PIC单片机及FPGA实验系统设计 第9页
仪用放大器
用来做包装机实验，通过放大器来使微小变化的信号能通过单片机显示出来，是用三个OP-07实现的仪表放大器，如图(图 5 17)：
图 5 17
说明：⒈整个电路采用正负两组电源供电，这样可对正或者负输入电压进行放大，电源电压可取±5±15V，但对稳定度有一定的要求。
⒉每个运放的特性不可能完全一致，在A1，A2的PIN1，PIN8增设了调零电位器VR1，VR2，这在实际的应用中非常有用，在VR1和VR2上串联一个电阻，是考虑到市场上没有合适的电位器，调零时候不彻底,电位器调到零或者最大，却得不到该有的结果。图上的电容作用是消除抖动和抗干扰设计，取值应该考虑实际用途，根据放大信号的特性决定。
⒊放大增益：
（5-1）
②SPEAKER模块
扩展声音模块，扬声器LS，LM386为声音放大器，放大输入的脉冲，电容为抗干扰设计（图 5 18）。
图 5 18
③ 通信接口
●SSP口(图 5 19)
图 5 19
说明：SSP(Synchronous Serial Port)，用于实现单片机与其他外围器件或不同的单片机之间的串行数据通信。在PIC单片机内部它与USART是完全独立的两个功能模块，使用SSP可以节约芯片的I/O引脚，同时也简化设计。引脚介绍，RC2-主模式下的读写信号SDO-串行数据输出SD：串行数据输入SDL-串行时钟。
● 扩展（图 5 20，图 5 21）
说明： 外接器件，A0，A1，A2是地址线,此图上,24LC04挂在 上的地址是000，电阻起到过压保护作用,其值由器件占用总线时候的灌入电流产生的压降限制来决定。一般5V系统上拉电阻取为5KΩ~10KΩ，单片机输出低电平时的灌入电流0.5mA~1mA，Rs最大可以为350Ω~700Ω实际电路中取到100Ω。
图 5 20
图 5 21
说明：SCL与SDA两条为 通信使用,外接24LC04，这里的R1，R2为上来电阻，它的最小值由供电电压VCC决定。当一个期间输出低电平占用总线时。电流将通过电阻R1，R2灌入芯片。 协议规定了这一电流不能超过3mA(此时允许低电平为0.4V),Rp的最小值的为：
（5-2）
一般数字系统内Vcc=5V，所以Rp的最小值为1.7KΩ。
Rp的最大值是由总线上的总容抗大小决定，总容抗是指引线分布电容，引脚接入电容和用户所加的抗干扰滤波电容的总和。 协议规定100K标准速度时候总线电平变化的上升时间最大为1000ns.按RC电路充放电时间的计算方法，有
（5-3）
协议规定了总线容抗最大值为400pF，但一般设计中，总线容抗远小于400pF，所以Rp取5KΩ~10KΩ。
协议规定了 总线的SCL和SDA有占有或释放这两种状态。如果一个器件占用总线，就输出低电平将其拉低；如果它释放总线，总线上就出现高电平，但注意这个高电平不是器件引脚自己输出的，相反，此时器件将自己的SCL和SDA引脚变成高阻状态,总线上的高电平是通过外接的上拉电阻得到的。
●串口通信（图 5 22）
图 5 22
说明:⒈MAX232是电平转换,因为典型的RS-232信号在正负电平之间摆动,在发送数据时候,发送端驱动器输出正电平为+5V~+15V,负电平为-5V~-15V,当无数据传输时,线上为TTL电平,从开始传送数据到结束,线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平.接收器典型的工作电平为+3V~+12V与-3V~-12V.所以要用到电平转换.
⒉DB-9连接器,提供多功能I/O卡或主板上COM1和COM2两个串行接口的连接器,它只提供异步通信的9个信号.
●在线调试接口(图 5 23)：
可以通过这个接口来实现PIC单片机的在线调试，使用的MPLAB-ICD2 PIC单片机
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