PICkit™ Serial I²C™ Demo Board：开启I²C通信探索之旅

在电子工程师的日常工作中，掌握各类通信协议和开发工具是必不可少的技能。今天，我们将深入探讨Microchip的PICkit™ Serial I²C™ Demo Board，这是一款专为展示I²C串行通信而设计的开发板，它能帮助我们更好地理解和应用I²C协议。

文件下载：PKSERIAL-I2C1.pdf

一、开发板概述

PICkit™ Serial I²C™ Demo Board主要用于演示I²C串行通信以及以下几种设备的操作：

1. 24LC02B：2Kbit串行EEPROM，可进行数据的读写操作。
2. MCP9801：高精度温度传感器，能够读取环境温度。
3. MCP3221：低功耗12位A/D转换器，可将模拟信号转换为数字信号。
4. TC1321：10位数字 - 模拟转换器，能将数字信号转换为模拟电压输出。
5. MCP23008：8位I/O扩展器，可用于扩展微控制器的I/O端口。

该开发板设计巧妙，可轻松连接到PICkit Serial Analyzer（DV164122），由PICkit Serial Analyzer提供I²C主模式串行通信和电源，而开发板上的设备则工作在I²C从模式。此外，通过将通信线连接到连接器P1，它还能与几乎任何演示或开发板相连。

二、I²C串行通信基础

在使用这款开发板之前，我们需要对I²C串行通信有一定的了解。I²C（Inter - Integrated Circuit）是一种串行通信协议，广泛应用于各种电子设备中。以下是获取I²C通信相关知识的途径：

• I²C - Bus Specification：可从NXP Semiconductor（原Philips Semiconductor）网站（http://www.nxp.com/acrobat_download/literature/9398/39340011.pdf）获取I²C - Bus Specification Version 2.1（2000年1月版）。
• I²C Master Communications教程：在Microchip Technology网站上，通过点击“Support --> Getting Started --> PIC MCU Tutorials --> I²C Master Mode”可找到相关教程。
• 应用笔记：同样在Microchip Technology网站，点击“Design --> App Notes --> Function: Communications --> I²C”可获取多个I²C相关的应用笔记。

三、安装与操作

3.1 开发板操作

PICkit™ Serial I²C™ Demo Board与PICkit Serial Analyzer连接紧密，具体操作可参考PICkit Serial Analyzer User’s Guide（DS51647）中关于I²C主通信模式的章节。PICkit Serial Analyzer提供I²C主模式串行通信和电源，开发板上的设备工作在从模式。

开发板上的上拉电阻R2和R3默认未安装。使用PICkit Serial Analyzer时，可配置其启用内部上拉电阻；若要与其他开发板配合使用，也可自行安装R2和R3，或者在使用PICkit Serial Analyzer时禁用其内部上拉电阻。

连接器P1用于连接PICkit Serial Analyzer或其他开发板，其引脚分配如下：	Pin	Label	Type	Description
1	—	—	No Connection
2	+V	Power	Power
3	GND	Ground	Ground
4	SDA	Input/Output	Serial Data
5	SCL	Input	Serial Clock
6	—	—	No Connection

3.2 板载设备

24LC02B 2Kbit Serial EEPROM

这是一款2Kbit的串行EEPROM，其从地址为0xAX（x为任意值），可进行数据的读写操作。详细信息可参考24AA02/24LC02B Data Sheet（DS21709）。

MCP9801 High - Accuracy Temperature Sensor

高精度温度传感器，从地址为0x92。可通过它读取环境温度，测试点ALERT和GND提供的信号可使用电压表或示波器进行读取。相关详细信息见MCP9800/MCP9801 Data Sheet（DS21909）。

MCP3221 Low - Power 12 - Bit A/D Converter

低功耗12位A/D转换器，从地址为0x9A。电位器R1被配置为分压器，其抽头连接到输入。MCP3221可读取电压，该电压也可通过电压表在测试点A_IN和GND进行验证。详细信息参考MCP3221 Data Sheet（DS21732）。

TC1321 10 - Bit Digital - to - Analog Converter

10位数字 - 模拟转换器，从地址为0x90。VREF信号由MCP1525 2.5V电压参考产生，DAC输出电压摆幅（(V{SW})）在0 - 2.5V之间。可使用电压表在测试点(V{OUT})、DAC - OUT和GND测量其输出。详细信息见TC1321 Data Sheet（DS21387）。

MCP23008 8 - Bit I/O Expander

8位I/O扩展器，从地址为0x40。其输出驱动LED DS1 - DS8，通过闭合跳线JP1（使用2针分流器）可使LED工作，移除JP1则可禁用LED。MCP23008的输出连接到测试点GP0 - GP7和GND，可使用电压表监测或连接到外部设备。详细信息参考MCP23008/MCP23S08 Data Sheet（DS21919）。

四、开发板资源

4.1 原理图和布局

附录A提供了开发板的原理图和布局图，包括板的原理图、顶层丝印层、顶层金属层和底层金属层，这些资源有助于我们深入了解开发板的电路结构和布局。

4.2 物料清单（BOM）

附录B列出了构建开发板所需的所有零件，包括电容、LED、连接器、电阻、测试点和集成电路等。需要注意的是，制造中使用的物料清单采用了所有符合RoHS标准的组件。

五、支持与服务

5.1 文档更新

所有文档都会随着时间推移而过时，Microchip的工具和文档也在不断发展以满足客户需求。因此，实际的对话框和工具描述可能与本手册有所不同。可通过Microchip网站（www.microchip.com）获取最新文档。

5.2 推荐阅读

为了更好地使用PICkit™ Serial I²C™ Demo Board，还推荐阅读以下Microchip文档：

• 24AA02/24LC02B Data Sheet（DS21709）
• MCP9800/1/2/3 Data Sheet（DS21909）
• MCP3221 Data Sheet（DS21732）
• TC1321 Data Sheet（DS21387）
• MCP23008/MCP23S08 Data Sheet（DS21919）
• MCP1525/41 Data Sheet（DS21653）

5.3 客户支持

Microchip产品的用户可通过以下渠道获得支持：

• 经销商或代表
• 当地销售办公室
• 现场应用工程师（FAE）
• 技术支持（http://support.microchip.com）

同时，文档中还提供了Microchip在全球各地的销售和服务联系方式，方便用户获取及时的帮助。

PICkit™ Serial I²C™ Demo Board为电子工程师提供了一个很好的平台，用于学习和实践I²C串行通信。通过深入了解其功能和操作，我们可以更好地应用I²C协议，开发出更优秀的电子系统。你在使用I²C通信或这款开发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。