PIC18F87J72评估板用户指南：全面解析与应用

在电子设计领域，评估板是工程师们进行产品开发和测试的重要工具。Microchip的PIC18F87J72评估板为基于PIC18F87J72设备的应用开发和评估提供了一个强大的平台。本文将深入解析该评估板的各个方面，包括产品概述、硬件描述、功能特性、固件流程、测试结果以及GUI等内容。

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一、产品概述

PIC18F87J72评估板主要用于开发和评估基于PIC18F87J72设备的应用。该微控制器具有8位核心处理器，配备了众多先进外设，如12位SAR - 基于ADC、两个24位delta sigma ADC和用于温度测量或触摸按键实现的电荷时间测量单元（CTMU）。此外，它还内置了实时时钟和日历（RTCC）以及液晶显示（LCD）驱动器。

评估板的功能和特性丰富多样，它提供了低电压和高电压信号的便捷连接方式，可连接各种传感器信号。触摸按键可用于选择24位Delta Sigma ADC的不同参数，如过采样率（OSR）、分辨率和通道增益。同时，它支持直接LCD显示，具备实时时钟和温度测量功能。

评估板套件包含PIC18F87J72评估板、预编程的PIC18F87J72微控制器、MCP2200设备、GUI、LAB VIEW安装软件（包括Visa 441 runtime和LVRTE86std）以及Mini Universal Serial Bus（USB）连接电缆。

二、硬件描述

2.1 硬件布局与组件

评估板的硬件布局清晰，各个组件分工明确。PIC18F87J72微控制器作为主控制器，负责板上的所有功能。七段LCD用于显示时间和其他配置特性，如OSR、增益和位宽。高电压部分带有连接器，可在不使用9V电源或电池时连接通用输入电压。RJ11连接器用于调试和编程，负载单元连接器可将外部负载单元输出连接到ADC输入通道。PICtail ™ 连接器可连接其他特定应用的子卡，触摸敏感按键用于更改Sigma - Delta ADC的配置。9V电池连接器用于通过电池为板供电，MCP2200 - USB到UART串行转换器用于与GUI通信，Mini B USB插座用于将计算机的USB端口连接到评估板，9V电源插孔为板提供9V电源，32.768 kHz晶体为内部实时时钟和日历（RTCC）提供时钟，10 MHz晶体为主要控制器提供外部时钟。

2.2 跳线设置

评估板上有多个跳线，通过合理连接跳线引脚，可以实现不同的配置。例如，JP1用于选择通道CH0的高电压和低电压输入，JP2用于接地J4的引脚1等。在设置跳线时，必须注意电压水平，严格遵循相关的预防措施，以避免损坏评估板和防止电击危险。

2.3 电压与电流测量

在测量高电压、低电压和电流信号时，需要参考相应的电阻值和跳线配置表。对于高电压测量，电路使用特定的电阻网络来分压，不同的输入电压需要不同的跳线设置。低电压测量同样需要根据输入电压选择合适的跳线配置。在测量电流信号时，电流互感器（CT）的输出可连接到输入连接器引脚，同时需要注意电阻的使用和跳线设置。

三、评估板功能特性

3.1 初始设置与使用

使用评估板时，首先要将9V电源连接到输入插孔，也可以使用9V电池供电。同时，将计算机的USB电缆连接到板上的迷你USB连接器，用于与GUI工具进行数据传输。输入信号可连接到J4和J5连接器。如果微控制器已经编程，通电后程序将开始执行。

3.2 配置更改

评估板可以通过触摸敏感按键S1、S2、S3和S4进行各种配置更改。按下S1键可以更改过采样率（OSR），有256、128、64和32四种配置可供选择，还可以显示RTCC的时间。通过同时按下S2和S4键可以进入RTCC日期设置模式，按下S1和S2键可以进入RTCC时间设置模式。S2键用于更改第一个通道的内部PGA增益，S3键用于更改第二个输入通道的内部增益，S4键用于切换ADC转换的位宽，可在16位和24位之间切换。

四、固件流程图

评估板的固件包含多个功能和例程，通过流程图可以清晰地了解其执行过程。主要的例程包括主例程、触摸按键按下例程、时间显示例程、OSR切换例程、通道CH0增益切换例程、通道CH1增益切换例程、位宽更改例程、UART发送中断例程、UART接收中断例程和INT0中断例程。

五、实验室测试结果

在调试模式下，使用MPLAB IDE并将调试器连接到评估板的RJ11连接器，可以在数据监控和控制接口（DMCI）窗口中绘制评估板CH0和CH1通道的波形。通过不同的测试设置，如不同的增益和OSR值，可以观察到波形的变化。例如，当CH0和CH1连接到300 mV信号，CH0增益为8，CH1增益为1时，可以看到不同的波形效果；当OSR值较低时，波形会出现明显的失真，而较高的OSR值可以减少信号失真。

六、GUI界面

评估板的GUI界面可以实时显示信号的时域和频域波形，通过UART与微控制器进行通信，通信波特率为38400。使用GUI需要安装Visa441runtime和LVRTE86std运行时引擎。

七、附录

7.1 原理图和布局

附录A提供了评估板的各种原理图和布局图，包括4个原理图和7个PCB相关的布局图，如PCB顶层、底层、丝印层等，为工程师进行硬件设计和调试提供了详细的参考。

7.2 物料清单

附录B列出了评估板使用的所有组件和设备的详细信息，包括数量、参考编号、描述、制造商和零件编号等，方便工程师进行采购和替换。

PIC18F87J72评估板为电子工程师提供了一个功能强大、易于使用的开发平台，通过深入了解其硬件特性、功能配置和测试方法，工程师可以更好地开发和评估基于PIC18F87J72的应用。你在使用这款评估板的过程中遇到过哪些有趣的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。