MCP215X数据记录器演示板用户指南：功能、操作与应用

引言

在当今的电子设备设计中，无线红外（IR）通信技术因其便捷性和广泛应用，受到了众多工程师的关注。Microchip的MCP215X数据记录器演示板为开发者提供了一个理想的平台，用于评估和开发基于IrDA标准协议的无线IR通信应用。本文将详细介绍MCP215X数据记录器演示板的功能、安装、操作以及相关应用，帮助工程师更好地理解和使用该演示板。

文件下载：MCP215XDM.pdf

一、MCP215X数据记录器演示板概述

1.1 演示板简介

MCP215X IrDA标准协议栈控制器设备允许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标准协议栈和IrDA标准位编码/解码。MCP215X数据记录器演示板用于在数据记录应用中评估和演示MCP2150或MCP2155设备。该板可与主设备（如PDA或笔记本电脑）通信，为系统设计师开发基于MCP215X设备的IrDA标准节点提供示例。

1.2 演示板套件内容

• 演示板：MCP215X数据记录器演示板（预装MCP2150）
• 用户指南：MCP215X数据记录器演示板用户指南（CD-ROM）
• CD-ROM内容：包含Palm PDA、Pocket PC和Windows XP主设备应用程序及相关应用笔记，以及可针对MCP2150或MCP2155进行条件汇编的演示板固件。

二、安装与操作

2.1 安装与通信概述

该章节讨论了MCP215X数据记录器演示板与主设备的数据通信安装和操作，展示了一个IrDA标准系统，帮助系统设计师将IR端口集成到系统中。演示板作为IrDA标准从设备，使用MCP2150或MCP2155设备。主设备需运行相应的应用程序，如Palm OS、Microsoft Pocket PC 2003和Microsoft Windows XP的应用程序，这些应用程序由相关应用笔记支持。

2.2 演示板特点

• 通信功能：可直接与运行主设备应用程序或终端仿真程序的主设备（PDA或笔记本电脑）通信。
• 显示功能：配备2行x 16字符的LCD显示屏，用于显示系统信息。
• 数据传输：数据以易于阅读的格式传输。
• 可重编程：使用MPLAB In-Circuit Debugger（ICD）接口对PIC16F877进行重编程，方便用户进行应用开发。
• 设备兼容性：提供18针插座，可安装MCP2150（默认设备）或MCP2155（可选设备）。
• 信号监测与接口：设有头针，可监测多个板信号或与用户系统接口。
• 状态指示：8个LED指示MCP215X状态（CTS、RTS、DTR、DSR、CD和RI活动），另外8个LED连接到PIC16F877的PORTD。
• 电源供应：由9V电源供电（可使用9V电池）。
• 控制开关：PICmicro微控制器（MCU）复位开关，以及两个开关（SW2和SW3）用于控制PICmicro MCU程序操作。
• 光学收发器：设有头针和跳线，可电气移除光学收发器并安装备用光学收发器电路（子板）。
• 可变电阻：连接到PICmicro MCU A/D输入的可变电阻。
• EEPROM插座：8针DIP插座，可安装可选的串行EEPROM（24LC256）。

2.3 入门指南

2.3.1 硬件概述

MCP215X数据记录器演示板的主要组件包括MCP215X设备、光学收发器、PICmicro MCU、LCD模块、电源、用户输入、PICmicro MCU复位和晶体等。该板已完全组装和测试，可用于评估和演示MCP2150或MCP2155的功能。其跳线设置用于连接不同的信号，如TXIR、RXIR、EN等，具体设置可根据需求进行调整。

2.3.2 固件概述

演示板上可演示两种PIC16F877固件程序：

• 自动售货机程序：模拟自动售货机，统计汽水和糖果的销售数量。通过按下S2和S3开关可分别增加汽水和糖果的计数器值。PIC16F877接收主设备的数据字节，根据命令传输计数器值或清除计数器值。
• 250字节数据传输程序：演示从从设备到主设备的250字节数据传输。有两种数据传输方法可供选择：一是在CTS信号为低时从主机控制器向MCP2150传输数据；二是在CTS信号下降沿后从主机控制器向MCP2150传输64字节数据，后者可实现更高的数据吞吐量。

2.3.3 主设备图形用户界面（GUI）概述

为Palm PDAs、Pocket PC PDAs和Windows XP PCs开发了应用程序，其GUI设计相似。不同平台的GUI包含连接、读取数据、清除数据、发送字节、获取文件等按钮，用于与演示板进行交互。

2.4 运行演示

演示板可与任何实现IrCOMM 9线“cooked”协议层的主设备接口，如Palm PDA、Pocket PC PDA和带有IrDA标准端口的笔记本电脑。针对不同主设备平台开发了相应的应用程序，并配有相关应用笔记。

2.4.1 与Palm PDA运行演示

• GUI介绍：Palm PDA的GUI包含连接、读取数据、清除数据、ASCII/HEX切换、发送、显示、重置、发送文件等按钮，用于与演示板进行通信和数据交互。
• 自动售货机演示步骤：将设备放置在合适位置，设置演示板跳线，插入电源，选择自动售货机程序，通过PDA的连接按钮建立连接，操作演示板上的开关更新计数器值，使用PDA的读取数据和清除数据按钮进行数据查询和清除。
• 250字节数据传输演示步骤：同样设置设备和演示板，选择250字节数据传输程序，通过PDA输入数据并发送，演示板接收数据后进行数据传输，PDA可查看接收到的数据。

2.4.2 与Pocket PC PDA运行演示

• GUI介绍：Pocket PC PDA的GUI包含连接、读取数据、清除数据、发送字节、获取文件、跟踪、键盘等按钮，用于与演示板进行交互。
• 自动售货机演示步骤：与Palm PDA的操作步骤类似，包括设备放置、跳线设置、电源插入、程序选择、连接建立、计数器更新和数据查询清除等。
• 250字节数据传输演示步骤：设置设备和演示板，选择数据传输程序，通过PDA的获取文件按钮触发数据传输，PDA可查看和清除接收到的数据。

2.4.3 与Windows XP PC运行演示

• GUI介绍：Windows XP PC的GUI包含连接、读取数据、清除数据、发送字节、获取文件、关闭等按钮，用于与演示板进行通信和数据交互。
• 自动售货机演示步骤：将设备放置在合适位置，设置演示板跳线，运行PC程序，插入演示板电源，选择自动售货机程序，通过PC的连接按钮建立连接，操作演示板上的开关更新计数器值，使用PC的读取数据和清除数据按钮进行数据查询和清除。
• 250字节数据传输演示步骤：设置设备和演示板，选择数据传输程序，通过PC输入数据并发送，演示板接收数据后进行数据传输，PC可查看接收到的数据。

2.5 演示板详细描述

2.5.1 电源

演示板由9V电池或AC - 9V电源供电，电压调节至标称4.5V，绿色LED（D10）作为电源指示灯。

2.5.2 MCP215X IrDA协议栈控制器设备

该设备处理所有IrDA标准协议任务，允许系统设计师通过标准UART端口轻松将其与微控制器接口。MCP2150和MCP2155的主机UART接口信号略有不同，具体可参考相关设备文档。MCP215X实现了IrDA标准规范中IrCOMM应用层协议的9线“cooked”服务类，作为从设备运行，不主动发起与其他IrDA标准设备的通信。

2.5.3 PICmicro®微控制器功能

PIC16F877（或PIC16F877A）微控制器具有UART端口、A/D转换器、Flash存储器、足够的I/O引脚，且功耗低。其MCLR输入连接到复位按钮，RA5和RA4引脚连接到S2和S3按钮，用于选择固件程序。该微控制器还连接到标准的In - Circuit Serial Programming™（ICSP™）头针，方便程序访问。

2.5.4 IR收发器电路

使用Vishay® TFDS 4500集成光学收发器。

2.5.5 信号头针

板上设有头针（J4），方便访问系统信号，可获取MCP2150或MCP2155的信号。

2.5.6 使用集成光学收发器

通过短接跳线JP7、JP1和JP2，可使集成光学收发器正常工作。

2.5.7 使用离散光学收发器子板

移除跳线JP7、JP1和JP2，并将离散光学收发器板插入头针J1和J5，可使用替代的光学收发器。

三、附录信息

3.1 原理图和布局

附录A包含演示板的数字电路原理图、模拟电路原理图、顶层布局、底层布局、接地层和电源层等信息，为工程师提供了详细的电路设计参考。

3.2 物料清单（BOM）

附录B列出了演示板的所有部件，包括电容、电阻、连接器、集成电路等，方便工程师进行物料采购和设备维护。

3.3 MCP215X连接序列概述

附录C展示了主设备与MCP215X（从设备）之间的连接序列，为工程师理解设备之间的通信过程提供了帮助。

3.4 MCP215X 250字节数据传输表

附录D给出了从MCP215X数据记录器演示板传输到主设备的250字节数据表，方便工程师进行数据验证和分析。

四、总结

MCP215X数据记录器演示板为工程师提供了一个全面的平台，用于开发和评估基于IrDA标准协议的无线IR通信应用。通过详细了解演示板的功能、安装、操作和相关附录信息，工程师可以更好地利用该演示板进行产品设计和开发，实现高效、稳定的无线IR通信。在实际应用中，工程师可以根据具体需求对演示板进行定制和扩展，以满足不同的应用场景。你在使用MCP215X数据记录器演示板的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。