MCP42XX PICtail™ Plus Daughter Board：数字电位器开发利器

在电子设计领域，数字电位器凭借其高精度、可编程等特性，在众多应用场景中发挥着重要作用。Microchip的MCP42XX PICtail Plus Daughter Board就是一款专门用于展示MCP41XX和MCP42XX数字电位器特性与能力的开发板。下面，我们就来详细了解一下这款开发板。

文件下载：MCP42XXDM-PTPLS.pdf

一、产品概述

1.1 开发板简介

MCP42XX PICtail Plus Daughter Board专为MCP42XX设备设计，可与PIC24 Explorer 16 Demo Board、PICkit™ Serial Analyzer或其他包含PICtail Plus female connector的PICDEM Demo Board轻松配合使用。MCP41XX和MCP42XX是具有SPI接口的数字电位器，有7位或8位分辨率，提供单通道或双通道选择，且有易失性和非易失性内存选项。

1.2 开发板功能

该开发板主要用于展示数字电位器的应用。板上有一个MCP4261 - 103（10 kΩ）设备（采用TSSOP封装，U2），这是一个双8位非易失性电位器，可通过PICkit Serial Analyzer接口（J1）或PICtail Plus接口（J3）控制。其特点包括：

• 具备PICkit Serial Analyzer接口（J1）和PICtail Plus接口（J3）。
• 采用MAX4582L高压模拟开关，可将(overline{CS})电压选为(V_{SS})、3.3V、5.0V或9.0V，支持高压命令。
• 设有跳线（JP2:JP3），可将Wiper引脚（W0和W1）连接到PICDEM模拟通道。
• 有跳线（JP1），允许在连接到PICDEM板或PICkit Serial Analyzer时，由外部电源驱动AVDD。
• 跳线可使Terminal A引脚连接到(AV{DD})或VAx焊盘，Terminal B引脚连接到(V{SS})或VBx焊盘。
• 提供连接点，便于连接电阻网络终端引脚。

1.3 开发板套件内容

• 一块MCP42XX PICtail Plus Daughter Board（编号102 - 00182）。
• 模拟和接口产品演示板CD - ROM（DS21912），包含MCP42XX PICtail™ Plus Daughter Board用户指南（DS51759）、PICkit Serial Analyzer PC GUI（可执行文件和源代码，“按原样”提供）。

二、安装与操作

2.1 开发板用途

MCP42XX PICtail Plus Daughter Board用于展示数字电位器的操作，MCP41XX设备的操作与MCP42XX类似，因此该演示板可作为这两个设备系列的开发平台。

2.2 开发板特性

• 每个数字电位器的Terminal A引脚可单独连接到(AV_{DD})或相应的VAx焊盘。
• 每个数字电位器的Terminal B引脚可单独连接到(AV_{SS})或相应的VBx焊盘。
• 可通过PICtail Plus接口（J3）的控制信号将MCP4261的CS引脚电压控制为(V_{SS})、3.3V、5.0V或9.0V。
• 可通过PICkit™ Serial Analyzer接口（J1）控制MCP4261。
• PIC24可监控MCP4261的W0和W1引脚的电压水平。
• 提供一个“C”程序，演示正常和高压命令。
• 展示了一个分轨应用，数字逻辑为3.3V，模拟操作为5.0V。

2.3 开始使用

2.3.1 硬件方面

开发板的VAx和VBx焊盘可连接外部电压源到设备的Terminal A或Terminal B引脚，VWx焊盘直接连接到相应的Terminal W引脚，方便测量电压。AVDD焊盘可由外部电源供电，以提高性能。印刷电路板（PCB）设计支持SPI和I2C设备系列（MCP42XX和MCP46XX），但SPI版本的演示板并非所有组件都已安装。

2.3.1.1 跳线说明

跳线用于配置Terminal A和Terminal B引脚的电压源，以及确定W引脚的连接。默认跳线配置在发货时已设置好。

2.4 演示操作

2.4.1 使用Explorer 16 Starter Kit进行演示

• 硬件要求：需要Explorer 16 Developers Board和电源（DV164033）、MCP42XXDM - PTPLS开发板、4通道示波器。
• 操作步骤：
  1. 打开示波器并进行配置。
  2. 验证MCP42XXDM - PTPLS的跳线配置。
  3. 将开发板插入Explorer 16 Developers Board的J5头。
  4. 连接示波器探针。
  5. 给已编程的Explorer 16 Developer Board上电，按下并释放MCLR按钮，选择程序1（Wiper 1 Saw Wave）。
  6. 按下Explorer 16 Developer Board的S3按钮，再按下并释放MCLR按钮，释放S3按钮，选择程序2（Increment / Decrement with High Voltage Write to Non - Volatile Wiper 1 Register）。
  7. 后续可通过S4和S6按钮调整Wiper 1电压，通过S5按钮将挥发性Wiper 1寄存器的值写入非挥发性寄存器。

2.4.2 使用PICkit Serial Analyzer进行演示

• 硬件要求：运行Windows XP的带USB端口的PC、PICkit Serial Analyzer Adapter（DV164122）、MCP42XXDM - PTPLS开发板、示波器（也可用数字万用表）。
• 操作步骤：
  1. 打开示波器并配置。
  2. 配置MCP42XXDM - PTPLS的跳线。
  3. 将PICkit Serial Analyzer插入开发板的J1头。
  4. 连接示波器探针。
  5. 将PICkit Serial插入PC的USB端口和开发板的J1连接器。
  6. 启动GUI应用程序。
  7. 选择波特率。
  8. 启用CS信号。
  9. 点击“Advanced”选项卡。
  10. 点击“Read”按钮读取寄存器值。
  11. 在Volatile Wiper 1寄存器文本框中输入值并点击“Write”按钮，观察VW1电压变化。
  12. 向TCON寄存器写入值，观察对VW1引脚的影响。
  13. 向设备内存位置写入各种值，然后读取以验证非易失性内存值是否保留。

三、附录信息

3.1 原理图和布局

附录A包含MCP42XX PICtail Plus Daughter Board的原理图和布局图，包括板原理图、顶层丝印层、顶层组件加丝印、接地层、电源层和底层。

3.2 物料清单

附录B列出了开发板的物料清单，包括已安装和未安装的组件。

3.3 板测试

附录C介绍了开发板的测试情况，部分配置和节点进行了测试，如MCP4261、JMP3、JMP4、MAX4582的部分开关以及VW1焊盘；而部分配置和节点未进行测试，如JMP1、JMP2、MAX4582的Y1开关等。

MCP42XX PICtail Plus Daughter Board为电子工程师提供了一个便捷的数字电位器开发平台，通过详细的操作指南和丰富的演示功能，能帮助工程师更好地理解和应用数字电位器。你在使用这款开发板的过程中遇到过什么问题呢？欢迎在评论区分享。