PICkit? Serial I2C? Demo Board：開啟I2C通信探索之旅

在電子工程師的日常工作中，掌握各類通信協(xié)議和開發(fā)工具是必不可少的技能。今天，我們將深入探討Microchip的PICkit? Serial I2C? Demo Board，這是一款專為展示I2C串行通信而設(shè)計(jì)的開發(fā)板，它能幫助我們更好地理解和應(yīng)用I2C協(xié)議。

文件下載：PKSERIAL-I2C1.pdf

一、開發(fā)板概述

PICkit? Serial I2C? Demo Board主要用于演示I2C串行通信以及以下幾種設(shè)備的操作：

1. 24LC02B：2Kbit串行EEPROM，可進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫操作。
2. MCP9801：高精度溫度傳感器，能夠讀取環(huán)境溫度。
3. MCP3221：低功耗12位A/D轉(zhuǎn)換器，可將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
4. TC1321：10位數(shù)字 - 模擬轉(zhuǎn)換器，能將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓輸出。
5. MCP23008：8位I/O擴(kuò)展器，可用于擴(kuò)展微控制器的I/O端口。

該開發(fā)板設(shè)計(jì)巧妙，可輕松連接到PICkit Serial Analyzer（DV164122），由PICkit Serial Analyzer提供I2C主模式串行通信和電源，而開發(fā)板上的設(shè)備則工作在I2C從模式。此外，通過(guò)將通信線連接到連接器P1，它還能與幾乎任何演示或開發(fā)板相連。

二、I2C串行通信基礎(chǔ)

在使用這款開發(fā)板之前，我們需要對(duì)I2C串行通信有一定的了解。I2C（Inter - Integrated Circuit）是一種串行通信協(xié)議，廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。以下是獲取I2C通信相關(guān)知識(shí)的途徑：

• I2C - Bus Specification：可從NXP Semiconductor（原Philips Semiconductor）網(wǎng)站（http://www.nxp.com/acrobat_download/literature/9398/39340011.pdf）獲取I2C - Bus Specification Version 2.1（2000年1月版）。
• I2C Master Communications教程：在Microchip Technology網(wǎng)站上，通過(guò)點(diǎn)擊“Support --> Getting Started --> PIC MCU Tutorials --> I2C Master Mode”可找到相關(guān)教程。
• 應(yīng)用筆記：同樣在Microchip Technology網(wǎng)站，點(diǎn)擊“Design --> App Notes --> Function: Communications --> I2C”可獲取多個(gè)I2C相關(guān)的應(yīng)用筆記。

三、安裝與操作

3.1 開發(fā)板操作

PICkit? Serial I2C? Demo Board與PICkit Serial Analyzer連接緊密，具體操作可參考PICkit Serial Analyzer User’s Guide（DS51647）中關(guān)于I2C主通信模式的章節(jié)。PICkit Serial Analyzer提供I2C主模式串行通信和電源，開發(fā)板上的設(shè)備工作在從模式。

開發(fā)板上的上拉電阻R2和R3默認(rèn)未安裝。使用PICkit Serial Analyzer時(shí)，可配置其啟用內(nèi)部上拉電阻；若要與其他開發(fā)板配合使用，也可自行安裝R2和R3，或者在使用PICkit Serial Analyzer時(shí)禁用其內(nèi)部上拉電阻。

3.2 板載設(shè)備

24LC02B 2Kbit Serial EEPROM

這是一款2Kbit的串行EEPROM，其從地址為0xAX（x為任意值），可進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫操作。詳細(xì)信息可參考24AA02/24LC02B Data Sheet（DS21709）。

MCP9801 High - Accuracy Temperature Sensor

高精度溫度傳感器，從地址為0x92?？赏ㄟ^(guò)它讀取環(huán)境溫度，測(cè)試點(diǎn)ALERT和GND提供的信號(hào)可使用電壓表或示波器進(jìn)行讀取。相關(guān)詳細(xì)信息見MCP9800/MCP9801 Data Sheet（DS21909）。

MCP3221 Low - Power 12 - Bit A/D Converter

低功耗12位A/D轉(zhuǎn)換器，從地址為0x9A。電位器R1被配置為分壓器，其抽頭連接到輸入。MCP3221可讀取電壓，該電壓也可通過(guò)電壓表在測(cè)試點(diǎn)A_IN和GND進(jìn)行驗(yàn)證。詳細(xì)信息參考MCP3221 Data Sheet（DS21732）。

TC1321 10 - Bit Digital - to - Analog Converter

10位數(shù)字 - 模擬轉(zhuǎn)換器，從地址為0x90。VREF信號(hào)由MCP1525 2.5V電壓參考產(chǎn)生，DAC輸出電壓擺幅（(V{SW})）在0 - 2.5V之間?？墒褂秒妷罕碓跍y(cè)試點(diǎn)(V{OUT})、DAC - OUT和GND測(cè)量其輸出。詳細(xì)信息見TC1321 Data Sheet（DS21387）。

MCP23008 8 - Bit I/O Expander

8位I/O擴(kuò)展器，從地址為0x40。其輸出驅(qū)動(dòng)LED DS1 - DS8，通過(guò)閉合跳線JP1（使用2針分流器）可使LED工作，移除JP1則可禁用LED。MCP23008的輸出連接到測(cè)試點(diǎn)GP0 - GP7和GND，可使用電壓表監(jiān)測(cè)或連接到外部設(shè)備。詳細(xì)信息參考MCP23008/MCP23S08 Data Sheet（DS21919）。

四、開發(fā)板資源

4.1 原理圖和布局

附錄A提供了開發(fā)板的原理圖和布局圖，包括板的原理圖、頂層絲印層、頂層金屬層和底層金屬層，這些資源有助于我們深入了解開發(fā)板的電路結(jié)構(gòu)和布局。

4.2 物料清單（BOM）

附錄B列出了構(gòu)建開發(fā)板所需的所有零件，包括電容、LED、連接器、電阻、測(cè)試點(diǎn)和集成電路等。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。

五、支持與服務(wù)

5.1 文檔更新

所有文檔都會(huì)隨著時(shí)間推移而過(guò)時(shí)，Microchip的工具和文檔也在不斷發(fā)展以滿足客戶需求。因此，實(shí)際的對(duì)話框和工具描述可能與本手冊(cè)有所不同。可通過(guò)Microchip網(wǎng)站（www.microchip.com）獲取最新文檔。

5.2 推薦閱讀

為了更好地使用PICkit? Serial I2C? Demo Board，還推薦閱讀以下Microchip文檔：

• 24AA02/24LC02B Data Sheet（DS21709）
• MCP9800/1/2/3 Data Sheet（DS21909）
• MCP3221 Data Sheet（DS21732）
• TC1321 Data Sheet（DS21387）
• MCP23008/MCP23S08 Data Sheet（DS21919）
• MCP1525/41 Data Sheet（DS21653）

5.3 客戶支持

Microchip產(chǎn)品的用戶可通過(guò)以下渠道獲得支持：

• 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（http://support.microchip.com）

同時(shí)，文檔中還提供了Microchip在全球各地的銷售和服務(wù)聯(lián)系方式，方便用戶獲取及時(shí)的幫助。

PICkit? Serial I2C? Demo Board為電子工程師提供了一個(gè)很好的平臺(tái)，用于學(xué)習(xí)和實(shí)踐I2C串行通信。通過(guò)深入了解其功能和操作，我們可以更好地應(yīng)用I2C協(xié)議，開發(fā)出更優(yōu)秀的電子系統(tǒng)。你在使用I2C通信或這款開發(fā)板的過(guò)程中遇到過(guò)哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。