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單片機(jī)種類(lèi)多樣，從選擇元器件、原理圖、PCB、電路硬件調(diào)試、軟件開(kāi)發(fā)也算小有心得。以下為網(wǎng)友對(duì)單片機(jī)下載程序問(wèn)題做出的詳解供大家參考。
下載程序是單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)里面第一步，如果這一步都有問(wèn)題，那么后面的一切便無(wú)從談起。好在現(xiàn)在對(duì)此問(wèn)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(duì)常用51單片機(jī)下載程序問(wèn)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(wàn)變不離其宗的將其它信號(hào)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(hào)轉(zhuǎn)換為T(mén)TL電平，而MAX232等芯片是將TTL轉(zhuǎn)換為RS232信號(hào)或者將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換為T(mén)TL.下面請(qǐng)看利用這種原理的兩種常用方法：
方法一：
請(qǐng)看圖一，這是我們最常見(jiàn)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(méi)有USB接口），那么就可以直接給單片機(jī)開(kāi)發(fā)板下載程序，因?yàn)椴捎眠@種方法的開(kāi)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(jià)錢(qián)便宜所以山寨的水貨較多，這會(huì)導(dǎo)致下載電路不穩(wěn)定，甚至無(wú)法正常下載。同時(shí)此方案的壞處是電路板上必定要做一個(gè)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！（順便發(fā)表下個(gè)人見(jiàn)解：那個(gè)9針接口實(shí)在太丑，又大又重，無(wú)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(qǐng)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(méi)出過(guò)任何問(wèn)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(shí)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(shí)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(shuō)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(duì)成本特敏感，那么采用價(jià)錢(qián)相對(duì)較低的PL2303也無(wú)可厚非。大家看到?jīng)]，圖二的電路結(jié)構(gòu)比圖一要簡(jiǎn)化很多，那么是不是可以說(shuō)明圖二的性能比圖一要更好呢？應(yīng)該是吧！簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)出問(wèn)題的概率當(dāng)然更小了！
值得一提的是在使用CH340時(shí)，有些問(wèn)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(jiàn)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(méi)法下載。
2、有些同學(xué)在給單片機(jī)供電時(shí)，為了防反接保護(hù)電路，在電源處串聯(lián)了個(gè)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(wú)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(wèn)題解決?。?/p>
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(shuō)吧，呵呵。
STC51單片機(jī)自動(dòng)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(xiě)接口為RXD和TXD，即UART口，這兩個(gè)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(guò)這兩個(gè)接口來(lái)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(gè)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(guó)產(chǎn)芯片，價(jià)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(jí)原串口外圍設(shè)備，或者通過(guò)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(wú)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(hào)RTS、DTR、DCD、RI、DSR、CTS。
通過(guò)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(guò)USB轉(zhuǎn)換的串口，所以只能做到應(yīng)用層兼容，而無(wú)法絕對(duì)相同。
軟件兼容CH341，可以直接使用CH341的驅(qū)動(dòng)程序。
支持5V電源電壓和3.3V電源電壓。
提供SSOP-20無(wú)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(huà)第4腳要連接到3.3V。由于STC51單片機(jī)在下載程序的時(shí)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(lái)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(kāi)再接上即可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)程的下載。
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