單片機(jī)種類多樣,從選擇元器件、原理圖、PCB、電路硬件調(diào)試、軟件開發(fā)也算小有心得。以下為網(wǎng)友對單片機(jī)下載程序問題做出的詳解供大家參考。
下載程序是單片機(jī)軟件開發(fā)里面第一步,如果這一步都有問題,那么后面的一切便無從談起。好在現(xiàn)在對此問題算是有了點(diǎn)點(diǎn)自己的經(jīng)驗(yàn)理解。故今天在此針對常用51單片機(jī)下載程序問題做下詳解,以求新手們少走彎路。
原理:單片機(jī)的TXD、RXD是TTL電平,所以你得萬變不離其宗的將其它信號轉(zhuǎn)成TTL電平,只有這樣給單片機(jī)下載程序才有可能成功!其中CH340、PL2303等芯片是直接將USB信號轉(zhuǎn)換為TTL電平,而MAX232等芯片是將TTL轉(zhuǎn)換為RS232信號或者將RS232信號轉(zhuǎn)換為TTL.下面請看利用這種原理的兩種常用方法:
方法一:
請看圖一,這是我們最常見的單片機(jī)下載電路了,其中從②到⑥屬于大家常用的USB轉(zhuǎn)串口線,用這種方案的好處是,如果自己的PC帶有串口(可能很老的機(jī)器沒有USB接口),那么就可以直接給單片機(jī)開發(fā)板下載程序,因?yàn)椴捎眠@種方法的開發(fā)板必定帶有串口接口嘛。當(dāng)然,如果PC僅有USB接口而不帶串口,那么只能找根USB轉(zhuǎn)串口線了(其電路原理就是圖中②到⑥),這里我推薦大家使用采用CH340芯片的USB轉(zhuǎn)串口線,而不要采用PL2303的USB轉(zhuǎn)串口線,因?yàn)镻L2303價錢便宜所以山寨的水貨較多,這會導(dǎo)致下載電路不穩(wěn)定,甚至無法正常下載。同時此方案的壞處是電路板上必定要做一個9針串口接口(太巨大了),這必將增加了電路PCB的面積,當(dāng)然也就增加了成本啦?。槺惆l(fā)表下個人見解:那個9針接口實(shí)在太丑,又大又重,無形中便降低了自己的設(shè)計(jì)檔次,哈哈。所以不推薦這種方法?。?/p>

方法二:
請看圖二,這是我經(jīng)常采用的單片機(jī)下載電路。實(shí)踐證明效果非常好,幾乎沒出過任何問題!它的好處是只需要找根普通的USB2.0線(如圖二中②)就可以下載了,比找根USB轉(zhuǎn)串口線要輕松的多,同時由于將串口9針接口換成了USB接口,所以電路板的體積、重量也減少了不少,也顯得更美觀時尚。在此強(qiáng)調(diào)一點(diǎn):推薦使用CH340芯片(可以用CH340G,它引腳間距大很容易焊接)而不是PL2303,上文已說PL2303水貨多,況且PL2303的外圍電路比較復(fù)雜,這也給硬件電路的調(diào)試增加了難度。當(dāng)然如果項(xiàng)目對成本特敏感,那么采用價錢相對較低的PL2303也無可厚非。大家看到?jīng)],圖二的電路結(jié)構(gòu)比圖一要簡化很多,那么是不是可以說明圖二的性能比圖一要更好呢?應(yīng)該是吧!簡單的結(jié)構(gòu)出問題的概率當(dāng)然更小了!

值得一提的是在使用CH340時,有些問題得注意下,因?yàn)楹芏嗤瑢W(xué)反映用CH340下程序失敗,但其實(shí)一般都很容易解決的。經(jīng)本人總結(jié)常見原因有三:
1、某些CH340的引腳給單片機(jī)供了電導(dǎo)致單片機(jī)斷電不徹底(下載程序要斷電重啟),從而導(dǎo)致程序沒法下載。
2、有些同學(xué)在給單片機(jī)供電時,為了防反接保護(hù)電路,在電源處串聯(lián)了個二極管,由于二極管的正向壓降導(dǎo)致單片機(jī)供電不足,從而導(dǎo)致程序無法下載。
解決方案:將二極管用0歐電阻代替或者采用正向壓降很小的二極管,以確保單片機(jī)的正常供電。問題解決??!
3、有些同學(xué)由于粗心將CH340的TXD引腳連接了單片機(jī)的TXD引腳,RXD引腳連接了單片機(jī)的RXD引腳,這自然不能下載程序了,一收一發(fā)不用多說吧,呵呵。
STC51單片機(jī)自動ISP下載電路設(shè)計(jì)
1.51單片機(jī)程序下載原理
51單片機(jī)程序燒寫接口為RXD和TXD,即UART口,這兩個接口是通信口,配合不同的芯片可以實(shí)現(xiàn)不同的通訊方式。如果連接MAX232即可實(shí)現(xiàn)232通信,如果連接MAX3082即可實(shí)現(xiàn)RS485通訊。下載程序正是通過這兩個接口來實(shí)現(xiàn)的。下載方式如下圖所示。單片機(jī)的RXD和TXD要與USB/TTL設(shè)備的TXD和RXD交叉連接才能實(shí)現(xiàn)下載。

2.CH340G芯片介紹
CH340是一個USB總線的轉(zhuǎn)接芯片,實(shí)現(xiàn)USB轉(zhuǎn)串口、USB轉(zhuǎn)IrDA紅外或者USB轉(zhuǎn)打印口。是一款比較成熟的國產(chǎn)芯片,價格在1.5元左右。
特點(diǎn):
全速USB設(shè)備接口,兼容USBV2.0,外圍元器件只需要晶體和電容。
仿真標(biāo)準(zhǔn)串口,用于升級原串口外圍設(shè)備,或者通過USB增加額外串口。
計(jì)算機(jī)端Windows操作系統(tǒng)下的串口應(yīng)用程序完全兼容,無需修改。
硬件全雙工串口,內(nèi)置收發(fā)緩沖區(qū),支持通訊波特率50bps~2Mbps。
支持常用的MODEM聯(lián)絡(luò)信號RTS、DTR、DCD、RI、DSR、CTS。
通過外加電平轉(zhuǎn)換器件,提供RS232、RS485、RS422等接口。
支持IrDA規(guī)范SIR紅外線通訊,支持波特率2400bps到115200bps。
由于是通過USB轉(zhuǎn)換的串口,所以只能做到應(yīng)用層兼容,而無法絕對相同。
軟件兼容CH341,可以直接使用CH341的驅(qū)動程序。
支持5V電源電壓和3.3V電源電壓。
提供SSOP-20無鉛封裝,兼容RoHS。
3.電路設(shè)計(jì)
CH340G的下載電路如下圖所示。

P2為USB接口,CH340G的TXD與單片機(jī)的RXD連接,CH340G的RXD和單片機(jī)的TXD連接。圖中的CH340G用的是5V供電,如果用3.3V供電的話第4腳要連接到3.3V。由于STC51單片機(jī)在下載程序的時候要斷電再重新上電,所以單片機(jī)部分的電源設(shè)計(jì)如下圖所示:

4.使用效果
使用STC的軟件STC-ISP來下載。

下載步驟如下:

執(zhí)行到第4步,點(diǎn)擊下載之后要將電路板上的X1斷開再接上即可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)程的下載。
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