2.2 STC32G12K128单片机硬件实验平台
2.2.1 STC大学推广计划实验箱（9.4）
STC大学推广计划实验箱（9.4）是基于STC32G12K128单片机开发的实验箱，直接通过USB端口下载程序，其主控单片机是高端STC 8位单片机STC8G8K64U，除此以外，二者完全一致。下面介绍STC大学推广计划实验箱（9.4）（以下简称实验箱）中的各模块电路。
1.STC32G12K128单片机最小系统
STC32G12K128单片机与外围电路如图2.27所示。
2.STC32G12K128单片机的引脚
实验箱中的STC32G12K128单片机周边引出了64个引脚插孔，如图2.28所示，如实际操作中需要，可焊上插针，使用很方便。
3.电源控制与指示模块
如图2.29所示，该模块的电源控制由开关三极管Q2、二极管D7、按键SW19及电阻（R46、R47）组成。SW19未按下时，Q2导通，系统通电；按住SW19时，Q2截止，系统断电。LED5、R44构成USB输入电源指示电路，LED6、R45构成系统电源指示电路。
图2.27 STC32G12K128单片机与外围电路
图2.28 实验箱中的STC32G12K128单片机
图2.29 电源控制与指示模块
4.程序下载通信模块
如图2.30所示，程序下载通信模块对应2种程序下载模式：一是USB端口转串行端口，由核心芯片PL2003（U5）、电容（C16、C19、C20）、电阻（R84、R69、R88）和二极管D5组成；二是通过USB端口直接下载，USB端口的D+、D-分别经R139、R140接单片机的D+（P3.1）、D-（P3.0）。J4、J6分别为普通USB插座和迷你USB插座，R56与D1构成稳压电路，R56为功率电阻，其作用类似电路中的熔断器。实验箱未配置USB端口转串行端口程序下载电路，而是直接采用通过USB端口下载的方式。
5.独立键盘模块
如图2.31所示，独立键盘模块包含4组按键电路：R82、SW17将按键信号经R10送至P3.2输入，R83、SW18将按键信号经R11送至P3.3输入，SW21、R7与内部上拉电阻将按键信号送至P3.4输入，SW22、R8与内部上拉电阻将按键信号送至P3.5输入。按键松开时输出高电平，按键按住时输出低电平。使用SW21、SW22按键时，需要编程使能P3.4、P3.5内部的上拉电阻。
图2.30 程序下载通信模块
图2.31 独立键盘模块
6.LED灯显示模块
如图2.32所示，LED灯显示模块包含8路LED显示，低电平驱动：LED4与R95由P6.0控制；LED11与R96由P6.1控制；LED12与R97由P6.2控制；LED13与R98由P6.3控制；LED14与R99由P6.4控制；LED15与R100由P6.5控制；LED16与R101由P6.6控制；LED17与R102由P6.7控制。三极管Q11与R9构成该模块电源的控制电路，由P4.0控制，当P4.0输出高电平时，该模块失电，反之，该模块得电。
图2.32 LED灯显示模块
7.LED数码管显示模块
如图2.33所示，LED数码管显示模块是通过8位LED数码管进行显示的，主要由2个4位LED数码管组件（U12、U13）组成，是共阳极数码管，段控制端a～h分别由P6.0～P6.7控制，每条支路中间串联1个限流电阻（R35～R42），位控制端接由P7口控制的驱动电路的输出端，P7.0对应最右边（最低位）的数码管，P7.7对应最左边（最高位）的数码管。
图2.33 LED数码管显示模块
8.LED数码管位驱动模块
如图2.34所示，P7.0～P7.7为驱动电路的8位输入端，COM0～COM7为驱动电路的8位输出端，对应接8位数码管的位控制端。输入低电平时，对应的三极管导通，接通LED数码管电源，位控制端输入有效（该显示位显示）；输入高电平时，对应的三极管截止，断开LED数码管电源，位控制端输入无效（该显示位不显示）。
图2.34 LED数码管位驱动模块
9.矩阵键盘模块
如图2.35所示，这是一个2×4的矩阵键盘，共8个按键，2个行输入端分别接P0.6、P0.7，4个列输入端分别接P0.0～P0.3。实际上，通用的标准矩阵键盘一般是4×4的矩阵键盘，共16个按键，当编程用到的按键数超过8个时，建议使用ADC键盘。
图2.35 矩阵键盘模块
10.基准电压模块
如图2.36所示，基准电压模块主要由基准电压芯片U8（CD431）、R16、R78、R79和C24组成，VREF端为基准电压输出端，输出电压为2.5V。
图2.36 基准电压模块
11.NTC测温模块
如图2.37所示，NTC测温模块由NTC电阻、R6和C6组成。当温度变化时，NTC电阻的阻值发生变化，进而其承受的分压发生变化，通过测量NTC电阻两端的电压，可将其按一定规律转化为温度信息，NTC电阻两端的电压信息通过A/D转换模块进入输入通道3。
图2.37 NTC测温模块
12.串行端口2的RS232通信电路及通信指示电路
如图2.38所示，串行端口2（切换1组引脚）的RS232通信电路由RS232转换芯片SP3232（U4）、外围电容元件（C9、C10、C11、C29、C12、C13）、D4、R50、R51及J2组成。J2为9针RS232插座，用于连接PC的RS232端口。LED9、R54构成串行端口2接收端通信指示电路，LED10、R55构成串行端口2发送端的通信指示电路，当然也可以用作一般的LED指示。
图2.38 串行端口2的RS232通信电路与通信指示电路
13.串行端口2与串行端口3的TTL电平通信电路
如图2.39所示，当J7、J8短路帽被短接，就构成了串行端口2与串行端口3之间的通信电路。注意，串行端口2、串行端口3的发送、接收引脚都是切换1组对应的引脚。
14.红外遥控发射与接收模块
如图2.40所示，红外遥控接收模块由红外接收组件（U7）、R1和C3组成。接收到红外信号后，U7的OUT端输出高电平，此信号通过P3.5输入单片机。红外遥控发送模块由红外发射管LED1、三极管Q1、R4、R5和C31组成，当P2.7输出低电平时，Q1导通，红外发射管LED1发射红外信号；当P2.7输出高电平时，Q1截止，红外发射管LED1不工作。
图2.39 双串行端口RS232电平转换模块
图2.40 红外遥控发射与接收模块
15.SPI端口实验电路
如图2.41所示，U11是SPI串行总线存储器（PM25LV040），U15是5V-3.3V电压转换芯片（KX6211A33M5）。
图2.41 SPI端口实验电路
16.A/D转换（ADC）键盘电路
如图2.42所示，ADC键盘电路主要由按键SW1～SW16、电阻R19～R34构成。当按住不同的按键时，按键公共端输出不同的电压，经滤波电路（R17、R18、C21）送A/D转换模块输入通道9（P1.0），通过A/D转换模块测量电压的大小来确定是哪个按键被按下。
图2.42 ADC键盘电路
17.PWM输出滤波电路（D/A转换）
如图2.43所示，PWM输出滤波电路（D/A转换）主要由R2、C4、R3和C5构成，用于对P2.3输出的PWM信号进行滤波，实现D/A转换。
18.比较器正极输入电路
如图2.44所示，比较器正极输入电路主要由R12、W1构成，用于给比较器正极提供直流输入电压。
图2.43 PWM输出滤波电路（D/A转换）
图2.44 比较器正极输入电路
19.蜂鸣器电路
如图2.45所示，蜂鸣器电路主要由三极管T2、蜂鸣器BEEP1、R87、D6和C35构成。当P5.4输出低电平时，T2导通，蜂鸣器得电发声；当P5.4输出高电平时，T2截止，蜂鸣器断电不工作。
20.DS18B20模块
如图2.46所示为DS18B20模块。其中，T1是温度测量芯片DS18B20（单总线元器件）。
图2.45 蜂鸣器电路
图2.46 DS18B20模块
21.LCD12864模块
如图2.47所示为LCD12864模块。其中，W2构成对比度调节电路，可用于引出单片机对应的引脚信号。
图2.47 LCD12864模块
22.TFT彩屏的引脚插座
TFT彩屏的引脚插座由J1、J2、J3、J4插座组成，用于连接TFT彩屏，也可用于引出单片机对应的引脚信号，其引脚定义如图2.48所示。
图2.48 TFT彩屏的引脚定义
23.并行扩展32KB RAM电路
如图2.49所示为并行扩展32KB RAM电路。其中，U9是32KB RAM芯片，地址总线为15位，数据总线为8位；U10是8位锁存器，当并行总线扩展片外存储器时，U10用于锁存低8位地址总线数据。
24.I2C电路—24C02
如图2.50所示为I2C电路—24C02。其中，U3是用于进行I2C总线通信的EEPROM芯片，24C02的容量是2KB。