AVR单片机高压解锁器的制作设计

概述：

利用常用的AVR单片机ATmega16制作的高压解锁器，可以解开所有芯片锁死的情况（除非芯片损坏、烧毁）。制作作品经实验验证，解开了山东大学物理学院AVR单片机实验室所有近40片锁死的单片机以及许多同学锁死的单片机。制作方法简单，保证你一小时之内做完。

所需元件极少（如威廉希尔官方网站 图所示）：仅一只三极管、一片7805，三支电阻、一只LED、三个小电容，一片可用的单片机，一个12V电源。

程序与威廉希尔官方网站 连接可方便的移植到其它型号单片机上（凡支持高压编程的，都可以）。

希望能对初学单片机的同学有所帮助，特别是我们学校暑假参加电子设计比赛的同学。

制作背景（常见芯片锁死情况与高压解锁介绍）：

AVR单片机是我们学校同学经常使用的单片机，尤其是中高档单片机ATMEGA16。

单片机在使用的时候，经常出现由于配置熔丝位的失误或威廉希尔官方网站 的失误而造成单片机锁死的情况，锁死之后，便无法再对单片机进行编程。

常见的锁死的情况以及常用的解决办法：

1，时钟选择错误（可通过有源晶振配合ISP或JTAG下载器、高压编程器进行解锁）

2，ISP被禁（可通过JTAG下载器、高压编程器进行解锁）

3，JTAG被禁（可通过ISP下载器、高压编程器进行解锁）

4，锁定位加密（可通过单片机设定允许的方式进行单片机擦除）

5，以上情况的组合：

1+2（可通过有源晶振配合JTAG、高压编程器进行解锁）

1+3（可通过有源晶振配合ISP、高压编程器进行解锁）

1+4（可通过有源晶振配合单片机设定允许的方式进行单片机擦除）

2+3（只能通过高压编程器进行解锁）

2+4（可通过JTAG下载器、高压编程器进行单片机擦除）

3+4（可通过ISP下载器、高压编程器进行单片机擦除）

1+2+3（只能通过高压编程器进行解锁）

1+2+4（可通过有源晶振配合JTAG下载器、高压编程器进行单片机擦除）

1+3+4（可通过有源晶振配合ISP下载器、高压编程器进行单片机擦除）

2+3+4（只能通过高压编程器进行单片机擦除）

1+2+3+4（只能通过高压编程器进行单片机擦除）

6，其他锁死情况（可通过某些方法或高压编程器进行解锁）

可以看出，高压编程器是解锁功能最强的、不需要有源晶振配合的解锁工具。但是，与目前常用的编程下载器相比，高压编程器有许多缺点：

A，编程速度慢

并行编程脉冲宽度需要大于250ns，如果是高压并行编程器，则烧写速度不会超过4Mbit/s，如果是高压串行编程器，则速度更慢。

B， 占用引脚多。

无论高压并行编程器还是高压串行编程器，需要占用的目标单片机的引脚数都在16以上。

C， 需要12V的DC电压，而且电压范围窄（RESET：11.5~12.5V，VCC：4.5~5.5V）

因此，现在很少有人用高压编程器对单片机进行编程，多数都用ISP或JTAG编程方式。因而专门的高压编程器价格也不低，简易的高压编程器价格在100以内，但是只能适用于某一种或两种单片机型号，而且需要专门的程序下载软件及驱动。

但是因为它在对单片机进行解锁方面的功能，使的高压编程器并未完全被淘汰。

因而使用高压编程器时便会感觉很矛盾：

1，编程器的主要功能是给单片机编程，但是现在ISP或JTAG方式编程速度高、占用引脚少，而且相应的软件也非常完善，单就对单片机编程而言，完全不会使用高压编程的方式来对单片机编程。

2，不使用高压编程器，很多时候单片机锁死后很难解开。但是仅为给单片机解锁而专门买个高压编程器，而且还要配合专门的软件使用，既不值又麻烦。

通过查阅数据手册中高压编程的内容，利用常用的ATMEGA16单片机，可以设计制作一个不需要PC端软件、不附带编程功能、专门对单片机解锁的AVR高压解锁器。

制作方法：

下面以对锁死的MEGA16单片机进行解锁为例，与大家分享制作方法与源程序。对于其它型号的单片机，只要具有高压编程接口，只需要查阅数据手册，将对应引脚接好即可。

这些引脚都是用于高压编程的：DATA；RDY_BSY；_OE；_WR；BS1；XA0；XA1；PAGEL；BS2；RST；XTAL1；VCC

威廉希尔官方网站 图：

注：出于某些考虑，线路直接以连线连接，未使用任何NetLabel。图中的电容也可省略，一般没问题。

源程序：

//主单片机AVCC接VCC，利用AREF引脚控制锁死的单片机的VCC（5V电源电压能达到4.9V）；

//主单片机的I/0寄存器ADMUX 控制AREF与AVCC的开关；

//三级管（9014）B极电阻100K，C极电阻1K，E极接GND（12.2V电源电压，能达到11.9V）

//锁死的单片机的RESET与VCC必须几乎同时加电压，不能有明显时间差；

//主单片机的熔丝位：禁用JTAG（因使用PORTC）；1M内部时钟；

//Chip： ATmega16

//char is unsigned： Yes

//CodeVision AVR

#include

#include

//引脚定义

#define DATAPORTA//锁死芯片的PORTB

#define RDY_BSYPINC.4//锁死芯片的PD1

#define _OEPORTC.3//锁死芯片的PD2始终为1

#define _WRPORTC.2//锁死芯片的PD3

#define BS1PORTC.1//锁死芯片的PD4

#define XA0PORTC.0//锁死芯片的PD5

#define XA1PORTD.7//锁死芯片的PD6

#define PAGELPORTD.6//锁死芯片的PD7

#define BS2PORTB.0//锁死芯片的PA0

#define RSTPORTD.2//9014的B极电阻

#define XTAL1PORTC.6//XTAL1

#define LEDPORTB.1//LED

#define DDR_LEDDDRB.1//

#define VCC_ONADMUX=0x40//锁死芯片的VCC

#define VCC_OFFADMUX=0x00

//进入编程状态

#define PROG_ENABLEBS1=0;XA0=0;XA1=0;PAGEL=0;

//初始化

void initial（void）

{

DDRB=0xFF;

DDRC=0xFF;DDRC.4=0;PORTC.4=1;

DDRD=0xFF;

DDRA=0xFF;

_OE=1;

_WR=1;

XA0=1;

XA1=1;

PAGEL=0;

BS2=0;

BS1=0;

RST=1;

XTAL1=0;

LED=0;

VCC_OFF;

DATA=0x00;

}

//芯片擦除

void chip_erase（void）

{

XA1=1;XA0=0;

BS1=0;

DATA=0x80;

XTAL1=1;XTAL1=0;

_WR=0;_WR=1;

while（RDY_BSY==0）;

}

//重写熔丝位

void write_fuse（char LB，char HB）

{

XA1=1;XA0=0;

BS1=0;

DATA=0x40;

XTAL1=1;XTAL1=0;

XA1=0;XA0=1;

DATA=LB;//熔丝低位

XTAL1=1;XTAL1=0;

BS1=0;BS2=0;

_WR=0;_WR=1;

while（RDY_BSY==0）;

XA1=1;XA0=0;

BS1=0;

DATA=0x40;

XTAL1=1;XTAL1=0;

XA1=0;XA0=1;

DATA=HB;//熔丝高位

XTAL1=1;XTAL1=0;

BS1=1;BS2=0;

_WR=0;_WR=1;

while（RDY_BSY==0）;

}

//高压恢复

void recover_fuse（void）

{

PROG_ENABLE;

RST=0，VCC_ON;//最关键的时序问题

chip_erase（）; //擦除

write_fuse（0xE1，0x19）; //恢复熔丝为默认（也可自己设定为其他值）

}

//结束状态

void finish（void）

{

DDRB=0x00;PORTB=0x00;

DDRC=0x00;PORTC=0x00;

DDRD=0x00;PORTD=0x00;

DDRA=0x00;PORTA=0x00;

DDR_LED=1;LED=1;

VCC_OFF;

}

void main（void）

{

initial（）;

delay_ms（200）;

recover_fuse（）;

finish（）;

}

功能与使用方法：

功能：

将单片机锁定位与存储器擦除，并且将所有熔丝们都恢复为出厂默认（也可以改为自己想要的值）。

使用方法：

按下按键1秒钟以上时间，若看到LED指示灯亮，说明解锁成功。若尝试数次仍不见LED指示灯亮，说明芯片非锁死，而是损坏了。

特点：

1，不需要PC端软件，完全脱离电脑工作

2，专门用来恢复熔丝，解锁单片机，不附加累赘功能

3，使用方便，整个过程不到1秒时间

4，可通过预留插针，将高压编程所需引脚引出，对其它型号单片机只要把对应引脚相连，即可解锁；

5，制作简单，成本低廉。

PS：尽管市面上的高压编程器是用比ATMEGA16低档的ATMEGA8作为主单片机，但是我们根本不需要专门的单片机作为主单片机，只要保留程序和威廉希尔官方网站 板，就可以用任一块未锁的单片机来解锁别的单片机。并且现在ATMEGA8的价格与ATMEGA16的价格已经相差不多。

平时一般不用这个东西，可以放到一边去，当芯片被锁时才拿出来使用，百试百灵。
来源；21ic