芯片PL2303HX内置了USB功能控制器、USB收发器、振荡器和带有全部调制信号的UART,只需外接几只电容就可以实现USB信号与串行通信模块的RS232信号转换。因此PL2303只需一个12MHz的外部晶振为自己提供时钟,外部并联两个匹配起振电容C11,C17。为了防止高速信号端口附近产生反射现象,需要在B型USB端口引脚DM和DP上分别接上一个阻值为27欧左右的终端匹配电阻R24,R40。
为了与串行通信模块形成USB串行通信功能,PL2303HX芯片的发送引脚TXD和接收引脚RXD与J11、J12相接;引脚VDD-325是电源接口,它是串行通信RS232的电源,为串行端口信号的电源引脚;当串口是3.3V,这电源应该是3.3V;当串行端口是2.5V时,电源时2.5V;VO-33是常规3.3V电源输出端口,因为RS232需要的电源时3.3V ,所以把VO-33和VDD-325接口接,给RS232供电,VO-33需要接上一个匹配电容C18滤波;VDD是USB端口的5V电压电源,给BSU-5V的引脚1相连提供5V电源。
2.6 实时时钟模块
夲开发板实时电路采用DS1302芯片,该芯片是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路,它可以对年、月、日、周日、时、分、秒,具有进行计时闰年补偿功能,其电路原理图如图2-8所示:
图2-8 实时时钟电路原理图
DS1302的引脚,其中Vcc1为后备电源,Vcc2为主电源,需要连接一个直接电源,在加上一个直接电源时需要一个保护电阻R47。在主电源关闭的情况下,也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1+0.2V时,Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时,DS1302由Vcc1供电。
实时时钟工作时需要外部提供稳定的时钟信号,DS1302引脚X1和X2是振荡源,因此需要外接32.768kHz晶振,接入晶振时需要滤波,所以需要在晶振两端接上对地的负载电容C15和C16。
实时时钟需要有一个复位的功能,以达到清零的效果,通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能:首先,RST接通控制逻辑,允许地址/命令序列送入移位寄存器;其次,RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时,所有的数据传送被初始化,允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平,则会终止此次数据传送,I/O引脚变为高阻态。上电运行时,在Vcc≥2.5V之前,RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时,才能将RST置为高电平[7]。
2.7 显示模块
2.7.1 1602接口模块
1602是LCD1602的简称,LCD1602点阵字符液晶模块是由点阵字符液晶显示器件和
专用的行列驱动器,控制器及必要的连接件,结构件装配而成,可以显示数字和英文字符,它具体的显示电路原理图如图2-9所示:
图2-9 1602接口显示电路原理图
在LCD1602手册中查得引脚GND是电源地,VCC是芯片的供电接口需要连接一个电源VCC,显示时候要有亮度调节功能,引脚VL是芯片亮度端口,所以用一个加又电源的滑动变阻器RZ1来调节亮度,当阻值小时变亮,阻值大时变暗;芯片电路需要有控制控制线加以控制,引脚RS是数据/命令选择功能,当RS是高电平的时候表示数据端口D7到D0显示数据,低电平的时候D7到D0显示指令数据;R/W是读/写选择,当次引脚是高电平时表示数据被读到数据总线D7到D0,低电平表示数据被写入;引脚E是使能信
号端口,故用着三个引脚作为控制线与单片机的IO口相连。
D7到D0引脚是数据线用于数据的传输,直接与单片机IO口连接便可;BLA是背光源正极需要一个电源给芯片供能,;LK是背光源负极直接接地; 2.7.2 12864接口模块
12864是LCD12864的简称, LCD12864汉字图形点阵液晶显示模块可以显示汉字、图形、ASCⅡ码和自定义字形,内置8192个16*16的中文汉字、128个8*16字符、以及64*256点阵显示RAM,控制器为ST7920,具有串/并接口方式,其内部含有中文字库,LCD12864显示屏为128*64点阵,可显示4行,每行8个字,模块内含有多种软件功能:光标显示、画面移位、自定义字符、反白、清除、关闭显示和睡眠模式等,可方便地对模块进行控制。模块内置升压电路,无需负压,配置LED背光。3V低电平工作时,只需一个20K的电阻与Vo的地相接。适用于3.3V~5V范围工作电压的系统。具体的引荐电路图如图2-10所示:
图2-10 12864接口模块电路原理图
芯片LCD12864主要是实现显示的功能,电路连接的的原理是芯片接地端直接接地;芯片需要供电,VCC是电源地接口,需要接一个电源给芯片供电;显示字幕的时候需要亮度调节,VO端口是芯片的亮度调节端口,为了达到亮度调节的功能加上一个滑动电阻器R23调节显示的亮度,R23阻值大的时候,显示变暗,阻值晓得时候显示亮度增加。
电路需要一个控制线,以达到控制的目的,RS(CS)端口、R/W(SID)端口、E(SCLK)端口就作为电路的控制线,RS(CS)端口和R/W(SID)端口决定控制的模式见表2-1,E信号产生的状态动作见表2-2;
表2-1 RS,R/W决定的控制模式
RS R/W 1 0 1 1
1 0 0 1
功能说明
MPU写指令到指令暂存器(IR)
读出忙标志(BF)及地址记数器(AC)的状态
MPU写入数据到数据暂存器(DR) MPU从数据暂存器(DR)中读出数据 表2-2 E信号的状态产生的动作
E状态 高——>低 高
执行动作 结果
I/O缓冲—>DR 配合/W进行写数据或指令
DR—>I/O缓冲
配合R进行读数据或指令
低/低——>高 无动作
这三个控制端口与单片机IO口连接形成一个控制线电路,达到控制的功能。
DB0到DB7是三态数据线,直接与单片机的IO接口连接达到数据传输的目的;芯片与单片机进行数据传输是需要控制传输方式,端口PSB在实际应用时使用的是并行通讯模式PSB=1时是八位或者四位并口方式,PSB=0时是串口方式,此开发板采用是并行模式,所以要与单片机的IO口相连,用软件控制塔的工作模式;电路需要一个输出的功能,端口NC是LCD驱动电压输出端,与滑动变阻器连接直接控制显示的亮度,BL_A是背光源正端需要和芯片公用一个电源,所以和VCC相连接,BL_K是背光源负端直接接地便可。
2.7.3 数码管显示模块
为了便于观察和监视单片机的运行情况,常常需要运用显示运行的中间结果及状态灯信息,所以本次设计的开发板设计了LED数码管显示模块,LED数码管显示是由发光二极管按照一定的结构组合来显示字段的显示器件,LED数码管显示具有使用电压低,耐振动,寿命长,显示清晰亮度高,配置灵活等特点。数码管显示的电路原理图若图2-11所示:
相关推荐: