开关矩阵（SWM）和 AM824-Core的应用

AM824-Core 开发板板载了两路LED 发光二极管，可以完成简单的显示任务，电路详见图1.14，引脚标号GPIO_LED0、GPIO_LED1 对应PIO0_8、PIO0_9，LED 为低电平有效（低电平有效）。LED 电路的控制引脚与微控制器的I/O 引脚通过J9 和J10 相连。电路中的R3 和R4 为LED 的限流电阻，选择1.5kΩ这个值可以避免LED 点亮时过亮。

图1.14 板载LED 电路

2． 蜂鸣器电路

为了便于调试，AM824-Core 设计了蜂鸣器驱动电路，详见图1.15，引脚标号PIO_BEEP对应PIO0_2。AM824-Core 开发板使用的是无源蜂鸣器，D1 起保护三极管的作用，当突然截止时无源蜂鸣器两端产生瞬感应电动势可以通过D1 迅速释放掉，避免叠加到三极管集电极上从而击穿。若使用有源蜂鸣器则D1 不用焊接。当不使用蜂鸣器的时候也可以用J7 断开蜂鸣器电路与I/O 口的连接。

图1.15 板载蜂鸣器电路

3． 加热电阻与按键电路

AM824-Core 开发板创新性的设计了一套测温实验电路。包含加热电路和数字/模拟测温电路。其中加热电路采用了一个阻值为20~50Ω的功率电阻（2W），通过按键来控制，详见图1.16，引脚标号GPIO_KEY 对应PIO0_1。电阻越小通过其电流越大，产生的热量越大，因此R32若焊接小电阻时，不宜加热时间过长。按键的功能需要用J14 上的跳线帽来选择为加热按键。当按键按下时电路导通，电阻上产生的热量会导致电阻周围的温度上升，这时可以通过测温电路观察温度上升情况。

图1.16 加热电路

4． 数字测温电路

AM824-Core 选择LM75B 作为数字测温电路的主芯片，LM75B 与LM75A 完全兼容，只是静态功耗会稍低一些，电路详见图1.17，引脚标号PIO_SDA、IO_SCL 对应PIO0_11、PIO0_10。LM75B 是一款内置带隙温度传感器和Σ－Δ模数转换功能的温度数字转换器，它也是温度检测器，并且可提供过热输出功能。

图1.17 LM75B 电路

LM75B 的主要特性如下：

• 温度精度可达0.125℃的精度；

• 较宽电源电压范围：2.8V~5.5V；

• 环境温度范围：Tamb=-55℃~+125℃；

• 较低的功耗，关断模式下消耗的电流仅为1μA；

• I²C 总线接口，同一总线上可连接多达8 个器件。

在电路设计上，R5 和R6 是I²C 总线的上拉电阻。由于板载只有一片LM75B，不用考虑芯片的地址问题，因此芯片的A0~A2 引脚可以直接接地。OS 为芯片的过热输出，可以外接继电器等器件实现一个独立温控器的功能，这里由于温控是通过单片机控制的，因此这个引脚可以不使用。

5． 模拟测温电路

模拟测温电路是利用热敏元件的电特定随温度变化的特点进行测量，AM824-Core 开发套件选择了热敏电阻作为测温元件，热敏电阻选用的是MF52E-103F3435FB-A，当测温范围在0~85℃，电阻变化范围为27.6~1.45KΩ。测温电路详见图1.18，引脚标号PIO_ADC 对应PIO_14，其采用的是简单的电阻分压电路，其中C8 是为了电路输出更加稳定。单片机通过ADC 采集分压电阻上的电压值，当温度变化时，热敏电阻的阻值发生变化，单片机采集到的ADC值也会发生变化。通过计算得到热敏电阻的阻值，再对比热敏电阻阻值与温度的对照表，就可以得到当前的温度值。

图1.18 热敏电阻电路

>>>   1.4.5 跳线帽使用

板载外设接口设计在MCU 引脚和板载外设电路之间，可以通过跳线帽进行短接，详见图1.19。这样设计是为了外设电路在不使用的时候可以断开与MCU 引脚的连接，而不会影响到这些引脚当作其它功能使用，详见表1.6。

图1.19 板载外设接口引脚图

表1.6 板载外设接口管脚说明

>>>   1.4.6 MiniPort 接口

MiniPort（2×10）接口是一个通用板载标准硬件接口，通过该接口可以与配套的标准模块相连，便于进一步简化硬件设计和扩展。其特点如下：

• 采用标准的接口定义，采用2×10 间距2.54mm 的90°弯针；

• 可同时连接多个扩展接口模块；

• 具有16 个通用I/O 端口；

• 支持1 路SPI 接口；

• 支持1 路I²C 接口；

• 支持1 路UART 接口；

• 支持一路3.3V 和一路5V 电源接口。

标准MiniPort（2×10）接口功能说明详见图1.20，MiniPort（2×10）接口使用的连接器为2.54mm 间距的2×10 排针/排母（90°），其封装样式详见图1.21。主控制器底板选用90°排针，功能模块选用90°排母与主机相连，同时采用90°排针将所有引脚引出，实现模块的横向堆叠。

图1.20 MiniPort（2×10）接口功能说明

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