PIC18F87J72評(píng)估板用戶指南：全面解析與應(yīng)用

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，評(píng)估板是工程師們進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)和測(cè)試的重要工具。Microchip的PIC18F87J72評(píng)估板為基于PIC18F87J72設(shè)備的應(yīng)用開發(fā)和評(píng)估提供了一個(gè)強(qiáng)大的平臺(tái)。本文將深入解析該評(píng)估板的各個(gè)方面，包括產(chǎn)品概述、硬件描述、功能特性、固件流程、測(cè)試結(jié)果以及GUI等內(nèi)容。

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一、產(chǎn)品概述

PIC18F87J72評(píng)估板主要用于開發(fā)和評(píng)估基于PIC18F87J72設(shè)備的應(yīng)用。該微控制器具有8位核心處理器，配備了眾多先進(jìn)外設(shè)，如12位SAR - 基于ADC、兩個(gè)24位delta sigma ADC和用于溫度測(cè)量或觸摸按鍵實(shí)現(xiàn)的電荷時(shí)間測(cè)量單元（CTMU）。此外，它還內(nèi)置了實(shí)時(shí)時(shí)鐘和日歷（RTCC）以及液晶顯示（LCD）驅(qū)動(dòng)器。

評(píng)估板的功能和特性豐富多樣，它提供了低電壓和高電壓信號(hào)的便捷連接方式，可連接各種傳感器信號(hào)。觸摸按鍵可用于選擇24位Delta Sigma ADC的不同參數(shù)，如過采樣率（OSR）、分辨率和通道增益。同時(shí)，它支持直接LCD顯示，具備實(shí)時(shí)時(shí)鐘和溫度測(cè)量功能。

評(píng)估板套件包含PIC18F87J72評(píng)估板、預(yù)編程的PIC18F87J72微控制器、MCP2200設(shè)備、GUI、LAB VIEW安裝軟件（包括Visa 441 runtime和LVRTE86std）以及Mini Universal Serial Bus（USB）連接電纜。

二、硬件描述

2.1 硬件布局與組件

評(píng)估板的硬件布局清晰，各個(gè)組件分工明確。PIC18F87J72微控制器作為主控制器，負(fù)責(zé)板上的所有功能。七段LCD用于顯示時(shí)間和其他配置特性，如OSR、增益和位寬。高電壓部分帶有連接器，可在不使用9V電源或電池時(shí)連接通用輸入電壓。RJ11連接器用于調(diào)試和編程，負(fù)載單元連接器可將外部負(fù)載單元輸出連接到ADC輸入通道。PICtail ? 連接器可連接其他特定應(yīng)用的子卡，觸摸敏感按鍵用于更改Sigma - Delta ADC的配置。9V電池連接器用于通過電池為板供電，MCP2200 - USB到UART串行轉(zhuǎn)換器用于與GUI通信，Mini B USB插座用于將計(jì)算機(jī)的USB端口連接到評(píng)估板，9V電源插孔為板提供9V電源，32.768 kHz晶體為內(nèi)部實(shí)時(shí)時(shí)鐘和日歷（RTCC）提供時(shí)鐘，10 MHz晶體為主要控制器提供外部時(shí)鐘。

2.2 跳線設(shè)置

評(píng)估板上有多個(gè)跳線，通過合理連接跳線引腳，可以實(shí)現(xiàn)不同的配置。例如，JP1用于選擇通道CH0的高電壓和低電壓輸入，JP2用于接地J4的引腳1等。在設(shè)置跳線時(shí)，必須注意電壓水平，嚴(yán)格遵循相關(guān)的預(yù)防措施，以避免損壞評(píng)估板和防止電擊危險(xiǎn)。

2.3 電壓與電流測(cè)量

在測(cè)量高電壓、低電壓和電流信號(hào)時(shí)，需要參考相應(yīng)的電阻值和跳線配置表。對(duì)于高電壓測(cè)量，電路使用特定的電阻網(wǎng)絡(luò)來分壓，不同的輸入電壓需要不同的跳線設(shè)置。低電壓測(cè)量同樣需要根據(jù)輸入電壓選擇合適的跳線配置。在測(cè)量電流信號(hào)時(shí)，電流互感器（CT）的輸出可連接到輸入連接器引腳，同時(shí)需要注意電阻的使用和跳線設(shè)置。

三、評(píng)估板功能特性

3.1 初始設(shè)置與使用

使用評(píng)估板時(shí)，首先要將9V電源連接到輸入插孔，也可以使用9V電池供電。同時(shí)，將計(jì)算機(jī)的USB電纜連接到板上的迷你USB連接器，用于與GUI工具進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。輸入信號(hào)可連接到J4和J5連接器。如果微控制器已經(jīng)編程，通電后程序?qū)㈤_始執(zhí)行。

3.2 配置更改

評(píng)估板可以通過觸摸敏感按鍵S1、S2、S3和S4進(jìn)行各種配置更改。按下S1鍵可以更改過采樣率（OSR），有256、128、64和32四種配置可供選擇，還可以顯示RTCC的時(shí)間。通過同時(shí)按下S2和S4鍵可以進(jìn)入RTCC日期設(shè)置模式，按下S1和S2鍵可以進(jìn)入RTCC時(shí)間設(shè)置模式。S2鍵用于更改第一個(gè)通道的內(nèi)部PGA增益，S3鍵用于更改第二個(gè)輸入通道的內(nèi)部增益，S4鍵用于切換ADC轉(zhuǎn)換的位寬，可在16位和24位之間切換。

四、固件流程圖

評(píng)估板的固件包含多個(gè)功能和例程，通過流程圖可以清晰地了解其執(zhí)行過程。主要的例程包括主例程、觸摸按鍵按下例程、時(shí)間顯示例程、OSR切換例程、通道CH0增益切換例程、通道CH1增益切換例程、位寬更改例程、UART發(fā)送中斷例程、UART接收中斷例程和INT0中斷例程。

五、實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果

在調(diào)試模式下，使用MPLAB IDE并將調(diào)試器連接到評(píng)估板的RJ11連接器，可以在數(shù)據(jù)監(jiān)控和控制接口（DMCI）窗口中繪制評(píng)估板CH0和CH1通道的波形。通過不同的測(cè)試設(shè)置，如不同的增益和OSR值，可以觀察到波形的變化。例如，當(dāng)CH0和CH1連接到300 mV信號(hào)，CH0增益為8，CH1增益為1時(shí)，可以看到不同的波形效果；當(dāng)OSR值較低時(shí)，波形會(huì)出現(xiàn)明顯的失真，而較高的OSR值可以減少信號(hào)失真。

六、GUI界面

評(píng)估板的GUI界面可以實(shí)時(shí)顯示信號(hào)的時(shí)域和頻域波形，通過UART與微控制器進(jìn)行通信，通信波特率為38400。使用GUI需要安裝Visa441runtime和LVRTE86std運(yùn)行時(shí)引擎。

七、附錄

7.1 原理圖和布局

附錄A提供了評(píng)估板的各種原理圖和布局圖，包括4個(gè)原理圖和7個(gè)PCB相關(guān)的布局圖，如PCB頂層、底層、絲印層等，為工程師進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)和調(diào)試提供了詳細(xì)的參考。

7.2 物料清單

附錄B列出了評(píng)估板使用的所有組件和設(shè)備的詳細(xì)信息，包括數(shù)量、參考編號(hào)、描述、制造商和零件編號(hào)等，方便工程師進(jìn)行采購和替換。

PIC18F87J72評(píng)估板為電子工程師提供了一個(gè)功能強(qiáng)大、易于使用的開發(fā)平臺(tái)，通過深入了解其硬件特性、功能配置和測(cè)試方法，工程師可以更好地開發(fā)和評(píng)估基于PIC18F87J72的應(yīng)用。你在使用這款評(píng)估板的過程中遇到過哪些有趣的問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。