2.2　STC32G12K128單片機硬件實驗平臺

2.2.1　STC大學推廣計劃實驗箱（9.4）

STC大學推廣計劃實驗箱（9.4）是基于STC32G12K128單片機開發的實驗箱，直接通過USB端口下載程序，其主控單片機是高端STC 8位單片機STC8G8K64U，除此以外，二者完全一致。下面介紹STC大學推廣計劃實驗箱（9.4）（以下簡稱實驗箱）中的各模塊電路。

1.STC32G12K128單片機最小系統

STC32G12K128單片機與外圍電路如圖2.27所示。

2.STC32G12K128單片機的引腳

實驗箱中的STC32G12K128單片機周邊引出了64個引腳插孔，如圖2.28所示，如實際操作中需要，可焊上插針，使用很方便。

3.電源控制與指示模塊

如圖2.29所示，該模塊的電源控制由開關三極管Q2、二極管D7、按鍵SW19及電阻（R46、R47）組成。SW19未按下時，Q2導通，系統通電；按住SW19時，Q2截止，系統斷電。LED5、R44構成USB輸入電源指示電路，LED6、R45構成系統電源指示電路。

4.程序下載通信模塊

如圖2.30所示，程序下載通信模塊對應2種程序下載模式：一是USB端口轉串行端口，由核心芯片PL2003（U5）、電容（C16、C19、C20）、電阻（R84、R69、R88）和二極管D5組成；二是通過USB端口直接下載，USB端口的D+、D-分別經R139、R140接單片機的D+（P3.1）、D-（P3.0）。J4、J6分別為普通USB插座和迷你USB插座，R56與D1構成穩壓電路，R56為功率電阻，其作用類似電路中的熔斷器。實驗箱未配置USB端口轉串行端口程序下載電路，而是直接采用通過USB端口下載的方式。

5.獨立鍵盤模塊

如圖2.31所示，獨立鍵盤模塊包含4組按鍵電路：R82、SW17將按鍵信號經R10送至P3.2輸入，R83、SW18將按鍵信號經R11送至P3.3輸入，SW21、R7與內部上拉電阻將按鍵信號送至P3.4輸入，SW22、R8與內部上拉電阻將按鍵信號送至P3.5輸入。按鍵松開時輸出高電平，按鍵按住時輸出低電平。使用SW21、SW22按鍵時，需要編程使能P3.4、P3.5內部的上拉電阻。

6.LED燈顯示模塊

如圖2.32所示，LED燈顯示模塊包含8路LED顯示，低電平驅動：LED4與R95由P6.0控制；LED11與R96由P6.1控制；LED12與R97由P6.2控制；LED13與R98由P6.3控制；LED14與R99由P6.4控制；LED15與R100由P6.5控制；LED16與R101由P6.6控制；LED17與R102由P6.7控制。三極管Q11與R9構成該模塊電源的控制電路，由P4.0控制，當P4.0輸出高電平時，該模塊失電，反之，該模塊得電。

7.LED數碼管顯示模塊

如圖2.33所示，LED數碼管顯示模塊是通過8位LED數碼管進行顯示的，主要由2個4位LED數碼管組件（U12、U13）組成，是共陽極數碼管，段控制端a～h分別由P6.0～P6.7控制，每條支路中間串聯1個限流電阻（R35～R42），位控制端接由P7口控制的驅動電路的輸出端，P7.0對應最右邊（最低位）的數碼管，P7.7對應最左邊（最高位）的數碼管。

8.LED數碼管位驅動模塊

如圖2.34所示，P7.0～P7.7為驅動電路的8位輸入端，COM0～COM7為驅動電路的8位輸出端，對應接8位數碼管的位控制端。輸入低電平時，對應的三極管導通，接通LED數碼管電源，位控制端輸入有效（該顯示位顯示）；輸入高電平時，對應的三極管截止，斷開LED數碼管電源，位控制端輸入無效（該顯示位不顯示）。

9.矩陣鍵盤模塊

如圖2.35所示，這是一個2×4的矩陣鍵盤，共8個按鍵，2個行輸入端分別接P0.6、P0.7，4個列輸入端分別接P0.0～P0.3。實際上，通用的標準矩陣鍵盤一般是4×4的矩陣鍵盤，共16個按鍵，當編程用到的按鍵數超過8個時，建議使用ADC鍵盤。

10.基準電壓模塊

如圖2.36所示，基準電壓模塊主要由基準電壓芯片U8（CD431）、R16、R78、R79和C24組成，VREF端為基準電壓輸出端，輸出電壓為2.5V。

11.NTC測溫模塊

如圖2.37所示，NTC測溫模塊由NTC電阻、R6和C6組成。當溫度變化時，NTC電阻的阻值發生變化，進而其承受的分壓發生變化，通過測量NTC電阻兩端的電壓，可將其按一定規律轉化為溫度信息，NTC電阻兩端的電壓信息通過A/D轉換模塊進入輸入通道3。

12.串行端口2的RS232通信電路及通信指示電路

如圖2.38所示，串行端口2（切換1組引腳）的RS232通信電路由RS232轉換芯片SP3232（U4）、外圍電容元件（C9、C10、C11、C29、C12、C13）、D4、R50、R51及J2組成。J2為9針RS232插座，用于連接PC的RS232端口。LED9、R54構成串行端口2接收端通信指示電路，LED10、R55構成串行端口2發送端的通信指示電路，當然也可以用作一般的LED指示。

13.串行端口2與串行端口3的TTL電平通信電路

如圖2.39所示，當J7、J8短路帽被短接，就構成了串行端口2與串行端口3之間的通信電路。注意，串行端口2、串行端口3的發送、接收引腳都是切換1組對應的引腳。

14.紅外遙控發射與接收模塊

如圖2.40所示，紅外遙控接收模塊由紅外接收組件（U7）、R1和C3組成。接收到紅外信號后，U7的OUT端輸出高電平，此信號通過P3.5輸入單片機。紅外遙控發送模塊由紅外發射管LED1、三極管Q1、R4、R5和C31組成，當P2.7輸出低電平時，Q1導通，紅外發射管LED1發射紅外信號；當P2.7輸出高電平時，Q1截止，紅外發射管LED1不工作。

15.SPI端口實驗電路

如圖2.41所示，U11是SPI串行總線存儲器（PM25LV040），U15是5V-3.3V電壓轉換芯片（KX6211A33M5）。

16.A/D轉換（ADC）鍵盤電路

如圖2.42所示，ADC鍵盤電路主要由按鍵SW1～SW16、電阻R19～R34構成。當按住不同的按鍵時，按鍵公共端輸出不同的電壓，經濾波電路（R17、R18、C21）送A/D轉換模塊輸入通道9（P1.0），通過A/D轉換模塊測量電壓的大小來確定是哪個按鍵被按下。

17.PWM輸出濾波電路（D/A轉換）

如圖2.43所示，PWM輸出濾波電路（D/A轉換）主要由R2、C4、R3和C5構成，用于對P2.3輸出的PWM信號進行濾波，實現D/A轉換。

18.比較器正極輸入電路

如圖2.44所示，比較器正極輸入電路主要由R12、W1構成，用于給比較器正極提供直流輸入電壓。

19.蜂鳴器電路

如圖2.45所示，蜂鳴器電路主要由三極管T2、蜂鳴器BEEP1、R87、D6和C35構成。當P5.4輸出低電平時，T2導通，蜂鳴器得電發聲；當P5.4輸出高電平時，T2截止，蜂鳴器斷電不工作。

20.DS18B20模塊

如圖2.46所示為DS18B20模塊。其中，T1是溫度測量芯片DS18B20（單總線元器件）。

21.LCD12864模塊

如圖2.47所示為LCD12864模塊。其中，W2構成對比度調節電路，可用于引出單片機對應的引腳信號。

22.TFT彩屏的引腳插座

TFT彩屏的引腳插座由J1、J2、J3、J4插座組成，用于連接TFT彩屏，也可用于引出單片機對應的引腳信號，其引腳定義如圖2.48所示。

23.并行擴展32KB RAM電路

如圖2.49所示為并行擴展32KB RAM電路。其中，U9是32KB RAM芯片，地址總線為15位，數據總線為8位；U10是8位鎖存器，當并行總線擴展片外存儲器時，U10用于鎖存低8位地址總線數據。

24.I2C電路—24C02

如圖2.50所示為I2C電路—24C02。其中，U3是用于進行I2C總線通信的EEPROM芯片，24C02的容量是2KB。