MCP9700熱敏電阻演示板使用指南

一、前言

在電子工程領(lǐng)域，溫度測(cè)量是一個(gè)常見(jiàn)且重要的應(yīng)用場(chǎng)景。Microchip公司的MCP9700熱敏電阻演示板為工程師們提供了一個(gè)便捷的平臺(tái)，用于探索和驗(yàn)證基于熱敏電阻的溫度測(cè)量解決方案。本文將詳細(xì)介紹該演示板的相關(guān)信息，包括產(chǎn)品概述、安裝操作、原理圖與布局以及物料清單等內(nèi)容。

文件下載：MCP9700DM-TH1.pdf

二、文檔說(shuō)明

2.1 文檔布局

本文檔主要分為四個(gè)部分：

• 產(chǎn)品概述：介紹MCP9700熱敏電阻演示板的基本信息和包含內(nèi)容。
• 安裝和操作：詳細(xì)描述如何啟動(dòng)和配置演示板，以及如何使用相關(guān)軟件進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)記錄。
• 原理圖和布局：展示演示板的原理圖和各層布局圖。
• 物料清單：列出構(gòu)建演示板所需的所有零件。

2.2 文檔約定

文檔中使用了多種字體和符號(hào)來(lái)表示不同的內(nèi)容，例如：

• Arial字體：斜體字符表示引用的書(shū)籍；加粗字符表示對(duì)話框按鈕等。
• Courier New字體：普通字體表示示例源代碼、文件名等；斜體表示可變參數(shù)。

2.3 推薦閱讀

為了更好地理解和使用MCP9700熱敏電阻演示板，推薦閱讀以下Microchip文檔：

• AN897, “Thermistor Temperature Sensing with MCP6SX2 PGAs” (DS00897)：解釋了電路板的功能和設(shè)計(jì)，并包含測(cè)量結(jié)果。
• MCP9700 Data Sheet, “Low-Power Linear Active Thermistor?” (DS21942)：提供了MCP9700產(chǎn)品系列的詳細(xì)信息。
• MCP6S21/2/6/8 Data Sheet, “Single-Ended, Rail-to-Rail I/O, Low Gain PGA” (DS21117)：詳細(xì)介紹了MCP6S21/2/3/6/8可編程增益放大器（PGA）。
• MCP6S91/2/3 Data Sheet, “Single-Ended, Rail-to-Rail I/O, Low Gain PGA” (DS21908)：詳細(xì)介紹了MCP6S91/2/3 PGAs。
• PIC18F2455/2550/4455/4550 Data Sheet, “28/40/44-Pin, High-Performance, Enhanced Flash, USB Microcontrollers with nanoWatt Technology” (DS39632)：提供了PIC18F2455/2550/4455/4550設(shè)備的詳細(xì)信息。

2.4 Microchip網(wǎng)站和客戶支持

Microchip通過(guò)其網(wǎng)站（www.microchip.com）提供在線支持，包括產(chǎn)品支持、技術(shù)支持和業(yè)務(wù)信息等。用戶可以通過(guò)以下渠道獲得客戶支持：

• 經(jīng)銷商或代表
• 當(dāng)?shù)劁N售辦公室
• 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師（FAE）
• 技術(shù)支持
• 開(kāi)發(fā)系統(tǒng)信息熱線

三、產(chǎn)品概述

3.1 基本信息

MCP9700熱敏電阻演示板的印刷電路板（PCB）上標(biāo)有名稱和組裝編號(hào)：102 - 00156，標(biāo)題為MCP9700 Thermistor Demo Board。該板由AN897文檔支持，使用BC Components? 2322 640 55103 NTC熱敏電阻來(lái)檢測(cè)溫度，電路還包括一個(gè)分壓器、一個(gè)MCP6S22可編程增益放大器（PGA）和MCP9700線性有源熱敏電阻。

3.2 工作原理

該演示板利用BC Components的2322 640 55103 NTC熱敏電阻將溫度轉(zhuǎn)換為電阻，熱敏電阻置于分壓器中，將電阻轉(zhuǎn)換為電壓。該電壓經(jīng)過(guò)濾波后輸入到MCP6S22 PGA的CH0輸入端，PGA對(duì)熱敏電阻信號(hào)進(jìn)行增益和緩沖。此外，板上還包含MCP9700線性有源熱敏電阻，其輸出電壓與溫度成正比。PIC18F2550通過(guò)集成的10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器測(cè)量MCP9700和MCP6S22的電壓輸出，并通過(guò)USB接口與PC通信。用戶可以使用Microchip熱管理軟件圖形用戶界面（GUI）進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)記錄。

3.3 套件內(nèi)容

• MCP9700熱敏電阻演示板：一個(gè)已組裝和測(cè)試的PCB（102 - 00156）。
• Microchip熱管理圖形用戶界面。
• 模擬和接口產(chǎn)品演示板CD - ROM（DS21912），包含MCP9700熱敏電阻演示板用戶指南（DS51753）。

四、安裝和操作

4.1 硬件設(shè)置

1. 使用USB電纜將MCP9700熱敏電阻演示板的mini - USB連接器連接到PC，此時(shí)演示板將完全供電并可以開(kāi)始測(cè)量溫度。
2. 啟動(dòng)熱管理軟件GUI，用于數(shù)據(jù)記錄或評(píng)估演示板的功能。

4.2 電路板配置

4.2.1 配置跳線JMP1

跳線JMP1用于選擇連接熱敏電阻（(R_{TH})）或熱敏電阻模擬器Rvar。當(dāng)短路棒位于跳線JMP1的右側(cè)時(shí)，熱敏電阻連接到電路；當(dāng)位于左側(cè)時(shí)，熱敏電阻模擬器連接到電路。

4.2.2 配置DIP開(kāi)關(guān)SW1

DIP開(kāi)關(guān)SW1和電阻(R{1}-R{7})用于模擬分壓器電阻（(R{A})）。每個(gè)電阻的開(kāi)關(guān)指向右側(cè)時(shí)，該電阻不參與(R{A})的計(jì)算；指向左側(cè)時(shí)，該電阻加入(R_{A})的計(jì)算。

4.2.3 使用熱敏電阻（(R_{TH})）

在附錄A的原理圖中，(R{21})為熱敏電阻（(R{TH})），其電阻值隨溫度變化，具體信息可參考AN897文檔。

4.2.4 配置DIP開(kāi)關(guān)SW2

DIP開(kāi)關(guān)SW2和電阻(R{8}-R{19})構(gòu)成熱敏電阻模擬器（Rvar），Rvar可產(chǎn)生0Ω到409.5 kΩ之間的二進(jìn)制電阻序列。同樣，開(kāi)關(guān)指向右側(cè)時(shí)電阻不參與計(jì)算，指向左側(cè)時(shí)加入計(jì)算。

4.2.5 使用MCP9700

MCP9700線性有源熱敏電阻是一種溫度傳感器，輸出電壓與溫度變化成正比，溫度系數(shù)為10 mV/°C，測(cè)量溫度范圍為 - 40°C到 + 125°C，詳細(xì)信息可參考數(shù)據(jù)手冊(cè)（DS21942）。

4.2.6 Microchip熱管理GUI

Microchip熱管理圖形用戶界面是一個(gè)易于使用的軟件工具，可用于評(píng)估MCP9700熱敏電阻演示板和傳感器的功能。連接硬件后，軟件會(huì)識(shí)別設(shè)備ID并顯示相應(yīng)的GUI。用戶可以使用該工具評(píng)估演示板功能、進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)記錄，還可以通過(guò)調(diào)整間隔滾動(dòng)條設(shè)置記錄間隔（100 ms到1000 ms）。此外，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集圖表工具可以通過(guò)雙擊圖表進(jìn)行自定義設(shè)置，右鍵點(diǎn)擊圖表還可獲得更多選項(xiàng)，用戶也可以通過(guò)點(diǎn)擊和拖動(dòng)來(lái)縮放特定的繪圖范圍。

五、原理圖和布局

附錄A包含了MCP9700熱敏電阻演示板的原理圖和各層布局圖，包括電路板原理圖、頂層絲印層、頂層、底層絲印和底層。這些圖紙為工程師進(jìn)行電路分析和設(shè)計(jì)提供了重要的參考。

六、物料清單

附錄B列出了構(gòu)建MCP9700熱敏電阻演示板所需的所有零件，包括電容、電阻、連接器、芯片等。這些零件的詳細(xì)信息，如數(shù)量、參考編號(hào)、描述、制造商和零件編號(hào)等都有明確記錄。需要注意的是，制造中使用的物料清單采用了所有符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的組件。

七、總結(jié)

MCP9700熱敏電阻演示板為電子工程師提供了一個(gè)全面的平臺(tái)，用于探索和驗(yàn)證基于熱敏電阻的溫度測(cè)量解決方案。通過(guò)詳細(xì)的文檔和豐富的配置選項(xiàng)，工程師可以輕松地進(jìn)行硬件設(shè)置、電路板配置和溫度數(shù)據(jù)記錄。同時(shí)，Microchip提供的豐富資源和良好的客戶支持，也為工程師的開(kāi)發(fā)工作提供了有力的保障。你在使用MCP9700熱敏電阻演示板的過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。