掌握LPC2378芯片的編程方法

掌握LCD的驅(qū)動(dòng)以及顯示方法

二、實(shí)驗(yàn)材料

具有串口通訊的電腦一臺(tái)

ADS1.2開發(fā)環(huán)境

J-Link-ARM仿真器一個(gè)

LPC2378節(jié)點(diǎn)板一個(gè)

繼電器傳感器模塊一個(gè)

三、實(shí)驗(yàn)原理

直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境由PC機(jī)（安裝有Windows XP操作系統(tǒng)、ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境和J-Link-ARM-V410i仿真器）、J-Link-ARM仿真器、NXP LPC2378實(shí)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)板、直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)?zāi)K和LCD顯示實(shí)驗(yàn)?zāi)K組成，如圖3.4.1所示。

圖3.4.1 傳感器實(shí)驗(yàn)環(huán)境

（1） 繼電器的用途

單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)等是一個(gè)弱電器件，一般情況下它們大都工作在5V甚至更低，驅(qū)動(dòng)電流在mA級(jí)以下。而要把它用于一些大功率場(chǎng)合，比如控制電動(dòng)機(jī)，顯然是不行的。所以，就要有一個(gè)環(huán)節(jié)來銜接，這個(gè)環(huán)節(jié)就是所謂的”功率驅(qū)動(dòng)”。繼電器驅(qū)動(dòng)就是一個(gè)典型的、簡(jiǎn)單的功率驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)。在這里，繼電器驅(qū)動(dòng)含有兩個(gè)意思：一是對(duì)繼電器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，因?yàn)槔^電器本身對(duì)于單片機(jī)來說就是一個(gè)功率器件；還有就是繼電器去驅(qū)動(dòng)其他負(fù)載，，比如繼電器可以驅(qū)動(dòng)中間繼電器，可以直接驅(qū)動(dòng)接觸器。所以，繼電器驅(qū)動(dòng)就是單片機(jī)與其他大功率負(fù)載接口。

（2） 繼電器的電路組成及部件作用

本次試驗(yàn)使用的繼電器是松樂繼電器。電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對(duì)于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路和高壓工作電路。

松樂RD-5VDC-SL-C繼電器其電路圖如圖3.4.2所示。

圖3.4.2松樂SRD-5VDC-SL-C繼電器電路圖

如下圖3.4.2所示，三極管Q2很重要。三極管是電子電路里很重要的一個(gè)元件，三極管有兩個(gè)作用：一個(gè)是放大作用；一個(gè)是開關(guān)作用（嚴(yán)格來講開關(guān)作用是放大作用的極限情況）。為了便于理解，首先把三極管想成一個(gè)水龍頭。上面的VCC就是水池。繼電器是一個(gè)水輪機(jī)，下面的GND是比水池低的任何一點(diǎn)。三極管就是水龍頭，它的把手就是那個(gè)帶有電阻的引腳。

當(dāng)J-LINK-ARM的某一個(gè)需要控制這個(gè)繼電器電路的輸出引腳就是一只“手”當(dāng)單片機(jī)的這個(gè)引腳輸出低電平的時(shí)候，就像“手”在打開三極管“水龍頭”，水就從上往下流。繼電器“水輪機(jī)”就開始轉(zhuǎn)起來了。反之，如果是輸出高電平，“手”就開始關(guān)“關(guān)水龍頭”，繼電器“水輪機(jī)”因?yàn)闆]有水流下來，就會(huì)停止。

這就是三極管的開關(guān)作用。簡(jiǎn)單的理解和記憶就是：三極管是一個(gè)開關(guān)器件，但它不是用手來控制，而是用電壓（電流）來控制的。因此，三極管有些時(shí)候也被稱做電子開關(guān)（與機(jī)械開關(guān)相區(qū)別）。

（3） 繼電器的內(nèi)部組成及各個(gè)引腳的電路接法

圖3.4.3 繼電器內(nèi)部電路圖

圖3.4.3 繼電器引腳邏輯圖

繼電器就是線圈控制的開關(guān)。開關(guān)有2-3個(gè)接線端。如圖3.4.3所示繼電器，當(dāng)AC之間沒有5V，線圈沒電，這時(shí)，B和E通，B和D不通。

當(dāng)AC之間有5V后，線圈有電，里面的開關(guān)動(dòng)作，B和E斷開，B和D導(dǎo)通。

繼電器電壓和電流不能超過繼電器型號(hào)所確定的數(shù)值，一般為交流220V，電流不超過3A。直流125V，電流不超過5A。

（4）小功率繼電器結(jié)構(gòu)原理圖

圖3.4.4小功率繼電器結(jié)構(gòu)原理圖

（5）繼電器接線舉例

圖3.4.5繼電器接燈泡實(shí)例

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1．實(shí)驗(yàn)器材接線

本實(shí)驗(yàn)所使用的繼電器模塊實(shí)物圖如圖3.2.6所示。

圖3.4.4 繼電器模塊

將繼電器模塊安裝到開發(fā)板上（斷電安裝），然后用AK100或者JLINK仿真器的一端用USB接口與電腦相連，一端的20Pin的JTAG引腳與NXP LPC2378節(jié)點(diǎn)板的J2相連，并給NXP LPC2378節(jié)點(diǎn)板上電，如圖3.4.5所示。

將繼電器傳感器模塊安裝到開發(fā)板上（斷電安裝），然后用J-LINK仿真器的一端用USB接口與電腦相連，一端的20Pin的JTAG引腳與NXP LPC2378節(jié)點(diǎn)板的J2相連，并給NXP LPC2378節(jié)點(diǎn)板上電，如下圖所示：

圖3.4.5 繼電器試驗(yàn)接口電路