单片机串口自动切换电路的制作方法

本发明涉及一种单片机串口自动切换电路，属于电子技术领域。

背景技术：

目前，在单片机电路的调试过程中，外接串口模块和程序下载模块需要与单片机串口连接使用，但是，单片机串口只能供单个模块使用，所以，在程序下载过程中，需要手动将外接串口模块断开，待程序下载完成后，又将外接串口模块与单片机串口连接。频繁地模块切换费时费力，严重影响了调试效率。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：本发明提供一种单片机串口自动切换电路，当外接串口模块和程序下载模块与单片机串口连接使用时，能够优先识别usb接口的下载信号，待程序下载完成后，自动将单片机串口连接到外接串口模块，提高了电路调试的效率。

本发明采用的技术方案是：一种单片机串口自动切换电路，包括usb接口1、usb转串口电路2、自动下载电路3、单片机接口4、串口自动切换电路5、外接串口6；

所述的usb接口1、usb转串口电路2、串口自动切换电路5依次连接，usb转串口电路2同时通过自动下载电路3与单片机接口4连接，串口自动切换电路5分别与单片机接口4、外接串口6连接，所述自动下载电路3包括单刀双掷模拟开关ⅱ和单刀双掷模拟开关ⅲ，串口自动切换电路5包括单刀双掷模拟开关ⅰ。

优选地，所述的单刀双掷模拟开关ⅱ、单刀双掷模拟开关ⅲ、单刀双掷模拟开关ⅰ均采用nlas5223单刀双掷模拟开关。

具体地,所述usb转串口电路2包括ch340芯片7、二极管d、led发光二极管、电阻r、晶振y、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4；其中ch340芯片7的txd端与二极管d的阴极连接，二极管d的阳极同时与led发光二极管的阴极和nlas5223单刀双掷模拟开关ⅰ的2脚连接，led发光二极管的阳极通过电阻r与ch340芯片7的vcc端连接，ch340芯片7的rxd端与nlas5223单刀双掷模拟开关ⅰ的10脚连接，ch340芯片7的ud+端、ud-端分别与usb接口1的ud+端、ud-端连接，ch340芯片7的xi端通过晶振y与其x0端连接，ch340芯片7的xi、x0端分别通过电容c1、电容c2接地，ch340芯片7的vcc端和gnd端依次通过并联电容c3、电容c4滤波后分别连接着usb接口1的vcc端、nlas5223单刀双掷模拟开关ⅰ的1脚、nlas5223单刀双掷模拟开关ⅱ的1脚、3脚、9脚、nlas5223单刀双掷模拟开关ⅲ的1脚和3脚，ch340芯片7的rts端与非门n的输入端连接；

所述nlas5223单刀双掷模拟开关ⅱ的2脚与8脚连接，其4脚连接着非门n的输出端，其6脚接地，其5脚和10脚连接后与nlas5223单刀双掷模拟开关ⅲ的4脚连接；nlas5223单刀双掷模拟开关ⅲ的2脚与单片机接口4的vcc端连接，其6脚接地；

所述nlas5223单刀双掷模拟开关ⅰ的3脚、9脚分别与单片机接口4的rxd端、txd端连接，nlas5223单刀双掷模拟开关ⅰ的4脚和8脚连接后与非门n的输出端连接，其6脚接地，nlas5223单刀双掷模拟开关ⅰ的5脚、7脚分别与外接串口6的txd端、rxd端连接。

本发明的工作原理是：

usb接口1与pc机的usb口连接，外接串口6与外围电路的串口连接；

单片机下载程序时，usb转串口电路2检测到pc机的下载信号后输出下降沿信号，经非门n翻转后输出上升沿信号给自动下载电路3和串口自动切换电路5；串口自动切换电路5将单片机接口4的rxd端、txd端分别与外接串口6的txd端、rxd端断开，同时，串口自动切换电路5将单片机接口4的rxd端、txd端分别与ch340芯片7的txd端、rxd端连接；自动下载电路3通过电平转换后使单片机接口4的vcc端随着usb转串口电路2输出的脉冲信号先断电后上电，完成程序的一次下载；

当单片机程序下载完成后，pc机下载信号消失，此时，usb转串口电路2输出上升沿信号，经非门n翻转后输出下降沿信号给自动下载电路3和串口自动切换电路5；串口自动切换电路5将单片机接口4的rxd端、txd端分别与外接串口6的txd端、rxd端连接，同时，串口自动切换电路5将单片机接口4的rxd端、txd端分别与ch340芯片7的txd端、rxd端断开；自动下载电路3通过电平转换后给单片机接口4的vcc端供电，单片机与外围电路连接工作。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种单片机串口自动切换电路，当外接串口6和自动下载电路3与单片机接口连接使用时，能够优先识别usb接口的下载信号，待程序下载完成后，自动将单片机接口连接到外接串口6，提高了电路调试的效率，同时，结构简单，容易操作。

附图说明

图1是本发明的连接结构框图；

图2是本发明的电路原理图。

图中各标号：1-usb接口，2-usb转串口电路，3-自动下载电路，4-单片机接口，5-串口自动切换电路，6-外接串口，7-ch340芯片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。

实施例1：如图1、2所示，一种单片机串口自动切换电路，包括usb接口1、usb转串口电路2、自动下载电路3、单片机接口4、串口自动切换电路5、外接串口6；

所述的usb接口1、usb转串口电路2、串口自动切换电路5依次连接，usb转串口电路2同时通过自动下载电路3与单片机接口4连接，串口自动切换电路5分别与单片机接口4、外接串口6连接，所述自动下载电路3包括单刀双掷模拟开关ⅱ和单刀双掷模拟开关ⅲ，串口自动切换电路5包括单刀双掷模拟开关ⅰ。

进一步地，所述的单刀双掷模拟开关ⅱ、单刀双掷模拟开关ⅲ、单刀双掷模拟开关ⅰ均采用nlas5223单刀双掷模拟开关。

进一步地，所述usb转串口电路2包括ch340芯片7、二极管d、led发光二极管、电阻r、晶振y、电容c1、c2、c3、c4；其中ch340芯片7的txd端与二极管d的阴极连接，二极管d的阳极同时与led发光二极管的阴极和nlas5223单刀双掷模拟开关ⅰ的2脚连接，led发光二极管的阳极通过电阻r与ch340芯片7的vcc端连接，ch340芯片7的rxd端与nlas5223单刀双掷模拟开关ⅰ的10脚连接，ch340芯片7的ud+端、ud-端分别与usb接口1的ud+端、ud-端连接，ch340芯片7的xi端通过晶振y与其x0端连接，其xi、x0端分别通过电容c1、c2接地，ch340芯片7的vcc端和gnd端依次通过并联电容c3、c4滤波后分别连接着usb接口1的vcc端、nlas5223单刀双掷模拟开关ⅰ的1脚、nlas5223单刀双掷模拟开关ⅱ的1脚、3脚、9脚、nlas5223单刀双掷模拟开关ⅲ的1脚和3脚，ch340芯片7的rts端与非门n的输入端连接；

所述自动下载电路3包括nlas5223单刀双掷模拟开关ⅱ、nlas5223单刀双掷模拟开关ⅲ；所述nlas5223单刀双掷模拟开关ⅱ的2脚与8脚连接，其4脚连接着非门n的输出端，其6脚接地，其5脚和10脚连接后与nlas5223单刀双掷模拟开关ⅲ的4脚连接；nlas5223单刀双掷模拟开关ⅲ的2脚与单片机接口4的vcc端连接，其6脚接地；

所述串口自动切换电路5采用nlas5223单刀双掷模拟开关ⅰ；nlas5223单刀双掷模拟开关ⅰ的3脚、9脚分别与单片机接口4的rxd端、txd端连接，nlas5223单刀双掷模拟开关ⅰ的4脚和8脚连接后与非门n的输出端连接，其6脚接地，nlas5223单刀双掷模拟开关ⅰ的5脚、7脚分别与外接串口6的txd端、rxd端连接。

外接串口6是一个提供给需要与单片机txd端、rxd端连接交换数据的模块连接的接口。

上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。