專利名稱：用于stc單片機(jī)的程序下載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種單片機(jī)下載裝置，具體地說，涉及一種用于深圳宏晶公司生產(chǎn)的單片機(jī)批量下載裝置。
背景技術(shù)：
目前，深圳宏晶公司(簡稱為“STC公司”)生產(chǎn)的單片機(jī)下載板，通過ISP監(jiān)控程序與計算機(jī)串口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信來完成程序的燒錄過程。在使用STC單片機(jī)下載板時，存在一個問題一就是每次下載過程中，都要執(zhí)行單片機(jī)重新上電的硬重啟動作，給實際的應(yīng)用帶來了不便，如果要更改10000次程序，就要斷電10000次，單對開關(guān)器件來說就是很大的損耗，嚴(yán)重降低了批量下載程序的效率，大大減緩了程序源代碼從計算機(jī)到單片機(jī)目標(biāo)存儲器的轉(zhuǎn)移速度，同時，也存在手動上電、無法自動批量下載的弊端。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是在于提供一種用于STC單片機(jī)的程序下載裝置，利用自動冷啟動電路，實現(xiàn)了 STC單片機(jī)下載過程中自動重新上電動作，具有自動批量下載功能，提高了程序源代碼從計算機(jī)到單片機(jī)目標(biāo)存儲器的下載效率。本實用新型的技術(shù)方案是加快從計算機(jī)下載數(shù)據(jù)到單片機(jī)目標(biāo)存儲器的裝置包括電源切換電路、Pi. 0/P1. 1狀態(tài)選擇電路、串口電平轉(zhuǎn)換電路和自動冷啟動電路。所述自動冷啟動電路包括集成芯片U2A、繼電器K1、電容C5和C9、電阻R2、晶體管Ql ；三極管Ql 的B極和電容C5、C9、電位器R2的公共端1腳和2腳共同連接在一起，電容C9的另一端接地，三極管Ql的C極和單刀雙擲自鎖開關(guān)Sl的6腳連接在一起，三極管Ql的E極與繼電器Kl的線圈一端相連接，繼電器Kl的線圈另一端接地，繼電器Kl的常閉觸點6腳和單刀雙擲自鎖開關(guān)Sl的6腳相連接，Kl的公共端1腳和下載裝置的電源控制端VCCkey連接； 集成芯片U2A的輸入端1腳和串行通信集成芯片Ul的9腳連接，U2A的輸出端2腳和電容 C5的正極連接。所述電源切換電路包括電源插座J2、直流穩(wěn)壓電源芯片U3、單刀雙擲自鎖開關(guān) Si、電阻Rl 1、發(fā)光二極管D9，電容C19和C20 ；電源插座J2直接從計算機(jī)的USB接口取電； 電阻Rll和發(fā)光二極管D9組成電源指示電路；直流穩(wěn)壓電源芯片U3的1腳接地，U3的電壓輸入端3腳連接電源插座J2的1腳，U3的2腳連接電容C20的一端，U3的電壓輸出端4 腳連接電容C19的一端，C19和C20的公共端接地，U3的輸入電壓為5V，輸出電壓為3. 3V ； 單刀雙擲自鎖開關(guān)Sl的1腳連接電源插座J2的1腳，Sl的2腳連接直流穩(wěn)壓電源芯片U3 的4腳，Sl的6腳連接下載裝置的電源端VCC。所述Pl. 0/P1. 1狀態(tài)選擇電路包括一個單刀雙擲自鎖開關(guān)S2，S2的1腳和4腳都接地，S2的6腳和5腳分布連接STC單片機(jī)的Pl. 0和Pl. 1。所述串口電平轉(zhuǎn)換電路串行通信集成芯片Ul、D型接插件J1、電容Cl、C2、C3和 C8。D型接插件Jl安裝在計算機(jī)的COM端口，Jl的2腳連接串行通信集成芯片Ul的14腳，Jl的3腳連接Ul的13腳，Jl的7腳連接Ul的8腳，Jl的5腳接地；串行通信集成芯片Ul的11腳、12腳分別與STC單片機(jī)的P3. 1腳、P3. 0腳連接，串行通信集成芯片Ul的9 腳連接集成芯片U2A的1腳，用于傳送計算機(jī)與單片機(jī)之間的串口握手信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型有益效果是本實用新型的STC單片機(jī)程序下載裝置效率高，加快了程序源代碼從計算機(jī)到單片機(jī)目標(biāo)存儲器的轉(zhuǎn)移速度，可以自動化批量下載源代碼。在現(xiàn)有STC單片機(jī)下載板的基礎(chǔ)上，增加一個自動冷啟動電路，利用微分電路控制三極管的導(dǎo)通與關(guān)斷，進(jìn)而控制繼電器常閉觸點的開關(guān)，完成單片機(jī)先斷電、后上電的過程，也就是重新上電過程，實現(xiàn)了自動化批量下載程序源代碼功能。
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1(a)是本實用新型的電源切換電路圖，圖1(b)是本實用新型的P1.0/P1. 1狀態(tài)選擇電路圖，圖1 (C)是本實用新型的串口電平轉(zhuǎn)換電路圖，圖1 (d)是本實用新型的自動冷啟動電路圖。圖2(a)是D型接插件Jl的7腳握手信號波形，圖2 (b)是串行通信集成芯片Ul 的9腳信號波形，圖2 (c)是集成芯片U2A的輸出端2腳信號波形，圖2 (d)是三極管Ql的 B極信號波形。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包含電源切換電路、PI. 0/P1. 1狀態(tài)選擇電路、串口電平轉(zhuǎn)換電路和自動冷啟動電路。電源切換電路用于下載裝置5V和3. 3V供電電源的切換； Pl. 0/P1. 1狀態(tài)選擇電路用來選擇PI. 0/P1. 1是否需要接地；串口電平轉(zhuǎn)換電路用于計算機(jī)和單片機(jī)的串口通信；自動冷啟動電路用于完成STC單片機(jī)程序下載過程中重新上電的動作。電源切換電路包括電源插座J2、直流穩(wěn)壓電源芯片U3、單刀雙擲自鎖開關(guān)Si、電阻R11、發(fā)光二極管D9，電容C19和C20。電源插座J2直接從計算機(jī)的USB接口取電；電阻Rll和發(fā)光二極管D9組成電源指示電路；直流穩(wěn)壓電源芯片U3的1腳接地，U3的電壓輸入端3腳連接電源插座J2的1腳，U3的2腳連接電容C20的一端，U3的電壓輸出端4腳連接電容C19的一端，C19和C20的公共端接地，U3的輸入電壓為5V，輸出電壓為3. 3V ；單刀雙擲自鎖開關(guān)Sl的1腳連接電源插座J2的1腳，Sl的2腳連接直流穩(wěn)壓電源芯片U3的 4腳，Sl的6腳連接下載裝置的電源端VCC，當(dāng)下載裝置需要5V電源時，閉合Si，電源插座 J2的1腳和Sl的6腳連通，即可為下載裝置提供5V電源；斷開Si，直流穩(wěn)壓電源芯片U3 的4腳和Sl的6腳連通，即可為下載裝置提供3. 3V電源。Pl. 0/P1. 1狀態(tài)選擇電路包括一個單刀雙擲自鎖開關(guān)S2，S2的1腳和4腳都接地，S2的6腳和5腳分布連接STC單片機(jī)的Pl. 0和Pl. 1。在下載過程中，當(dāng)下載選項選中 “P1. 0/P1. 1等于0/0才可以下載程序”，將單刀雙擲自鎖開關(guān)S2閉合，S2的6腳和1腳連通，S2的5腳和4腳連通，P1.0和Pl. 1都接地，此時即可進(jìn)入下載源代碼步驟；當(dāng)下載選項選中“P1.0/P1. 1與下載無關(guān)”，將單刀雙擲自鎖開關(guān)S2打開，S2的6腳和1腳斷開，S2的5腳和4腳斷開，Pl. 0和Pl. 1處于懸空狀態(tài)，此時即可進(jìn)入下載源代碼步驟，而且不影響P1.0/P1. 1的電平狀態(tài)。串口電平轉(zhuǎn)換電路包括串行通信集成芯片Ul、D型接插件J1、電容Cl、C2、C3和 C8。D型接插件Jl安裝在計算機(jī)的COM端口，Jl的2腳連接串行通信集成芯片Ul的14腳， Jl的3腳連接Ul的13腳，Jl的7腳連接Ul的8腳，Jl的5腳接地；串行通信集成芯片Ul 的11腳、12腳分別與STC單片機(jī)的P3. 1腳、P3. 0腳連接，串行通信集成芯片Ul的9腳連接集成芯片U2A的1腳，用于傳送計算機(jī)與單片機(jī)之間的串口握手信號。D型接插件Jl的 2腳是計算機(jī)的RxD端，負(fù)責(zé)接收來自單片機(jī)的電平信號，3腳是計算機(jī)的TxD端，負(fù)責(zé)向單片機(jī)發(fā)送電平信號，7腳是串口握手信號，如圖2 (a)所示，當(dāng)啟動下載動作時，7腳會產(chǎn)生一個232電平的負(fù)跳變信號。自動冷啟動電路包括集成芯片U2A、繼電器K1、電容C5和C9、電阻R2、晶體管Q1。 三極管Ql的B極和電容C5、C9、電位器R2的公共端1腳和2腳共同連接在一起，電容C9的另一端接地，三極管Ql的C極和單刀雙擲自鎖開關(guān)Sl的6腳連接在一起，三極管Ql的E極與繼電器Kl的線圈一端相連接，繼電器Kl的線圈另一端接地，繼電器Kl的常閉觸點6腳和單刀雙擲自鎖開關(guān)Sl的6腳相連接，Kl的公共端1腳和下載裝置的電源控制端VCCkey 連接；集成芯片U2A的輸入端1腳和串行通信集成芯片Ul的9腳連接，U2A的輸出端2腳和電容C5的正極連接。當(dāng)啟動下載動作時，D型接插件Jl的7腳產(chǎn)生一個圖2(a)所示的 232電平的負(fù)跳變握手信號，經(jīng)過串行通信集成芯片Ul后，握手信號變?yōu)槿鐖D2(b)所示的 TTL電平的負(fù)跳變信號，再經(jīng)過集成芯片U2A后，在輸出端2腳上輸出一個如圖2(c)所示的TTL電平的正跳變信號，這個正跳變信號通過電容C5和電阻R2組成的微分電路，在三極管Ql的B極瞬間產(chǎn)生一個如圖2(d)所示的尖脈沖信號，位于τ t時間區(qū)域內(nèi)的脈沖幅度高于Ql的B、E極之間的PN結(jié)啟動電壓，三極管Ql導(dǎo)通，繼電器Kl的線圈開始工作，Kl的常閉觸點6腳和公共端1腳斷開，這時下載裝置的電源控制端VCCkey和單刀雙擲自鎖開關(guān) Sl的6腳斷開，下載裝置斷電，接著，加載在三極管Ql的B極的高電平經(jīng)過電阻R2、繼電器 Kl的線圈放電一段時間后變?yōu)榈碗娖?，Ql的C、E極之間斷開，繼電器Kl的線圈停止工作， Kl的常閉觸點6腳和公共端1腳連通，這時下載裝置的電源控制端VCCkey和單刀雙擲自鎖開關(guān)Sl的6腳導(dǎo)通，下載裝置上電。整個過程利用串口的握手信號、微分電路和繼電器，完成單片機(jī)先斷電、后上電的過程，也就是重新上電(重新冷啟動)的過程，實現(xiàn)了自動化批量下載程序源代碼的功能。
權(quán)利要求1.一種用于STC單片機(jī)的程序下載裝置，包括電源切換電路、PI. 0/P1. 1狀態(tài)選擇電路、串口電平轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，還包括自動冷啟動電路；所述自動冷啟動電路包括集成芯片U2A、繼電器K1、電容C5和C9、電阻R2、晶體管Ql ；三極管Ql的B極和電容C5、C9、 電位器R2的公共端1腳和2腳共同連接在一起，電容C9的另一端接地，三極管Ql的C極和單刀雙擲自鎖開關(guān)Sl的6腳連接在一起，三極管Ql的E極與繼電器Kl的線圈一端相連接，繼電器Kl的線圈另一端接地，繼電器Kl的常閉觸點6腳和單刀雙擲自鎖開關(guān)Sl的6 腳相連接，Kl的公共端1腳和下載裝置的電源控制端VCCkey連接；集成芯片U2A的輸入端 1腳和串行通信集成芯片Ul的9腳連接，U2A的輸出端2腳和電容C5的正極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于STC單片機(jī)的程序下載裝置，其特征在于，所述電源切換電路包括電源插座J2、直流穩(wěn)壓電源芯片U3、單刀雙擲自鎖開關(guān)Si、電阻R11、發(fā)光二極管 D9，電容C19和C20 ；電源插座J2直接從計算機(jī)的USB接口取電；電阻Rl 1和發(fā)光二極管D9 組成電源指示電路；直流穩(wěn)壓電源芯片U3的1腳接地，U3的電壓輸入端3腳連接電源插座 J2的1腳，U3的2腳連接電容C20的一端，U3的電壓輸出端4腳連接電容C19的一端，C19 和C20的公共端接地，U3的輸入電壓為5V，輸出電壓為3. 3V ；單刀雙擲自鎖開關(guān)Sl的1腳連接電源插座J2的1腳，Sl的2腳連接直流穩(wěn)壓電源芯片U3的4腳，Sl的6腳連接下載裝置的電源端VCC。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于STC單片機(jī)的程序下載裝置，其特征在于，所述Pl.0/ Pl. 1狀態(tài)選擇電路包括一個單刀雙擲自鎖開關(guān)S2，S2的1腳和4腳都接地，S2的6腳和5 腳分布連接STC單片機(jī)的Pl. 0和Pl. 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于STC單片機(jī)的程序下載裝置，其特征在于，所述串口電平轉(zhuǎn)換電路串行通信集成芯片U1、D型接插件J1、電容C1、C2、C3和C8 ；D型接插件Jl安裝在計算機(jī)的COM端口，Jl的2腳連接串行通信集成芯片Ul的14腳，Jl的3腳連接Ul的 13腳，Jl的7腳連接Ul的8腳，Jl的5腳接地；串行通信集成芯片Ul的11腳、12腳分別與STC單片機(jī)的P3. 1腳、P3. 0腳連接，串行通信集成芯片Ul的9腳連接集成芯片U2A的1 腳，用于傳送計算機(jī)與單片機(jī)之間的串口握手信號。
專利摘要本實用新型公開了一種用于STC單片機(jī)的程序下載裝置，包括電源切換電路、P1.0/P1.1狀態(tài)選擇電路、串口電平轉(zhuǎn)換電路和自動冷啟動電路。自動冷啟動電路用于完成STC單片機(jī)程序下載過程中重新上電的動作；電源切換電路用于下載裝置5V和3.3V供電電源的切換；P1.0/P1.1狀態(tài)選擇電路用來選擇P1.0/P1.1是否需要接地；串口電平轉(zhuǎn)換電路用于計算機(jī)和單片機(jī)的串口通信。本下載裝置具有自動批量下載、下載效率高的特點。
文檔編號G06F1/26GK202033741SQ20102067563
公開日2011年11月9日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者周創(chuàng)華, 木亞, 李艾穎, 王利強(qiáng) 申請人:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué), 王利強(qiáng)