如何制作全自动STC下载威廉希尔官方网站

描述

STC单片机的程序下载使用ISP模式,下载程序通过微机上串口,或者USB转串口,与单片机上特定的下载端口相连进行下载。不需要任何第三方的下载器,调试器便可以完成单片机的开发,使用起来非常方便,但缺点是每次下载都需要人工复位才行。

本文介绍一种全自动STC下载威廉希尔官方网站 ,使得整个下载过程不需要人工干预,这就大大提高的程序的开发效率,使得通过下载-运行-测试 模式完成程序的开发。

STC下载模式介绍

STC单片机ISP下载程序过程具有非常确定的流程,通过以下三个步骤。

PC在TXD每隔10ms发送两个相连的0xff字节;

单片机上电,并发送给相关的信息;

PC重新握手后继续完成芯片的擦写和下载程序。

其中单片机上电,进行冷启动是一个必要的环节。往往在单片机设计的时候。这部分通过手动的机械开关来给单片机上电。设计的全自动下载威廉希尔官方网站 就是来替代手动上电的环节。

为了避免单片机从下载串口管脚获取电能,则需要通过电阻和二极管来进行有效的隔离。

相关的下载实验参见下面的博文:

STC单片机下载实验

STC下载程序界面。其中最低波特率设置为19200, 最高波特率设置为115200下载的成功率比较高。至于其它的设置为何单片机无法下载,还无法进行解释。

全自动下载威廉希尔官方网站

1. 基本原理

计算机下载程序时,会在串口(或者USB转串口)的TXD管脚上出现低电平脉冲,并且在整个下载程序过程,TXD都会有低电平脉冲。设计的威廉希尔官方网站 板可以通过检测该低脉冲,来产生单片机电源上电控制脉冲,使得单片机断电,然后重新上电。模拟原本手工操作的过程。

单片机供电部分,原本通过一个开关,现在是通过一个受控继电器开关完成掉电和上电过程。

2. 威廉希尔官方网站 的功能描述

根据前面描述的原理,全自动下载威廉希尔官方网站 包括有两部分:

USB转串口威廉希尔官方网站 :这部分是由PL2303(SOP-8)完成;

电源控制威廉希尔官方网站 :这部分包括有两个单稳态时间定时威廉希尔官方网站 和继电器威廉希尔官方网站 组成;

威廉希尔官方网站 功能框架如下图所示:

威廉希尔官方网站

▲ 全自动下载威廉希尔官方网站 框图

关于USB转串口部分可以参见博文“Prolific PL2303SA 调试[2]”中的内容,在这里就省略了。

电源控制威廉希尔官方网站 中,可重复触发单稳态定时器是将微机串口TXD上的脉冲合并成一个大的脉冲。该脉冲再驱动后面的单稳态定时器形成一个电源开关脉冲信号,驱动继电器完成单片机的电源开关。

观察STC的下载程序的波形,可以看到在整个下载过程中,脉冲中的最大时间间隔在0.5~1秒钟,所以设计可重复触发的单稳态定时器的时间常数需要大于一秒钟。

考虑到单片机掉电过程中,威廉希尔官方网站 中包括有储能电源滤波电容,需要放电,根据手工测试,掉电时间大于1秒钟基本上可以保证单片机威廉希尔官方网站 可靠掉电。所以第二个单稳态定时器的时间设置为1秒钟。

使用继电器来控制单片机的电源,可以适应单片机威廉希尔官方网站 工作不同的电流范围。这比使用半导体开关器件有更加可靠的控制效果。另外,这也可以将调试威廉希尔官方网站 的工作电源与下载板的工作电源有效的隔离。

3. 威廉希尔官方网站 原理图

(1)威廉希尔官方网站 图

全自动程序下载接口板的原理图如下图所示。

威廉希尔官方网站

▲ 全自动程序下载接口板

(2) 威廉希尔官方网站 功能描述

定时器使用施密特反相器74HC14来设计。由于HC14中包括有六个相同的反相器,而在实际中只需要三个。所以为了保证工作的可靠和接近理想状态,就将HC14中六个反相器并联成三个反相器。

第一组反相器是对TXD信号进行隔离,并驱动后面的二极管+RC威廉希尔官方网站 。二极管D1, 电阻R11,电容C1,C2组成了可重复触发的单稳态威廉希尔官方网站 ,由第二组反相器整形后,驱动后面的单稳态定时器。

第二组定时器是由电容C20,电阻R12以及D3组成,最后经过第三组反相器形成开关脉冲,通过三极管T1驱动继电器RL1完成单片机电源的断开与接入。

PL2303输出的RXD信号也通过继电器RL1另外一组开关与单片机相连,这样也可以确保在单片机断电的时候,RXD不会给单片机供电。PL2303的TXD还是通过二极管D2与单片机相连,可以在单片机掉电时不向单片机供电。

(3)辅助威廉希尔官方网站 功能

除了上面主要威廉希尔官方网站 功能之外,按钮BTN1可以实现手动控制继电器的开关,在必要的时候手动控制下载过程。

发光二极管LED显示可重复触发单稳态威廉希尔官方网站 的状态。当它灭的时候,才能够进行下一次程序下载;当LED亮的时候,说明上一次下载过程还没有完成,此时不能够进行下载程序。

4. PCB板

绘制实验威廉希尔官方网站 ,其中为了适合快速单面制版,对威廉希尔官方网站 元器件的布局和布线做了考虑。如果使用商业制版,可以考虑双面排布元器件,以便进一步缩小威廉希尔官方网站 的面积。

经过快速制版和焊接,形成全自动下载威廉希尔官方网站 的测试版。如下图所示:

根据原理图设计,下载板的五个引线的功能定义如下表所示:

序号功能符号

1工作电源+5V

2单片机电源+5VC

3底线GND

4串口输入RXD

5串口输出TXD

功能测试

1. 测试单片机系统

使用STM15W415AS单片机的实验板作为测试,利用面包板固定测试单片机威廉希尔官方网站 板。将下载板的接口通过面包板与测试单片机板的电源、下载串口线相连。

2. 测试过程

设置STC的ISP程序,选择MCU型号,调入测试程序。设置最低波特率为19200, 最高波特率115200。

(1)测试下载程序

按动下载/编程按钮,便可以开始下载程序。此时下载板上的继电器会自动断开一秒钟,然后重新上电。ISP程序完成握手信号之后,对单片机进行擦除、编程等过程。当操作成功之后,经过大约2秒钟,下载板上的LED熄灭。之后便可以进行下一次的程序下载了。

(2)测试“检测MCU选项”

按动“检测MCU选项”,可以自动完成单片机的选项测试。

小结

在单片机开发中,为了简化调试过程,可以通过迭代“下载-运行”过程完成程序的开发验证过程。使用全自动下载威廉希尔官方网站 板,则可以避免在程序下载过程中的手动开关,提高程序开发的效率。

在STC-ISP程序中,包括有“当目标文件变化时自动装载并发送下载命令” 选项,利用该选项,可以在程序开发IDE完成对工程文件编译之后,自动触发ISP程序下载。此时,全自动下载板将原来手工对电源控制的过程省略,实现了程序的修改-编译-下载-观察的自动过程,提高了程序开发的效率。

下面使用touch命令来模拟修改HEX文件,可以看到可以直接触发ISP程序完成自动单片机程序下载。

本文所涉及到的威廉希尔官方网站 板的AltiumDesign工程文件可以CSDN中下载。

责任编辑:haq

打开APP阅读更多精彩内容
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

×
20
完善资料,
赚取积分