MCP2120/22 开发者板：红外应用开发利器

在电子工程领域，开发板是我们探索新技术、验证新想法的重要工具。今天，我们就来深入了解一下 Microchip 推出的 MCP2120/22 开发者板，看看它在红外应用开发中能为我们带来哪些便利。

文件下载：MCP212XDM.pdf

一、文档信息与注意事项

这份用户指南详细介绍了 MCP2120/22 开发者板的使用方法。需要注意的是，文档会随着时间推移而更新，实际情况可能与文档有所差异，建议大家访问 Microchip 官网（www.microchip.com）获取最新资料。同时，Microchip 产品的代码保护虽不断发展，但并不能保证绝对安全，非法破解可能违反相关法律。

二、产品概述

2.1 开发者板简介

MCP2120/22 开发者板专为红外数据协会（IrDA）应用的开发和演示而设计。它既可以通过 USB 供电，也能使用电源测试点（VDD 和 GND）供电。当使用电源测试点且 JP2 短路时，电压不能超过 PIC18F65J50 的电压规格。板上预编程的 PIC18F65J50 固件可为 MCP2122 生成时钟，其主机接口可连接 UART 驱动设备实现 IrDA 到 UART 的操作，也可连接 PIC18F65J50 实现独立运行。此外，USB 接口信号与 PIC18F65J50 完全连接，能让板子作为 IrDA 到 USB 的转换器使用。

2.2 开发者板特性

该开发者板主要有五个功能模块：电源、主机微控制器、MCP212X 设备（MCP2120 或 MCP2122）、光收发器电路和 RS - 232 电路/接口。

• 电源：电源可来自 USB 连接或电源测试点。USB 电源会被调节到 3.3V 以满足 PIC18F65J50 的需求。板子有两个电源平面，一个用于 PIC18F65J50 电路，另一个用于 MCP2120/22、光收发器和 RS - 232 驱动电路。通过跳线 JP2 可将两个电源平面连接起来，还有一个 LED 用于指示 MCP2120/22、光收发器和 RS - 232 驱动电路是否通电。
• 主机微控制器：主机微控制器（PIC18F65J50）可为 MCP2120/22 提供时钟，默认固件在两个演示程序中就是这样工作的。这个时钟也可以与 MCP2120/22 断开，使用标准晶体。同时，主机控制器可通过 ICSP 接口进行用户程序编程。不过要注意，PIC18F65J50 的最大工作电压为 3.6V，如果通过 VDD 和 GND 测试点供电，需确保其不被过压。可以通过移除跳线 JP1 和 JP2 上的跳线分流器来隔离 PIC18F65J50 与 MCP2120/22 的电源平面。
• MCP212X 设备：MCP2120/22DM 上的 MCP2122 设备安装在 DIP 插座中，如果需要测试 SOIC 设备，也提供了相应的封装焊盘。
• 光收发器电路：板子支持最多四种光收发器电路实现方式，其中两种采用相同的通用电路布局。在制造时只安装了一个光收发器电路，其他的供用户自行实现和评估，可通过跳线选择系统使用的光收发器。
• RS - 232 电路/接口：配备一个与 MAX3238 兼容的电平转换 IC 以及必要的硬件，可通过 DB - 9 连接器连接 RS - 232 主机，该端口可使用直通电缆连接到 PC。

2.3 跳线说明

开发者板上有多个跳线用于控制时钟源、电源源和光收发器接口等。

• 时钟源：跳线 JP1 将 PIC18F65J50 的 ECCP1 引脚生成的时钟信号连接到 MCP2120 的 OSC2 引脚，这样板子就无需 MCP2120 的晶体电路。
• 电源源：跳线 JP2 连接板子的两个电源平面。移除该跳线后，MCP2120/22 部分可在 MCP2120（2.5V 至 5.5V）或 MCP2122（1.8V 至 5.5V）的全电压范围内工作；连接时，最大电压限制为 PIC18F65J50 设备的最大电压（3.6V）。
• 光收发器接口：跳线 JP1C1 和 JP2C1 用于将默认安装的光收发器连接到 MCP2120/22 的 RXPD 和 TXIR 引脚。如果安装了其他光收发器实现方式，可切换跳线选择所需的光收发器。
• 主机 UART 接口：有五个跳线用于控制 MCP2120/22 的主机 UART 信号连接，可将其连接到 PIC18F65J50 或 UART 驱动设备。
• 固件程序：MCP2122 和 MCP2120 都有对应的 JMP6 跳线设置，用于指定 PIC18F65J50 固件的操作，包括不同的波特率和程序模式。

2.4 PC 要求

使用该开发者板，PC 需要满足以下四个主要要求：

• 标准串口
• USB 端口（为 MCP2120/22 开发者板供电）
• 终端仿真程序（如 HyperTerminal）
• 安装 IrDA 标准驱动，将 IR 端口视为虚拟串口

2.5 开发者板套件内容

套件包含 MCP2120/22 开发者板（型号 102 - 00239），不再附带 CD - ROM，其他材料可从开发板产品页面下载，如用户指南、固件、GUI 程序、原理图捕获和 PCB 布局文件等。

三、安装与操作

3.1 演示系统概述

要演示 MCP2120/22 开发者板的操作，需要第二个编码器/解码器板，如另一个 MCP2120/22 开发者板或其他编码器/解码器设备。开发者板可由 USB 或电源测试点供电，在演示中通常使用 USB 供电。PIC18 为 MCP2120/22 生成时钟，板子可配置为在 IR 接口和 UART 接口之间传输数据，也可作为独立嵌入式系统运行。

3.2 PIC18F65J50 固件

PIC18F65J50 固件的操作由 JMP6 头的状态决定，同时信号路由跳线头也需要正确配置，以确保信号的正确传输。固件还可以为 MCP2122 和 MCP2120 生成时钟源。不同的 MODE 信号状态决定了时钟频率、波特率和执行的程序。

• 生成时钟模式：根据 RD7 和 RD3 信号判断设备类型，若为 MCP2120 且使用 PIC 作为时钟源，PIC 会根据 RD2:0 信号提供相应频率的时钟，并驱动 MCP2120 的 BAUD2:0 信号设置波特率；若为 MCP2122，PWM 输出频率由 RD2:0 信号决定。
• 无时钟生成模式：当判断设备为 MCP2120 且使用晶体作为时钟源时，PIC 会根据 RD2:0 信号控制 MCP2120 的 MODE2:0 引脚状态。
• 其他模式：包括回声数据接收并改变大小写、流式传输数据表、数据直通等模式，不同模式下板子的工作方式不同。

3.3 演示操作

3.3.1 直接 IR / UART（DB - 9）模式

在此模式下，MCP2120/22 开发者板 #2 会将从 IR 接口接收到的数据直接发送到 UART 接口给 PC 的串口，反之亦然。这展示了 MCP2120/22 在 IR 端口和主机 UART 端口之间的编码和解码功能，板子可作为 IR 到 UART 的转接器使用。操作步骤包括放置板子、配置跳线、供电、连接串口和运行 HyperTerminal 程序等。

3.3.2 回声字符接收（改变大小写）模式

MCP2120/22 开发者板 #2 会将从 IR 接口接收到的字母字符改变大小写后回传。此模式展示了 MCP212X 设备在嵌入式应用中的应用。

3.3.3 数据流模式

当 MCP2120/22 开发者板 #2 从 IR 接口接收到一个数据字节后，PIC 会通过 IR 端口连续流式传输一个数据表。

3.3.4 直通模式

MCP2120/22 开发者板 #2 会将从 IR 接口接收到的数据经过 PIC 处理后发送到 UART 接口给 PC 的串口，反之亦然。同样展示了 MCP2120/22 在 IR 端口和主机 UART 端口之间的编码和解码功能。

四、附录信息

4.1 原理图和布局

附录 A 提供了 MCP2120/22 开发者板的原理图和布局图，包括电路板原理图、顶层丝印和焊盘、顶层加丝印和焊盘、底层、电源层和接地层等。

4.2 物料清单

附录 B 列出了 MCP2120/22 开发者板 PCB 上安装和未安装的组件清单，方便我们了解板子的组成和进行相关的硬件开发。

4.3 板子测试

附录 C 说明了板子的测试情况，部分配置会进行测试，如 MCP2122、TFDU - 4300 及其电路、USB 电源电路等；也有部分未测试的部分，如 MCP2120 及其相关晶体电路、TFDU - 4101 及其电路等。

4.4 配置 HyperTerminal 程序

附录 D 详细介绍了如何配置 HyperTerminal 程序，以确保 PC 能与开发者板进行通信，包括设置端口、波特率、字符位数、奇偶校验等参数。

4.5 连续传输数据表

附录 E 展示了 MCP2120/22 开发者板连续传输的数据表。

4.6 编程 MCP212XDM

附录 F 说明用户可以使用自己的应用固件或提供的演示固件对 PIC18F65J50 进行重新编程，编程需要 PC USB 端口、MPLAB ICD 2 模块、RJ - 11 到 ICSP 适配器和相应的 “.HEX” 文件。

MCP2120/22 开发者板为红外应用开发提供了一个强大而灵活的平台。通过合理配置跳线和固件，我们可以实现多种功能，满足不同的开发需求。大家在使用过程中遇到问题，不妨多参考这份用户指南，相信它会为你的开发工作带来很大的帮助。你在使用类似开发板时有没有遇到过什么有趣的问题呢？欢迎在评论区分享。