【文章內(nèi)容簡介】 和 8Pin SOP 封裝。 （ 3） 最大額定參數(shù) 表 參數(shù) 符號 值 單位 直流供電電壓 VCC ~+ V 直流輸入電壓 VIN ~VCC+ V 咔嚓大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)論文 5 續(xù)表 21 直流輸出電壓 VOUT ~VCC+ V 存儲溫度 VSTG 65~+150 ℃ ESD 電壓（人體模型） VESD 2500 V ESD 電壓（機(jī)器模型） 200 V （ 4）引腳電容（條件： TA=25℃ ， f=， VCC=+） 表 22 參數(shù) 符號 測試條件 最大值 單位 輸入 /輸出電容（ SDA） CI/O VI/O=0V 8 pF 輸入電容（ A0， A1， A2， SCL） CIN VIN=0V 6 pF （ 5）直流電氣特性（條件： TA=0~+70℃ ， VCC=+~+） 表 23 參數(shù) 符號 測試條件 最小值 典型值 最大值 單位 供電電流 ICC VCC=5V 100KHz 讀 mA 100KHz 寫 mA 待機(jī)電流 ISB VIN=Vcc 或 GND uA 輸入漏電流 ILI VIN=Vcc 或 GND uA 輸出漏電流 ILO VOUT=Vcc 或 GND uA 輸入低電平電壓 VIL Vccx0.3 V 輸入高電平電壓 VIH Vcc+0.5 V 輸出低電平電壓 VOL3 Vcc=， IOL= mA V VOL2 Vcc=， IOL= mA V VOL1 Vcc=， IOL= mA V （ 6）引腳說明 表 24 引腳號 引腳名稱 功能說明 1 A0 地址輸入。 A0、 A A2 是器件地址輸入引腳。 24C02 使用 A0、 AA2輸入引腳作為硬件地址，總線上可同時級聯(lián) 8個 24C02。 2 A1 3 A2 4 SDA 串行地址和數(shù)據(jù)輸入 /輸出。 SDA 是雙向串行數(shù)據(jù)傳輸引腳，漏極開路，需外接上拉電阻到 VCC（典型值 10K 歐姆） 5 SCL 串行時鐘輸入。 SCL 同步數(shù)據(jù)傳輸，上升沿數(shù)據(jù)寫入，下降沿數(shù)據(jù)讀出。 6 WP 寫保護(hù)。 WP 引腳提供硬 件數(shù)據(jù)保護(hù)。當(dāng) WP 接地時，允許數(shù)據(jù)正常讀寫操作；當(dāng) WP 接 VCC 時，寫保護(hù)，只讀。 7 GND 地 8 VCC 正電源 咔嚓大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)論文 6 I2C 總線 24C02 芯片應(yīng)用 24C02 支持 I2C 總線傳輸協(xié)議 [8]。 I2C 是一種雙向，兩線串行通訊接口，分別是串行數(shù)據(jù)線 SDA 和串行時鐘線 SCL。兩根線都必須通過上拉電阻接到電源。 總線上發(fā)送數(shù)據(jù)的器件被稱為發(fā)送器，接收數(shù)據(jù)的器件被稱為接收器，控制信息交換的器件被稱作主器件，受主器件控制的器件被稱作為從器件。主器件產(chǎn)生串行時鐘 SCL，控制總線的訪問狀態(tài)、產(chǎn) 生 START 和 STOP 條件。 24C02 在I2C 總線中作為從器件工作。只有在總線處于空閑狀態(tài)時才可啟用數(shù)據(jù)傳輸。每次數(shù)據(jù)傳輸均開始于 START 條件，結(jié)束于 STOP 條件，二者之間的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)是沒有限制的，由總線上的主器件決定。信息以字節(jié)為單位傳輸，第 9位時接收器產(chǎn)生應(yīng)答。 （ 1）起始和停止條件 :數(shù)據(jù)和時鐘線都為高則稱總線處于空閑狀態(tài)。當(dāng) SCL為高電平時 SDA 的下降沿（高到低）叫做起始條件， SDA 的上升沿（低到高）則叫做停止條件。 （ 2）位傳輸 :每個時鐘脈沖傳送一位數(shù)據(jù)。 SCL 為高時 SDA 必須保持穩(wěn)定，因為此時 SDA 的改變被認(rèn)為是控制信號。 （ 3）應(yīng)答 :總線上的接收器每接收到一個字節(jié)就產(chǎn)生一個應(yīng)答，主器件必須產(chǎn)生一個對應(yīng)的額外的時鐘脈沖。接收器拉低 SDA 線表示應(yīng)答。并在應(yīng)答脈沖期間保持穩(wěn)定的低電平。當(dāng)主器件作接收器時，必須發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束的信號給發(fā)送器，即它在最后一個字節(jié)之后的應(yīng)答脈沖期間不會產(chǎn)生應(yīng)答信號（不拉低SDA）。這種情況下，發(fā)送器必須釋放 SDA 線為高以便主器件產(chǎn)生停止條件。 （ 4）器件尋址 :起始條件使能芯片讀寫操作后， EEPROM 都要求有 8 位的器件地址信息。器件地址信息由“ 1”、“ 0”序列組成。前四位對于 所有串行 EEPROM都是一樣的。對于 24C02，隨后 3 位 A A A0 為器件地址位，必須與硬件輸入引腳保持一致。器件地址信息的 LSB 為讀 /寫操作選擇位，高為讀操作，低為寫操作。若比較器件地址一致， EEPROM 將輸出應(yīng)答“ 0”。如果不一致，則返回待機(jī)狀態(tài)。 （ 5）器件操作 : ①待機(jī)模式： EEPROM 具有低功耗待機(jī)的特點(diǎn)，條件為電源上電、接收停止條件及完成任何內(nèi)部操作后。 ②存儲復(fù)位：當(dāng)協(xié)議中產(chǎn)生中斷、掉電或系統(tǒng)復(fù)位后， I2C 總線可通過產(chǎn)生9個時鐘周期、 SCL 高 SDA 高、產(chǎn)生一個起始條件等任何一個步驟復(fù)位。 ③寫操作 字節(jié)寫：寫操作要求在接收器件地址和 ACK 應(yīng)答后，接收 8 位的字地址。接收到這個地址后 EEPROM 應(yīng)答“ 0”，然后是一個 8 位數(shù)據(jù)。接收 8位數(shù)據(jù)后， EEPROM應(yīng)答“ 0”，接著必須由主器件發(fā)送停止條件來終止寫序列。此時 EEPROM 進(jìn)入內(nèi)部寫周期 TWR，數(shù)據(jù)寫入非易失性存儲器中，在此期間所有輸入都無效。直到寫周期完成， EEPROM 才會有應(yīng)答。 頁寫： 24C02 器件按 8 字節(jié) /頁執(zhí)行頁寫，頁寫初始化頁字節(jié)寫相同，只是主器件不會在第一個數(shù)據(jù)后發(fā)送停止條件。而是在 EEPROM 的 ACK 以后，接著發(fā)送7個數(shù)據(jù)。接受到 每個數(shù)據(jù)后，字地址的低 3 位內(nèi)部自動 +1，高位地址位不變，維持在當(dāng)前頁內(nèi)。當(dāng)內(nèi)部產(chǎn)生的字地址達(dá)到該頁邊界地址時，隨后的數(shù)據(jù)將寫入該頁的頁首。如果超過 8 個數(shù)據(jù)傳送了 EEPROM，字地址將回轉(zhuǎn)到該頁的首字節(jié)，先前的字節(jié)將會被覆蓋。 咔嚓大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)論文 7 ④ 讀操作 :讀操作與寫操作初始化相同，只是器件地址中的讀 /寫選擇位應(yīng)為“ 1”。有三種不同的讀操作方式：當(dāng)前地址讀，隨機(jī)讀和順序讀。 當(dāng)前地址讀 :內(nèi)部地址計數(shù)器保存著上次訪問時最后一個地址 +1 的值。只要芯片有點(diǎn)，該地址就一直保存。 當(dāng)讀到最后頁的最后字節(jié)，地址會回轉(zhuǎn)到 0；當(dāng)寫到某頁尾的最后一個字節(jié)，地址會回轉(zhuǎn)到該頁的首字節(jié)。 接收期間地址（讀 /寫選擇位為“ 1”） EEPROM 應(yīng)答 ACK 后，當(dāng)前地址的數(shù)據(jù)就隨時鐘送出。主期間無需應(yīng)答“ 0”，但需發(fā)送停止條件。 隨機(jī)讀 :隨機(jī)讀需先寫一個目標(biāo)字地址，一旦 EEPROM 接收期間地址和字地址并應(yīng)答了 ACK，主器件就產(chǎn)生一個重復(fù)的起始條件。然后主器件發(fā)送器件地址（讀/寫選擇位為“ 1”）， EEPROM 應(yīng)答 ACK，并隨時鐘送出數(shù)據(jù)。主器件無需應(yīng)答“ 0”，但需發(fā)送停止條件。 順序讀 :順序讀可以通過“當(dāng)前地址 讀”或“隨機(jī)讀”啟動。主器件接收到一個數(shù)據(jù)后，應(yīng)答 ACK。只要 EEPROM 接收到 ACK，將自動增加字地址并繼續(xù)隨時鐘發(fā)送后面的數(shù)據(jù)。若達(dá)到存儲器地址末尾，地址自動回轉(zhuǎn)到 0，仍可繼續(xù)順序讀取數(shù)據(jù)。 主器件不應(yīng)答“ 0”，而發(fā)送停止條件，即可結(jié)束順序讀操作。 （ 6） 應(yīng)答查詢：一旦內(nèi)部寫周期啟動， EEPROM 輸入無效，此時即可啟動應(yīng)答查詢，發(fā)送起始條件和期間地址。只有內(nèi)部寫周期完成， EEPROM 才應(yīng)答“ 0”。之后可繼續(xù)讀 /寫操作。 應(yīng)答查詢流程圖如下。 是 否 發(fā)送寫命令 發(fā)送停止條件 啟動寫周期 發(fā)送起始條件 發(fā)送控制字節(jié) R/W=0 器件是否應(yīng)答（ ACK=0?） 下一個操作 咔嚓大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)論文 8 MCU 模塊硬件電路設(shè)計 咔嚓大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)論文 9 MP3 模塊概述 MP3 模塊介紹及功能說明 MP3 模塊采用主芯片 C320c 作為解碼芯片，解碼芯片是 MP3 的處理核心，其主要作用就是將存儲在 介質(zhì)上的 MP3 文件解碼，并還原成模擬的聲音，然后通過耳機(jī)或音響播放出來。它是整個車載 MP3 系統(tǒng)最重要的一環(huán)，很大程度上影響著最終的音質(zhì)表現(xiàn)。由于 MP3 是一種有損壓縮的編碼格式，優(yōu)秀的 MP3 解碼芯片能夠更好的還原音頻信號，可以在很大程度上彌補(bǔ)音頻信號的損失。隨著芯片技術(shù)的發(fā)展，新一代的解碼芯片已經(jīng)不單單只有 MP3 解碼功能。而是將 MP3的很多擴(kuò)展功能（如 LINE IN、 高速傳輸接口等）集成在芯片內(nèi)部，降低了 MP3 外圍電路的復(fù)雜性。但由于考慮到制作的成本問題，本次設(shè)計中 MP3芯片沒有采用這種集成方案， 而是在 MP3 芯片的外圍設(shè)置相應(yīng)的電路。 MP3 硬件電路設(shè)計 咔嚓大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)論文 10 電源模塊概述 電源模塊介紹及功能說明 （ 1）穩(wěn)壓 IC： XC6206 是一款高精度、低功耗，三引腳 LDO 高電壓調(diào)整器芯片，俗稱穩(wěn)壓芯片。采用 CMOS 工藝和激光微調(diào)技術(shù)，在輸出電流較大的情況下，輸入輸出壓差變化不大。 XC6206 芯片內(nèi)部包括一個電流限制電路，一個驅(qū)動三極管，一個高精度參考電壓源和一個誤差校正電路，可使用 ESR 陶瓷電容，電流限制器的 foldback 電路可為電流限制器和輸出引腳提供短路保護(hù)。通 過激光微調(diào)技術(shù)可設(shè)定芯片的輸出電壓，其范圍是 至 5V，間隔 100mV[9]. （ 2）電源管理 IC： EMC5754 是一款完整的單節(jié)鋰離子電池恒流恒壓線性充電器。它采用極小的 SOT25 封裝，只需要外接極少的外部元件，使它能真正的適用于便攜式產(chǎn)品的應(yīng)用。而且， EMC5754 是專門為 USB 電源特性而設(shè)計的。同時，EMC5754 也能作為一個獨(dú)立的線性鋰離子電池充電器。由于它內(nèi)部完善的 MOSFET架構(gòu)，所以無需外接感應(yīng)電阻和二極管。在大功率負(fù)載或高溫環(huán)境下工作時，熱反饋將自動控制充電電流，從而控制晶片溫度。 充電電壓被固定在 ，充電電流通過外接一個電阻設(shè)定。在充電電壓達(dá)到滿電量電壓后，充電電流降至設(shè)定電流值得 1/10 時， EMC5754 將自動停止充電。 咔嚓大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)論文 11 電源模塊電路設(shè)計 功放模塊概述 功能模板概述 功率放大器簡稱功放，俗稱擴(kuò)音器，是整個車載 MP3 系統(tǒng)中最基本的設(shè)備，它的任務(wù)是把來自信號源的微弱電信號進(jìn)行放大以驅(qū)動揚(yáng)聲器來播放歌曲。 功放模塊電路設(shè)計 咔嚓大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)論文 12 顯示模塊概述 顯示模塊介紹及功能說明 13232 顯示屏為 COG 液晶顯示屏，使用 ST7565 控制器， 3V 電壓驅(qū)動，帶背光，點(diǎn)陣數(shù)為 132*32。與外部 CPU 接口采用并行控制方式。由于資料有限，且13232 液晶顯示屏和 12864 液晶顯示屏顯示原理類似，現(xiàn)通過對 12864 顯示屏的介紹，以此加深對顯示模塊的了解。 12864 液晶顯示器具有功耗低、體積小、重量輕、超薄等許多其它顯示器無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，近幾年來被廣泛用于單片機(jī)控制的智能儀器、儀表和低功耗電子產(chǎn)品中 [10]。 LCD 可分為段位式 LCD、字符式 LCD 和點(diǎn)陣式 LCD。其中，段位式 LCD 和字符式 LCD 只能用于字符和數(shù)字的簡單顯示，不 能滿足圖形曲線和漢字顯示的要求；而點(diǎn)陣式 LCD 不僅可以顯示字符、數(shù)字，還可以顯示各種圖形、曲線 [11]及漢字，并且可以實現(xiàn)屏幕上下左右滾動、動畫功能、分區(qū)開窗口、反轉(zhuǎn)、閃爍等功能，用途十分廣泛。 12864A1漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置 8192 個中文漢字（ 16X16 點(diǎn)陣）、 128 個字符（ 8X16 點(diǎn)陣）及 64X256 點(diǎn)陣顯示 RAM（ GDRAM）。 (1)主要技術(shù)參數(shù)和顯示特性 : ①電源： VDD ~+5V(內(nèi)置升壓電路，無需負(fù)壓 )； ②顯示內(nèi)容： 128 列 64行； ③顯 示顏色：黃綠； ④顯示角度： 6： 00 鐘直視； ⑤ LCD 類型： STN； ⑥與 MCU 接口 [12]： 8位或 4 位并行 /3 位串行； ⑦配置 LED 背光； ⑧多種軟件功能：光標(biāo)顯示、畫面移位、自定義字符、睡眠模式等。 （ 2） LCD12864 模塊引腳說明 表 25 LCD12864 引腳說明 引腳號 引腳名稱 方向 功能說明 1 VSS 模塊的電源地 2 VDD 模塊的電源正端 3 V0 LCD驅(qū)