有保護功能的51單片機編程器,Microcontroller Programmer
關(guān)鍵字:51單片機編程器電路圖
作者:張延年
這款簡易編程器具有自動斷電保護功能,當單片機插反,保護電路會立刻切斷電源(電源指示燈進入閃爍狀態(tài)),既保護了單片機、編程器,也保護了計算機USB口,避免造成不必要的損失。它所支持的芯片型號如下表所示。

一、特點及性能
①具有自動斷電保護功能,當單片機插反,保護電路會立刻切斷電源(電源指示燈進入閃爍狀態(tài)),即保護了單片機、編程器,也保護了計算機USB接口,避免造成不必要的損失。
②使用串口通信,芯片自動判別,編程過程中的擦除、燒寫、校驗各種操作完全由編程器上的監(jiān)控芯片89C51控制,不受PC配置及其主頻的影響,因此燒寫成功率高可以達到100%,燒寫速度很快并且.燒寫速度和微機的檔次無關(guān)。
③采用最高可達57600bps高速波特率進行數(shù)據(jù)傳送,編程速度可以和一般并行編程器相媲美,經(jīng)測試,燒寫一片4KBROM的AT89C51僅需要9.5s,而讀取和校驗僅需要3.5s。
④體積小巧,省去笨重的外接電源適配器,直接使用USB端口5v電源,攜帶方便,非常適合初學者學習51單片機的要求。也可使用7~15V的直流電源作為輸入,內(nèi)有極性保護電路,無需擔心電源極性接反。
⑤40PIN和20pin鎖緊插座,所有器件全部以第①腳對齊,無附加跳線,對于DIP封裝芯片無需任何適配器。
⑥上位機軟件可自動搜索并識別插座上的器件型號。
⑦采用優(yōu)質(zhì)萬用鎖緊插座,可燒寫40腳單片機芯片和20腳單片機芯片⑧改進的燒寫深度確保每一片51系列芯片的反復(fù)燒寫次數(shù)都能達到1000以上!內(nèi)部數(shù)據(jù)至少保存10年。
二、電路原理介紹
編程器的電路主要由電源保護電路、通信電路、編程電路、編程電壓選擇電路4部分組成。分別介紹如下:
①具有自動斷電保護功能,當單片機插反,保護電路會立刻切斷電源(電源指示燈進入閃爍狀態(tài)),即保護了單片機、編程器,也保護了計算機USB接口,避免造成不必要的損失。
②使用串口通信,芯片自動判別,編程過程中的擦除、燒寫、校驗各種操作完全由編程器上的監(jiān)控芯片89C51控制,不受PC配置及其主頻的影響,因此燒寫成功率高可以達到100%,燒寫速度很快并且.燒寫速度和微機的檔次無關(guān)。
③采用最高可達57600bps高速波特率進行數(shù)據(jù)傳送,編程速度可以和一般并行編程器相媲美,經(jīng)測試,燒寫一片4KBROM的AT89C51僅需要9.5s,而讀取和校驗僅需要3.5s。
④體積小巧,省去笨重的外接電源適配器,直接使用USB端口5v電源,攜帶方便,非常適合初學者學習51單片機的要求。也可使用7~15V的直流電源作為輸入,內(nèi)有極性保護電路,無需擔心電源極性接反。
⑤40PIN和20pin鎖緊插座,所有器件全部以第①腳對齊,無附加跳線,對于DIP封裝芯片無需任何適配器。
⑥上位機軟件可自動搜索并識別插座上的器件型號。
⑦采用優(yōu)質(zhì)萬用鎖緊插座,可燒寫40腳單片機芯片和20腳單片機芯片⑧改進的燒寫深度確保每一片51系列芯片的反復(fù)燒寫次數(shù)都能達到1000以上!內(nèi)部數(shù)據(jù)至少保存10年。
二、電路原理介紹
編程器的電路主要由電源保護電路、通信電路、編程電路、編程電壓選擇電路4部分組成。分別介紹如下:
1.電源及保護電路
有兩種輸入方式:7~15V的直流輸入或電腦USB的5V輸入。當輸入7~15V的直流電壓時,經(jīng)過7805三端穩(wěn)壓器轉(zhuǎn)換為5V電壓,C3、C4.C5、C7是濾波電容。Q4(8550)是一個受控于保護電路的電子開關(guān),保護電路由單片機PIC12C508A和Q5(9014)、l{5、R6組成。正常情況下,電源的輸出電流很小,R5上的電壓也很小,Q5處于截止狀態(tài),上拉電阻R6使GP2是高電平,PIC單片機的監(jiān)控程序使CP1輸出低電平,從而使Q4(8550)工作于飽和狀態(tài),CPO輸出低電平使電源指示燈LED1常亮;當燒寫單片機時不慎放反方向,電源的輸出電流會很大,大于400mA時R5上的電壓大于0.5v,Q5進入飽和狀態(tài),使PIC單片機CP2輸入低電平,監(jiān)控程序使CP1輸出高電平,從而使Q4(8550)進入截止狀態(tài)這樣就切斷了編程器的電源輸出,同時使電源指示燈LED1進入報警的閃爍狀態(tài),達到了保護單片機和編程器、電腦串行接口的目的。電源及保護電路原理圖如下圖所示。

2.通信電路
編程器與計算機是通過DB9型9針對9孔的電纜連接的,因為計算機RS232接口的電平是+12V(代表數(shù)字電路中的0)、-12V(代表數(shù)字電路中的1)而單片機的電平是+5V(代表數(shù)字電路中的1)、0v(代表數(shù)字電路中的0),所以兩者之間的通訊就需要電平轉(zhuǎn)換。電平轉(zhuǎn)換電路由IC3 (MAX232CPE)、C8、C9、C10、C1l組成。同時為了滿足某些單片機需要12V的編程電壓,D2、D3、D4、C12、C13、C14、R4組成了從串口“借”12V電壓的電路。通信電路如下圖所示。
編程器與計算機是通過DB9型9針對9孔的電纜連接的,因為計算機RS232接口的電平是+12V(代表數(shù)字電路中的0)、-12V(代表數(shù)字電路中的1)而單片機的電平是+5V(代表數(shù)字電路中的1)、0v(代表數(shù)字電路中的0),所以兩者之間的通訊就需要電平轉(zhuǎn)換。電平轉(zhuǎn)換電路由IC3 (MAX232CPE)、C8、C9、C10、C1l組成。同時為了滿足某些單片機需要12V的編程電壓,D2、D3、D4、C12、C13、C14、R4組成了從串口“借”12V電壓的電路。通信電路如下圖所示。

3.編程電路
由一個事先寫好監(jiān)控程序的單片機U1(AT89C51)和ZIP1、ZIP2組成,C15、R13組成上電復(fù)位電路,S2是手動復(fù)位電路,C1、C2、Xl(11.0592M晶振)組成振蕩器電路,ZIP1用于DIP40封裝的單片機,ZIP2用于DIP40封裝的單片機。在上位機軟件里指定待燒寫的單片機型號后,當把一個HEX文件(由KeilC51等軟件編譯生成)傳送到編程器的時候,監(jiān)控單片機就會由監(jiān)控程序把對應(yīng)的地址、數(shù)據(jù)和控制信號加載到目標單片機。數(shù)據(jù)寫入后再將寫入目標單片機的數(shù)據(jù)發(fā)送回計算機校驗。編程電路如下圖所示。
由一個事先寫好監(jiān)控程序的單片機U1(AT89C51)和ZIP1、ZIP2組成,C15、R13組成上電復(fù)位電路,S2是手動復(fù)位電路,C1、C2、Xl(11.0592M晶振)組成振蕩器電路,ZIP1用于DIP40封裝的單片機,ZIP2用于DIP40封裝的單片機。在上位機軟件里指定待燒寫的單片機型號后,當把一個HEX文件(由KeilC51等軟件編譯生成)傳送到編程器的時候,監(jiān)控單片機就會由監(jiān)控程序把對應(yīng)的地址、數(shù)據(jù)和控制信號加載到目標單片機。數(shù)據(jù)寫入后再將寫入目標單片機的數(shù)據(jù)發(fā)送回計算機校驗。編程電路如下圖所示。

4.編程電壓選擇電路
不同類型的單片機需要不同的編程電壓,像AT89C系列單片機的編程電壓一般是12V,而AT89S系列單片機的編程電壓一般則是SV,由監(jiān)控單片機的12、13引腳來選擇不同的編程電壓VPP,單片機和編程電壓的對應(yīng)關(guān)系如表l所示。單片機的特征字是單片機的身份證,監(jiān)控單片機U1(AT89C51)通過讀取單片機的特征字來判斷對于何種單片機應(yīng)該加哪一種編程電壓。編程電壓選擇電路如下圖所示。

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