
1、介绍
MICRO BIT MBEXP-2 是一款专为 micro:bit 主板设计的多功能 IO 扩展板。扩展板通过 Microbit-Slot-L 直插式金手指卡座与 micro:bit 主板连接,将主板的 IO 引脚以 2.54mm 排针和 PH2.0 防反接接口的形式分组引出,方便连接多个传感器、执行器等外设;板载 XH2.54-2P 电源接口,支持 DC 7~12V 外部直流电源输入,经板载同步降压电路分别产生 VCC(3.3V)与 DV 两路相互独立的电源;同时板载两路驱动电路与 4 位拨码开关,可驱动直流电机等较大电流负载。
2、特征
1、直插式金手指卡座(Microbit-Slot-L),micro:bit 插拔安装简单方便;
2、支持 DC 7~12V 宽电压外部直流电源输入(XH2.54-2P 接口),板载 SS12D07VG4 拨动开关控制电源通断,红色 LED 电源指示灯直观显示供电状态;
3、双路 TPS54302DDCR 同步降压电路:一路输出 VCC(3.3V)为各扩展接口供电,另一路输出 DV 为驱动电路独立供电,减少负载波动对主电源的干扰;
4、板边三排 2.54mm-12P 排针(黑/红/黄三色),将 micro:bit 的 IO 引脚按 G/V/S 分组引出,杜邦线接线直观不易混淆;
5、8 个 PH2.0-3P 防反接接口(G/V/S),对应 P0、P1、P2、P8、P13、P14、P15、P16 引脚;
6、4 个 PH2.0-4P 通用扩展接口(CN10~CN13)与 2 个 PH2.0-5P 扩展接口(CN9、CN14),将其余 IO 引脚与电源、地组合引出(引脚定义以板上丝印为准);
7、板载 2 路驱动电路(U2、U3:YX-1230AM),对应 2 个 PH2.0-4P 驱动接口,控制引脚分别为 P1/P12 与 P2/P16,并可通过 4 位拨码开关(U5)通断控制信号。
3、扩展板解析
电源输入与电源开关
扩展板由 CN15(XH2.54-2P)接入 DC 7~12V 外部直流电源,经拨动开关 SW1(SS12D07VG4)控制整机电源通断,再由大容量电解电容 C19(100uF)储能滤波后送入两路降压电路。板载 LED3(LED-0402 红色)与限流电阻 R13(1K)组成电源指示灯,开关置于 ON 时指示灯点亮,直观显示供电状态。使用时请注意外部电源的电压范围与极性,避免超压或反接损坏扩展板。
双路 DC-DC 降压电路
扩展板板载两路由 TPS54302DDCR 构成的同步降压(Buck)电路:
第一路(U1)配合作 6.8uH 功率电感 L1 及外围器件,输出 VCC(3.3V),为金手指排针及各 PH2.0 扩展接口的 V 引脚供电;
第二路(U4)配合作 15uH 功率电感 L2 及外围器件,输出 DV 独立驱动电源,专门为两路驱动电路(U2、U3)及对应驱动接口供电,与 VCC 相互独立,避免驱动负载波动影响主电源。
GVS 排针与 PH2.0-3P 传感器接口
板边三排 2.54mm-12P 排针(H1:PIN-2.54-Y-12P 黄色、H2:PIN-2.54-R-12P 红色、H3:PIN-2.54-B-12P 黑色)将 micro:bit 的 IO 引脚按 G(地)、V(电源)、S(信号)分组引出,使用杜邦线连接时接线直观不易混淆;具体引脚排列以板上丝印为准。
板上 8 个 PH2.0-3P-ZC 防反接接口(CN1~CN8),每个接口引脚定义为 G、V、S,信号分别对应 micro:bit 的 P0、P1、P2、P8、P13、P14、P15、P16,可直接插接 PH2.0-3P 传感器模块,防反接设计可有效避免接线错误。
通用扩展接口(PH2.0-4P / PH2.0-5P)
板上 4 个 PH2.0-4P-ZC 通用扩展接口(CN10~CN13)与 2 个 PH2.0-5P-ZC 扩展接口(CN9、CN14),将 micro:bit 其余 IO 引脚与电源、地组合引出,方便连接更多外设;其中 P19、P20 为 micro:bit 的 I2C 总线引脚(SCL、SDA),可用于连接 I2C 设备。各接口引脚定义以板上丝印为准。
驱动电路与拨码开关
扩展板板载两路驱动电路,分别由 U2、U3(YX-1230AM,SOP-8 封装)构成,将 micro:bit 引脚的控制信号经驱动后由对应 PH2.0-4P 防反接接口输出,可用于驱动直流电机等负载:
驱动接口一(CN16):板上丝印为 D|P1|P12|G,由 P1、P12 引脚控制;
驱动接口二(CN17):板上丝印为 D|P2|P16|G,由 P2、P16 引脚控制。
接口中 D 为驱动电源(DV),G 为地。R11、R12(10kΩ)用于确定驱动芯片输入端的默认电平,防止控制信号悬空时驱动误动作。4 位拨码开关 U5(DSIC04LSGER)串接在 P1、P12、P2、P16 的控制信号回路中,不需要使用驱动功能时可将对应开关断开,避免驱动电路对相应 IO 的其他用途造成影响。
注意:两路驱动接口的控制引脚(P1、P12、P2、P16)与部分扩展接口的信号引脚存在共用关系,请结合板上丝印合理分配,避免信号冲突。