MCP212X开发者子板：实现低成本无线红外端口的理想之选

在电子设计领域，实现低成本无线红外（IR）端口一直是许多工程师关注的焦点。Microchip的MCP212X开发者子板为这一需求提供了出色的解决方案。今天，我们就来深入了解一下这款子板的特点、使用方法以及相关注意事项。

文件下载：MCP212XEV-DB.pdf

一、产品概述

1.1 子板简介

MCP212X开发者子板主要用于评估和演示MCP2122或MCP2120 IrDA®标准编码器/解码器设备。它能够让系统设计师在任何应用中实现低成本的无线IR端口，支持IrDA标准位编码/解码。该子板设计灵活，可与多种基于PICmicro®微控制器的低成本演示板接口，也能方便地集成到用户自己的应用中。

1.2 套件内容

MCP212X开发者子板套件包含以下物品：

• 安装有MCP2122的MCP212X开发者子板
• 一个MCP2120样品设备
• MCP212X开发者子板用户指南（CD-ROM形式）
• PICDEM™ HPC Explorer板固件（CD-ROM形式）
• PICDEM™ USB板固件（CD-ROM形式）

二、安装与操作

2.1 功能特性

MCP212X开发者子板具有众多实用的特性：

• 多接口支持：配备双接头可连接PICDEM™ HPC Explorer演示板和PICDEM™ LCD演示板；还有接头可连接PICDEM™ Full - Speed USB演示板和PICDEM™ 2 Plus演示板；另外有一个接头方便连接用户的嵌入式系统。
• 光学收发器电路：安装了Vishay® TFDU 4300光学收发器电路，同时预留了Vishay TFDU 4100和Agilent® HSDL 3000可选光学收发器电路的占位。
• 跳线设置灵活：通过跳线可以选择TX、RX、16XCLK信号的连接点；还能“交换”TX和RX信号，使MCP2120可直接通过PICDEM™ HPC Explorer板的DB - 9连接器通信；此外，跳线可被PICDEM演示板固件程序用于确定操作模式。
• 设备安装方便：设有8针DIP插座用于安装MCP2122，14针DIP插座用于安装MCP2120，并且MCP2120的晶体采用插座式设计，便于选择晶体。

2.2 硬件与跳线设置

2.2.1 硬件概述

MCP212X开发者子板的主要组件包括MCP2122设备、MCP2120设备插座、光学收发器、多个接头以及用于路由信号和选择波特率、模式的跳线等。子板经过组装和测试，方便对MCP2122或MCP2120的功能进行评估和演示。

2.2.2 跳线设置

跳线在子板的使用中起着关键作用，不同的跳线设置决定了信号的连接方式和设备的工作模式。例如，JMP1/JP6、JMP2和JMP3/JP7跳线决定了MCP2120的RX、TX和16XCLK信号与接头信号的连接；JP1 - JP5跳线则用于硬件控制相关信号与MCP2120的BAUD和MODE引脚的连接。具体的跳线描述和设置可参考文档中的详细表格。

2.3 搭建演示系统

要演示MCP212X开发者子板，需要一个时钟源和一个主机控制器或UART电路。使用兼容的PICDEM™演示板是一个不错的选择，如PICDEM™ HPC Explorer演示板。

2.3.1 系统要求

搭建演示系统需要以下硬件：

• 一台具有两个串行端口的PC，通过串行端口和HyperTerminal®程序与每个PICDEM™ HPC Explorer演示板通信。
• 两条串行电缆，用于连接PC串行端口和PICDEM™ HPC Explorer演示板的串行端口。
• 两块PICDEM™ HPC Explorer板，用于安装MCP212X开发者子板进行测试。
• 两块MCP2120子板，用于与被测系统通信。
• 两个PICDEM™ HPC Explorer演示板电源（9V DC），为演示板供电。

2.3.2 系统设置

系统设置时，需要一台具有两个串行通信端口（UART）和HyperTerminal的PC，以及两块PICDEM™ HPC Explorer演示板和两块MCP212X子板。需要注意的是，MCP2122和MCP2120不能同时安装。

2.3.3 固件概述

子板提供了两个固件程序，00063 - HPC.asm用于PICDEM™ HPC Explorer演示板，00063 - FS USB.asm用于PICDEM™ FS USB演示板。PICDEM™ HPC Explorer演示板支持直接到PC和回显两种操作模式，而PICDEM™ FS USB演示板仅支持回显模式。这些程序的源代码可从Microchip网站下载，也可在随子板提供的CD - ROM中获取。

2.4 子板详细描述

2.4.1 电源供应

MCP212X开发者子板由5V电源供电，可通过PCB接头获取电源。与合适的PICDEM™演示板配合使用时，电源通过连接器接口提供；若通过HD1连接器集成到应用电路中，则需要引入设备电源。

2.4.2 MCP212X设备操作

• MCP2122操作：MCP2122实现IrDA标准编码器/解码器功能，波特率由16XCLK输入频率决定。其与微控制器（主机UART）接口的关键信号包括TX、RX和16XCLK；与IR收发器电路接口的关键信号包括TXIR和RXIR。
• MCP2120操作：MCP2120同样实现IrDA标准编码器/解码器功能，波特率由设备频率和BAUD2:BAUD0引脚状态决定，还支持软件波特率模式。其与微控制器（主机UART）接口的关键信号有TX、RX、BAUD0 - BAUD3和MODE；与IR收发器电路接口的关键信号为TXIR和RXIR。

2.4.3 IR收发器电路

IR收发器电路采用Vishay® TFDU 4300集成光学收发器，同时预留了Vishay TFDU 4100和Agilent® HSDL - 3000可选光学收发器的占位。通过跳线可以选择将其中一个收发器连接到MCP2120的TXIR和RXIR引脚。

2.4.4 信号接头

子板边缘设有一个14针信号接口接头HD1，方便访问MCP2120的信号，可将其连接到现有应用中进行初步开发或概念验证。

三、附录信息

3.1 原理图和布局

附录A提供了MCP212X开发者子板的原理图和布局图，包括板级原理图（接头和跳线、电路）以及各层布局（组件层、顶层、底层），有助于工程师深入了解子板的电路结构。

3.2 物料清单

附录B列出了MCP212X开发者子板的物料清单，分为已安装组件和未安装的可选组件两部分，方便工程师进行物料管理和采购。

3.3 板级测试

附录C介绍了MCP212X开发者子板的测试情况，在9600波特率下对部分配置进行了测试，同时指出了未测试的部分，如MCP2120和晶体电路、部分光学收发器电路等。

3.4 与演示板配合使用

附录D和E分别介绍了MCP212X开发者子板与PICDEM™ HPC Explorer演示板和PICDEM™ FS USB演示板的配合使用方法，包括演示系统的搭建、跳线配置和操作步骤等。

3.5 配置HyperTerminal程序

附录F详细说明了如何配置HyperTerminal程序，以确保PC能够与PICDEM™ HPC Explorer演示板正常通信，包括程序的各项设置和操作步骤。

四、总结

MCP212X开发者子板为电子工程师提供了一个便捷、灵活的解决方案，用于实现低成本的无线IR端口。通过与多种PICDEM™演示板的配合，工程师可以轻松进行开发和测试。在使用过程中，合理设置跳线、正确配置固件和HyperTerminal程序是确保子板正常工作的关键。希望本文能为广大电子工程师在使用MCP212X开发者子板时提供有益的参考。大家在实际应用中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。