接埠。 D. RS-485 及 CAN BUS 連接埠。 E. 由上而下依次為 5-PIN MSSP 接口、4-PIN
PWM 信號接口、3-PIN CAN BUS 接口。
F. 類比電壓輸入 0~5V 調整 VR,連接至 MCU
之 AN0 腳。 G. ICD2 連接座。 H. Reset 按鈕。 I. MCU Interface 擴充腳。 J. 選擇 ICD2 作為 Debugger 或 Programmer
的 Jumpers。
K. LCM 背光輝度調整 VR。
L. 綠色電源指示燈。
M. 蜂鳴器。
N. LED 指示燈,連接至 MCU 之 RD0~RD7
腳 。 O. 字元型 LCD Module。 P. 32768Hz 之石英振盪器。 Q. PWM 輸出指示燈。 R. 一般按鍵開關,連接至 MCU 之 RA4 腳。 S. 外部中斷開關,連接至 MCU 之 RB0 腳。 T. 2 Pin Molex接口,為 PWM放大輸出16 MHz
石英振盪器。
U. 3X3 Keypad ( Optional )。
2-1. 週邊功能及相關 Jump 位置
下圖為本實驗板幾個重要 Jump 的位置圖:
JP7
JP6
JP5A J5 J6 J7 J9
JP5 JP8 JP4 J8 J2 J10 JPCCP DIP SW. x3
說明:
JP5 :選擇系統電源由 Switching Power 供應。(※JP5 和 JP5A 兩者只能選擇其一使用※)
JP5A:選擇系統電源由 7805 穩壓 IC 供應。 J5 :RS-232 流量控制選擇 Jump,做為 RTS 及 CTS 控制之用。 JP8 :LCM Backlight Control Jump,平常是短路的狀態。 JP4 :Buzzer Select Jump,Turn On 時 Buzzer 接至 5V。 J8 :24XX EEPROM Addr. Setting Jump。 J6 :RS-232 Select Jump。 J7 :RS-485 Select Jump。 J9 :25XX EEPROM Select Jump。 J10 :24XX EEPROM & TC74A 溫度 Sensor(I
JP6 :RS-485 終端電阻致能。 JP7 :CAN BUS 終端電阻致能。 J2 :TMR1 外部 32768Hz Clock 選擇或 RS-232 之 RTS、CTS 控制腳選擇。 JCCP:RB3(1、2pin short) & RC1(2、3pin short) Select Jump。 DIP sw.:MCU 接腳至各週邊電路的選擇開關。
(※J6 和 J7 兩者只能選擇其一使用※)
(※J9 和 J10 兩者只能選擇其一使用※)
2
C Interface) Select Jump。
週邊功能及相關 Jump 設定
在我們了解了一些重要 Jump 的所在位置後,接下來就開始介紹本實習板的週邊功能
及 Jump 的設定方式,大致上可分為下列幾個項目做介紹:
一、非同步串列通信 RS-232 二、遠距離通信 RS-485 三、CAN BUS 四、MSSP Device Access 五、MCU 其他相關部份
接下來我們馬上進入第一個介紹主題:
非同步串列通信 RS-232:
RS-232 之功能建構,乃採 MCU 內建之 USART 功能配合 MAX232(RS-232 Transceiver)所構 成,為DCE(Data Communication Equipment)端,使用RS-232 D-Type母座,透過傳輸線與DTE(Data Terminal Equipment)做連結通信。DTE 端透過 D-Type 9 pin 之第 3 腳將資料傳輸給 DCE 端,DCE 端則由第 2 腳傳送資料給 DTE 端,第 5 腳為信號 GND,其中第 7 腳(RTS)及第 8 腳(CTS)為硬 體交握信號控制線,做為傳輸資料流量控制時使用。如下圖電路所示:
Ver. 2 的版本多了 CON13 ,這是一個 3 Pin 的 Molex 座 , 使用者可以直接將 TXD, RXD 與 GND 信號連至其他電路。 ( CON13 的 TXD , RXD 是 5V 的信號 )
TXD RXD CTS
RTS
J6
1
+
3
+
5
+
3X2 2.54mm J7
1
+
3
+
5
+
3X2 2.54mm
VCC
C16 1uF
1uF
C18
2
+
4
+
6
+
2
+
4
+
6
+
16
11 10
12
1 3
9 6
U8
VCC C+
C1­T1IN
T2IN R1OUT
R2OUT V-
MAX232
C2+
C2-
T1OUT T2OUT
R1IN R2IN
GND
V+
C15
1uF
2 4
5 14
7 13
8 15
R_TXD R_CTS
R_RXD R_RTS
C17 1uF
R21 120 1/8W R22 120 1/8W R24 120 1/8W R25 120 1/8W
CON13
1 2 3
HEADER 3
J5
1
+
3
+
5
+
3X2 2.54mm
4 3
1 2
2
+
4
+
6
+
U9
D DE
A
R
B
RE
SN75176 DIP8
6 7
R26
1K 1/4W
2 7 3 8
5
CON7
RS-232C
DB9-FRS
(RS-232 / RS-485 電路)
RS-232 相關 Jump 設定:
J5: 若不做交握控制則此一 Jump 可以不理會。
當使用 CTS RTS 時,請將 12 34pin Jump 連接。
J2 預設值為連接 32768Hz 之石英振盪器,即 3、5 及 4、6 pin 短路 當使用 CTS RTS 時,請將 1、3 及 2、4pin Jump 連接,此時 RTS 連至 MCU RC1,而 CTS 則會連接至 RC0
J6 RS-232 select Jump,使用 RS-232 時,請將 1、2 及 3、4 pin 用 Jump 連接 5、6 為 CTS 連接 pin,此時 J7 應斷開。
需注意 RS-232 RS-485 的設計為二選一,使用 RS-232 就不能使用 RS-485,反之亦然。
遠距離通信 RS-485:
由於 RS-232 的傳輸距離太短,約十幾公尺不適合工業上實際的應用,為修正此缺點,改
採以 USART 配合 SN75176 之類的 Transceiver,並用半雙工方式做資料傳送及接收,改善了原 本傳輸距離過短,以及可控節點太少的問題,電路連接方式:如前頁電路圖所示,A、B 為 SN75176 之輸出端,將各個節點採並聯的方式連結,並在網路的頭尾兩端各並聯上 120 Ohm 的終端電阻即完成電路的連接。 RS-485 相關 Jump 設定:
J7: 使用 RS-485 功能,請將 1、2,3、4及 5、6 用 Jump 連接,此時 J6 須斷開。
JP6: 若目前工作節點為RS-485網路的終端,請將JP6用Jump連接,以連接RS-485
的終端電阻 。
Controller Area Netwrok (CAN BUS):
本實驗板之 CAN BUS 之建構,乃採用 Microchip MCU(PIC18FXX8)內建之 CAN BUS 功 配合 MCP2551 之類的 CAN Transceiver 構成,和 RS-485 網路一樣,各個節點採並聯方式, 網路的頭尾兩端,一樣要加上終端電阻,連接方式如下圖電路所示。
CON8
1 2 3 4 5 6
RJ-11 6P
VCC
U10
CANRX CANTX
4
RXD
1
TXD
3
VCC
2 8
GND RS
MCP2551 DIP8
CANH
CANL
6 7
5
REF
R27
10K 1/8W
R28
120 1/8W
2P 2.54mm CAN Terminator
CON9
1 2 3 4 5 6
RJ-11 6P
CON10
1 2 3
MOLEX 3P
JP7
12
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