【文章內容簡介】 1/(2π ),則 L=1/(2π f0)2C，即 L1=L2=1/[(2**50000)2**106]=, 共模扼流圈=1/[(2**50000)2*2200*1012]=。 穩(wěn)壓電路 由 LM257512 和脈動濾波器 (L CC CC8)構成的電源電路 1,如圖 所示 圖 LM2575 構成的穩(wěn)壓電源電路 1 由 L7805CV 構成的電源電路，如圖 所示 圖 L7805CV 構成的穩(wěn)壓電源電路 2 由于步進電機功耗比較大，所以采用兩路電源供電。 ① LM257512 A. LM2575 系列開關穩(wěn)壓集成電路是美國國家半導體公司生產的 1A 集成穩(wěn)壓電路，它內部集成了一個固定的振蕩器，只須極少外圍器件便可構成一種高效的穩(wěn)壓電路，可大大減 小散熱片的體積，而在大多數情況下不需散熱片；內部有完善的保護電路，包括電流限制及熱關斷電路等；芯片可提供外部控制引腳，是傳統三端式穩(wěn)壓集成電路的理想替代產品。 圖 LM2575 內部結構 引腳功能： VIN:未穩(wěn)壓電壓輸入端； OUTPUT:開關電壓輸出端，接電感及快速恢復二極管； GND:公共端地； FEEDBACK:反饋輸入端； /OFF:控制輸入端，接公共端時，穩(wěn)壓電路工作；接高電平時，穩(wěn)壓電路停止工作。 工作原理： LM2575 內部框圖如圖 所示，從圖 中可以看出 LM2575 內含 52kHz 振蕩器、基準電路、熱關斷電路、電流限制電路、放大器、比較器及內部穩(wěn)壓電路等。將穩(wěn)壓輸出的電壓接到反饋輸入端的目的是同內部電壓基準比較，若電壓偏低，則用放大器來控制內部振蕩器以提高輸出占空比，從而提高輸出電壓。 外圍元器件的選擇： 電感的選擇：根據輸出電壓、最大輸入電壓 Vin(MAX)、最大負載電流 Load（ MAX）等參數選擇電感時可參照相應的電感曲線圖來查找所需采用的電感值。該電路取 L=470uH。 電容的選擇：輸入電容應大于 47uF，并要求盡量靠近電路。 而輸出電容推薦使用的電容為100uF～ 470uF，其耐壓值應大于額定輸出的 ～ 2 倍，輸入電容推薦值為 100uF。該電路取 CC6=100uF/25V， CC7=330uF/25V。 (L CC8 組成脈動濾波器 ) 二極管的選擇：二極管的額定電流值應大于最大負載電流的 倍，但考慮到負載短路的情況，二極管的額定電流值應大于 LM2575 的最大電流限制；另外二極管的反向電壓應大于最大輸入電壓的 倍。該電路選取肖特基二極管 IN5819=1A/40V。 ② L7805CV ： C1 為濾波電容 ，通過放電為電路提供放電電流； C2 為抗干擾電容，用以旁路在輸入導線過長時引入的高頻干擾脈沖； C3 為去耦濾波電容，使得輸出電壓更趨于平滑； C4 具有改善輸出瞬態(tài)特性和防止電路產生自激振蕩的作用。 ： 根據 S 定義，濾波電容 : (uF) Ic 為電容放電電流，取 IC=IOmax=； t 為電容放電時間， t=T/2=1/(50x2)=； UIPP為穩(wěn)壓器輸入端等效的紋波電壓峰 峰值 ,取 4x103172。，則 C1= 1000uF，電容的耐壓值為 UCM≥ Ui=17V，即 C1 應選取 標稱值為 1000uF/25V。 ③直流側 IC 濾波 圖 IC 濾波 該系統中對每一顆 IC 的 VCC 和 GND 之間接 的積層電容，以使電源電壓波的波紋及雜散信號有所旁路，不致影響該 IC 的正常運行；同時也抵消導電電路的電感性，使整個電路具有較佳的穩(wěn)定性。電路圖如圖 所示。 I2C 串行總線 I2C 串行總線 ① I2C 串行總線概述： I2C 總線是 PHLIPS 公司推出的一種串行總線，是具備多主機系統所需的包括總線裁決和高低速器件同步功能的高性能串行總線。（如圖 所示） 圖 I2C 串行總線 ② I2C 總線只有兩根雙向信號線，一根是數據線 SDA，另一根是時鐘線 SCL，通過上拉電阻接正電源。當總線空閑時，兩根線均為高電平，連到總線上的任一器件輸出的低電平，都將使總線的信號變低，即各器件的 SDA 及 SCL 都是線“與”關系。（如圖 所示） 圖 I2C 總線“線與” ③ I2C 總線工作原理： ： I2C 總線進行數據傳送時，時鐘信號為高電平期間，數據線上的數據必須保持穩(wěn)定，只有在時鐘線上的信號為低電平期間，數據線上的高電平或低電平狀態(tài)才允許變化。（如圖 所示） 圖 I2C 總線數據傳輸時序 ： SCL 線為高電平期間， SDA 線由高電平向低電平的變化表示起始信號；SCL 線為高電平期間， SDA 線由低電平向高電平的變化表示終止信號。（如圖 所示） 圖 I2C 總線起始和終止信號時序 起始和終止信號都是由主機發(fā)出的，在起始信號產生后，總線就處于被占用的狀態(tài)；在終止信號產生后，總線就處于空閑狀態(tài)。連接到 I2C 總線上的器件，若具有 I2C 總線的硬件接口，則很容易檢測到起始和終止信號。接收器件收到一個完整的數據字節(jié)后，有可能需要 完成一些其它工作，如處理內部中斷服務等，可能無法立刻接收下一個字節(jié)，這時接收器件可以將SCL 線拉成低電平，從而使主機處于等待狀態(tài)。直到接收器件準備好接收下一個字節(jié)時，再釋放 SCL 線使之為高電平，從而使數據傳送可以繼續(xù)進行。 ： 字節(jié)傳送與應答：每一個字節(jié)必須保證是 8 位長度。數據傳送時，先傳送最高位（ MSB），每一個被傳送的字節(jié)后面都必須跟隨一位應答位（即一幀共有 9 位）。如果一段時間內沒有收到從機的應答信號，則自動認為從機已正確接收到數據。（如圖 所示） 圖 I2C 總線數據傳送格式時序 分析：若由于某種原因從機不對主機尋址信號應答時（如從機正在進行實時性的處理工作而無法接收總線上的數據），它必須將數據線置于高電平，而由主機產生一個終止信號以結束總線的數據傳送。如果從機對主機進行了應答，但在數據傳送一段時間后無法繼續(xù)接收更多的數據時，從機可以通過對無法接收的第一個數據字節(jié)的“非應答”通知主機，主機則應發(fā)出終止信號以結束數據的繼續(xù)傳送。當主機接收數據時，它收到最后一個數據字節(jié)后，必須向從機發(fā)出一個結束傳送的信號。這個信號是由對從機的“非應答”來實現的。然后，從機釋放 SDA 線，以允許主機產生終止信號。 數據幀格式： I2C 總線上傳送的數據信號是廣義的，既包括地址信號，又包括真正的數據信號。 在起始信號后必須傳送一個從機的地址（ 7 位），第 8 位是數據的傳送方向位（ R/T），用“ 0”表示主機發(fā)送數據（ T），“ 1”表示主機接收數據（ R）。每次數據傳送總是由主機產生的終止信號結束。但是，若主機希望繼續(xù)占用總線進行新的數據傳送，則可以不產生終止信號，馬上再次發(fā)出起始信號對另一從機進行尋址。 在總線的一次數據傳送過程中，可以有以下幾種組合方式： a、主機向從機發(fā)送數據，數據傳送方向在整個傳送 過程中不變 S 從機地址 0 A 數據 A 數據 A/ P 注：有陰影部分表示數據由主機向從機傳送，無陰影部分則表示數據由從機向主機傳送。 A表示應答， A 非表示非應答（高電平）。 S 表示起始信號， P 表示終止信號。 b、主機在第一個字節(jié)后，立即從從機讀數據 S 從機地址 1 A 數據 A 數據 P c、在傳送過程中，當需要改變傳送方向時，起始信號和從機地址都被重復產生一次，但兩次讀 /寫方向位正好反相。 S 從機地址 0 A 數據 A/ S 從機地址 1 A 數據 P E2PROM AT24C02 AT24C02 是典型的 I2C 總線接口器件，其特點是：單電源供電；采用低功耗 COMS 技術；工作電壓范圍 (～ )；自定時寫周期 (包括自動擦除 )、頁面寫周期的典型值為 2ms；具有硬件寫保護。 (如圖 所示 ) 圖 AT24C02 引腳圖 圖中， SCL 為串行時鐘引腳； SDA 為串行數據 /地址引腳； WP 為寫保護 (當 WP 為高電平時，存儲器只讀；當 WP 為低電平時，存儲器可讀可寫 )； A0、 A A2 為片選或塊選。器件的SDA 為漏極開路引腳，需接上拉電阻到 VCC，其數據的結構為 8 位。輸入 引腳內接有濾波器，能有效抑制噪聲。自動擦除 (邏輯“ 1” )在每一個寫周期內完成。 ① AT24C02 控制字節(jié)要求： AT24C02 的芯片地址如下圖， 1010 為固定， A0， A1， A2 正好與芯片的 1， 2， 3 引腳對應，為當前電路中的地址選擇線，三根線可選擇 8 個芯片同時連接在電路中，當要與哪個芯片通信時傳送相應的地址即可與該芯片建立連接，該系統中的三根地址線都為 0。最后一位 R/W 為告訴從機下一字節(jié)數據是要讀還是寫， 0 為寫入， 1 為讀出。 1 0 1 0 A2 A1 A0 R/W 注：主機發(fā)送地址時，總線上的每個從機都將這 7 位地址碼與自己的地址進行比較，如果相同認為自己正被主機尋址，根據 R/W 位將自己確定為發(fā)送器或接收器。從機的地址由固定部分和可編程部分組成。在一個系統中可能希望接入多個相同的從機，從機地址中可編程部分決定了可接入總線該類器件的最大數目。如一個從機的 7 位尋址位有 4 位是固定位， 3 位是可編程位，這時僅能尋址 8 個同樣的器件，即可以有 8 個同樣的器件接入到該 I2C 總線系統中。 圖 AT24C02 寫字節(jié)時序 ② AT24C02 寫字節(jié)操作： 在指定地址寫入 1 字節(jié)數據。首先主器件發(fā)送起始信號 S 后，發(fā)送寫控制字節(jié)， 即1010A2A1A00，然后等待應答信號，指示從器件被尋址，由主器件發(fā)送的下一字節(jié)為字地址，為被寫入到 AT24C02 的地址指針；主器件接收來自 AT24C02 的另一個應答信號以后，將發(fā)送數據字節(jié)，并寫入到被尋址的存儲器地址； AT24C02 再次發(fā)送應答信號，同時主器件將產生停止信號 P，以結束寫字節(jié)操作。 (AT24C02 寫字節(jié)時序如圖 所示 ) ③ AT24C02 讀字節(jié)操作： 指定 1 個需要讀取的存儲單元地址。首先主器件給出一個起始信號，然后發(fā)出從器件地址1010A2A1A00，再發(fā)送需要讀的存儲器地址；在收到 從器件的應答信號 ACK 后，產生一個開始信號 S，以結束上述寫過程；再發(fā)送一個讀控制字節(jié)，從器件 AT24C02 在發(fā)送 ACK 信號后發(fā)送 8 位數據，主器件發(fā) 后發(fā)送一個停止信號，以結束 AT24C02 讀字節(jié)操作。 (AT24C02讀字節(jié)時序如圖 所示 ) ④ AT24C02 讀 \寫字節(jié)程序 void write_add(uchar address,uchar date) { start()。 //起始信號 writebyte(0xa0)。 //寫器件地址 respons()。 //應答信號 writebyte(address)。//指向要寫的地址 (AT24C02 內部 ) respons()。 //應答信號 writebyte(date)。 //寫入數據 respons()。 //應答信號 stop()。 //停止信號 } 圖 AT24C02 讀字節(jié)時序 uchar read_add(uchar address) { uchar