STC單片機自動下載調試器設計

簡介

在推文《全自動STC下載電路設計》中給出了利用STC單片機的ISP程序自動下載調試板的是設計。使用了基於帶有斯密特輸入特性的74HC14完成對TXD脈衝的檢測,以及生成電源控制脈衝,驅動繼電器完成被調試單片機的電源通斷。

這種方式可以滿足普通的程序下載,但是在利用ISP程序進行仿真,或者“串口助手”與單片機進行信息交互的過程中,還是會誤觸發電源通斷,使得調試無法正常進行。本文給出了對應的改進方案。

改進方案

1. 解決思路

針對ISP在下載程序前,連續發送0xff,0xff,之間間隔爲10ms,利用這種特定的波形,來識別真正下載前的的串口TXD序列。對於其它正常通信調試的串口,則不會有這樣的特有的波形。

使用一個簡單的STC15F104,SOP封裝的簡單的單片機,完成對ISP下載前序列的識別。如果能夠檢測到在10ms左右出現兩個低電平脈衝,並該過程連續有20,這樣大約經過200ms的判斷,便可以進入單片機電源控制過程。生成一個0.75秒的繼電器驅動脈衝,然後在等待2秒,以便單片機自動進入下載狀態。

關於USB的接口、繼電器電源控制以及串口的接口電路保持與“全自動STC下載電路設計”相同的設計方案

2. 電路設計

全自動程序下載調試電路原理圖如下。實際上是將原來的74HS14部分有STC15F014單片機所替代。這樣便可以通過對波形參數的判斷,來完成正確下載序列。對於普通的通訊脈衝,則可以避免誤觸發下載過程。

電路工程目錄:
AD\STC\Tools\Download\AutoDLF104

▲ 自動下載電路的原理圖800

▲ 自動下載電路的原理圖800

爲了能夠實現快速製作實驗電路板,特地將上面的電路進行單面布板的設計。具體結果如下:

▲ 自動下載電路PCB版圖

▲ 自動下載電路PCB版圖

經過改造之後,該電路板比起第一版來說就非常簡潔明瞭了。

3. 軟件

(1) 軟件功能:

  1. 軟件主程序的功能
Created with Raphaël 2.2.0StartMy OperationYes or No?catch something...Endparallel tasksMy Subroutineyesno

(2)開發相關信息:
所使用的STC15F104單片機具有SOP的封裝。單片機的程序開發工程目錄在:

C51\STC\Tools\AutoDownlaod.

程序使用Keil C51完成編輯,編譯,並測試下載。

上述設計軟件和硬件可以在下載空間:下載AUTODLF105文件包。

測試結果

焊接完畢,使用前面製作的下載器將STC15F104的程序下載到板上的單片機,便可以進行測試了。
▲ 製作完畢的自動下載器

▲ 製作完畢的自動下載器

經過測試,該下載板可以完成正常的程序下載。並對ISP最低波特率設置從1200~115200均能夠正常進行識別。

在正常工作時,通過ISP程序往單片機發送信號,並不會觸發下載板進入下載過程。設計的功能滿足在線自動調試的需要。

參考文獻

  1. 全自動STC下載電路設計
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