基于PIC32的铁路隧道监测系统

跟随器，使用电位器R5等比例缩写输出电压。

图3-2 TCD1501时序图

3.1.3 MPLAP软件仿真与实验测试

采用MPLAB软件编写驱动软件，在DEBUG选择中选择MPLAB SIM进行软件仿真，如图3-4所示。然后采用泰克示波器TDS1012检测CCD输出电压，可以看到驱动成功，并输出周期性的波形。其中一个波形中，高电压部分表示此处探测到光，低电压部分表示没有光。

图3-4 使用MPLAB进行软件仿真

图3-5使用泰克示波器TDS1012检测CCD输出电压

3.2 字符型液晶LCD1602

3.2.1 液晶LCD1602简介

LCD1602是常用的工业级别字符型液晶，能够同时显示16×2即32个字符。下图为实物图和引脚定义。模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码。

图3-6 液晶LCD1602实物图和引脚定义

3.2.2 并行主接口PWP简介

并行主端口（Parallel Master Port，PMP）是一个 8 位 /16 位并行 I/O 模块，专用于与通信外设、LCD、外部存储器件以及单片机等多种并行器件进行通信。由于并行外设接口的多样化，PMP模块具有高度可配置性。

PMP 模块的主要特性包括：

• 最多 16 条可编程地址线

• 最多 2 条片选线

• 可编程选通选项

• 独立的读和写选通，或

• 带使能选通的读 / 写选通

• 地址自动递增 / 自动递减

• 可编程地址 / 数据复用

• 可编程控制信号的极性

• 支持传统并行从端口

• 支持增强型并行从端口

• 地址支持

• 4 字节深自动递增缓冲区

• 施密特触发器或 TTL 输入缓冲器

3.2.3 配置PMP用于LCD模块

从上面我们了解了液晶LCD1602，尽管我们可以如果人工访问PORTE和PORTD的各个引脚来控制I/0信号实现总线时序。但是PIC32提供的并行主接口PMP，它能够把单片机从控制慢速外围设备的繁琐任务中解脱出来。图3-7是使用PMP接口与LCD1602的连线图，图3-8是驱动液晶显示一行“EEFOCUS GOOD”字符。

图3-7 使用PMP接口与LCD1602的连线图

图3-8 驱动液晶显示一行“EEFOCUS GOOD”字符

2.3 串口通信COM

串行接口简称串口，也称串行通信接口（通常指COM接口），是采用串行通信方式的扩展接口，由于其配置简单，广泛地用于数据传输到计算机。由于开发板上没有串口模块，而且我们也没有申请串口模块，所以我们根据图3-9原理图，使用PIC32的串口2接口和MAX232芯片，自己焊接了一个串口模块，如图所示。

图3-9 PIC32的串口2接口和MAX232芯片电路连接

图3-10 串口模块实物图

3.4 温度传感器LM75A

3.4.1 LM75A简介

LM75A是一个高速I2C接口的温度传感器，可以在-55～+125的温度范围内将温度直接转换为数字信号，并实现0.125的精度。PIC32可以通过I2C总线直接读取其内部寄存器中的数据，并可通过I2C对4个数据寄存器进行操作，设置不同的工作模式。LM75A有3个可选的逻辑地址管脚，使得同一总线上可同时连接8个器件而不发生地址冲突。

3.4.2 LM75A实现

LM75A与PIC32的连接是以I2C总线的形式，如图3-11所示，总线上需要加上拉电阻，因为通信开始之前，I2C总线必须空闲或者不忙，这意味着总线上的所有器件都必须释放SCL和SDA线，SCL和SDA线被总线的上拉电阻拉高，上拉电阻取10K左右，实物连线图如图所示。

图3-11 PIC32的I2C1接口与LM75A连线图

图3-12 LM75A与I2C1接口实物连续图

3.5 实时时钟和日历

由于采集到的数据需要以时间作为标记，PIC32器件提供硬件实时时钟和日历（Real-Time Clock and Calendar，RTCC），该模块提供实时时钟和日历功能。RTCC 是为需要长时间维持精确时间的应用设计的