专利名称：加快从计算机下载数据到单片机目标存储器的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种单片机下载装置，具体地说，涉及一种用于深圳宏晶公司生产的单片机批量下载装置。
背景技术：
目前，深圳宏晶公司(简称为“STC公司”)生产的单片机下载板，通过ISP临控程序与计算机串口进行数据通信来完成程序的烧录过程。在使用STC单片机下载板时，存在一个问题一就是每次下载过程中，都要执行单片机重新上电的硬重启动作，给实际的应用带来了不便，如果要更改10000次程序，就要断电10000次，单对开关器件来说就是很大的损耗，严重降低了批量下载程序源代码的效率，大大减缓了程序源代码从计算机到单片机目标存储器的转移速度，同时，也存在手动上电、无法自动批量下载的弊端。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是在于提供一种加快从计算机下载数据到单片机目标存储器的装置，利用自动冷启动电路，实现了 STC单片机下载过程中自动重新上电动作，具有自动批量下载功能，提高了程序源代码从计算机到单片机目标存储器的下载效率。本发明的技术方案是加快从计算机下载数据到单片机目标存储器的装置包括电源切换电路、Pi. 0/P1. 1状态选择电路、串口电平转换电路和自动冷启动电路。所述电源切换电路包括电源插座J2、直流稳压电源芯片U3、单刀双掷自锁开关 Si、电阻Rl 1、发光二极管D9，电容C19和C20 ；电源插座J2直接从计算机的USB接口取电； 电阻Rll和发光二极管D9组成电源指示电路；直流稳压电源芯片U3的1脚接地，U3的电压输入端3脚连接电源插座J2的1脚，U3的2脚连接电容C20的一端，U3的电压输出端4 脚连接电容C19的一端，C19和C20的公共端接地，U3的输入电压为5V，输出电压为3. 3V ； 单刀双掷自锁开关Sl的1脚连接电源插座J2的1脚，Sl的2脚连接直流稳压电源芯片U3 的4脚，Sl的6脚连接下载装置的电源端VCC。所述Pl. 0/P1. 1状态选择电路包括一个单刀双掷自锁开关S2，S2的1脚和4脚都接地，S2的6脚和5脚分布连接STC单片机的Pl. 0和Pl. 1。所述串口电平转换电路串行通信集成芯片Ul、D型接插件J1、电容Cl、C2、C3和 C8。D型接插件Jl安装在计算机的COM端口，Jl的2脚连接串行通信集成芯片Ul的14 脚，Jl的3脚连接Ul的13脚，Jl的7脚连接Ul的8脚，Jl的5脚接地；串行通信集成芯片Ul的11脚、12脚分别与STC单片机的P3. 1脚、P3. 0脚连接，串行通信集成芯片Ul的9 脚连接集成芯片U2A的1脚，用于传送计算机与单片机之间的串口握手信号。所述自动冷启动电路包括集成芯片U2A、继电器K1、电容C5和C9、电阻R2、晶体管 Ql ；三极管Ql的B极和电容C5、C9、电位器R2的公共端1脚和2脚共同连接在一起，电容 C9的另一端接地，三极管Ql的C极和单刀双掷自锁开关Sl的6脚连接在一起，三极管Ql
3的E极与继电器Kl的线圈一端相连接，继电器Kl的线圈另一端接地，继电器Kl的常闭触点6脚和单刀双掷自锁开关Sl的6脚相连接，Kl的公共端1脚和下载装置的电源控制端 VCCkey连接；集成芯片U2A的输入端1脚和串行通信集成芯片Ul的9脚连接，U2A的输出端2脚和电容C5的正极连接。与现有技术相比，本发明有益效果是本发明的STC单片机程序源代码下载装置效率高，加快了程序源代码从计算机到单片机目标存储器的转移速度，可以自动化批量下载源代码。在现有STC单片机下载板的基础上，增加一个自动冷启动电路，利用微分电路控制三极管的导通与关断，进而控制继电器常闭触点的开关，完成单片机先断电、后上电的过程，也就是重新上电过程，实现了自动化批量下载程序源代码功能。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。图1是本发明的电路原理图。其中1-电源切换电路，2-P1.0/P1. 1状态选择电路，3-串口电平转换电路，4-自动冷启动电路。图2(a)是D型接插件Jl的7脚握手信号波形，图2 (b)是串行通信集成芯片Ul 的9脚信号波形，图2 (c)是集成芯片U2A的输出端2脚信号波形，图2 (d)是三极管Ql的 B极信号波形。
具体实施例方式如图1所示，本发明包含电源切换电路(1)、P1.0/P1. 1状态选择电路O)、串口电平转换电路⑶和自动冷启动电路G)。电源切换电路⑴用于下载装置5V和3.3V供电电源的切换；PI. 0/P1. 1状态选择电路(2)用来选择PI. 0/P1. 1是否需要接地；串口电平转换电路(3)用于计算机和单片机的串口通信；自动冷启动电路(4)用于完成STC单片机程序下载过程中重新上电的动作。电源切换电路(1)包括电源插座J2、直流稳压电源芯片U3、单刀双掷自锁开关Si、 电阻Rl 1、发光二极管D9，电容C19和C20。电源插座J2直接从计算机的USB接口取电；电阻Rll和发光二极管D9组成电源指示电路；直流稳压电源芯片U3的1脚接地，U3的电压输入端3脚连接电源插座J2的1脚，U3的2脚连接电容C20的一端，U3的电压输出端4脚连接电容C19的一端，C19和C20的公共端接地，U3的输入电压为5V，输出电压为3. 3V ；单刀双掷自锁开关Sl的1脚连接电源插座J2的1脚，Sl的2脚连接直流稳压电源芯片U3的 4脚，Sl的6脚连接下载装置的电源端VCC，当下载装置需要5V电源时，闭合Si，电源插座 J2的1脚和Sl的6脚连通，即可为下载装置提供5V电源；断开Si，直流稳压电源芯片U3 的4脚和Sl的6脚连通，即可为下载装置提供3. 3V电源。Pl. 0/P1. 1状态选择电路( 包括一个单刀双掷自锁开关S2，S2的1脚和4脚都接地，S2的6脚和5脚分布连接STC单片机的Pl. 0和Pl. 1。在下载过程中，当下载选项选中“P1. 0/P1. 1等于0/0才可以下载程序”，将单刀双掷自锁开关S2闭合，S2的6脚和1脚连通，S2的5脚和4脚连通，Pl. 0和Pl. 1都接地，此时即可进入下载源代码步骤；当下载选项选中“PI. 0/P1. 1与下载无关”，将单刀双掷自锁开关S2打开，S2的6脚和1脚断开，
4S2的5脚和4脚断开，Pl. 0和Pl. 1处于悬空状态，此时即可进入下载源代码步骤，而且不影响P1.0/P1. 1的电平状态。串口电平转换电路(3)包括串行通信集成芯片U1、D型接插件J1、电容C1、C2、C3 和C8。D型接插件Jl安装在计算机的COM端口，Jl的2脚连接串行通信集成芯片Ul的14 脚，Jl的3脚连接Ul的13脚，Jl的7脚连接Ul的8脚，Jl的5脚接地；串行通信集成芯片Ul的11脚、12脚分别与STC单片机的P3. 1脚、P3. 0脚连接，串行通信集成芯片Ul的9 脚连接集成芯片U2A的1脚，用于传送计算机与单片机之间的串口握手信号。D型接插件 Jl的2脚是计算机的RxD端，负责接收来自单片机的电平信号，3脚是计算机的TxD端，负责向单片机发送电平信号，7脚是串口握手信号，如图2(a)所示，当启动下载动作时，7脚会产生一个232电平的负跳变信号。自动冷启动电路(4)包括集成芯片U2A、继电器K1、电容C5和C9、电阻R2、晶体管 Ql。三极管Ql的B极和电容C5、C9、电位器R2的公共端1脚和2脚共同连接在一起，电容 C9的另一端接地，三极管Ql的C极和单刀双掷自锁开关Sl的6脚连接在一起，三极管Ql 的E极与继电器Kl的线圈一端相连接，继电器Kl的线圈另一端接地，继电器Kl的常闭触点6脚和单刀双掷自锁开关Sl的6脚相连接，Kl的公共端1脚和下载装置的电源控制端 VCCkey连接；集成芯片U2A的输入端1脚和串行通信集成芯片Ul的9脚连接，U2A的输出端2脚和电容C5的正极连接。当启动下载动作时，D型接插件Jl的7脚产生一个图2(a) 所示的232电平的负跳变握手信号，经过串行通信集成芯片Ul后，握手信号变为如图2(b) 所示的TTL电平的负跳变信号，再经过集成芯片U2A后，在输出端2脚上输出一个如图2 (c) 所示的TTL电平的正跳变信号，这个正跳变信号通过电容C5和电阻R2组成的微分电路，在三极管Ql的B极瞬间产生一个如图2(d)所示的尖脉冲信号，位于\时间区域内的脉冲幅度高于Ql的B、E极之间的PN结启动电压，三极管Ql导通，继电器Kl的线圈开始工作，Kl 的常闭触点6脚和公共端1脚断开，这时下载装置的电源控制端VCCkey和单刀双掷自锁开关Sl的6脚断开，下载装置断电，接着，加载在三极管Ql的B极的高电平经过电阻R2、继电器Kl的线圈放电一段时间后变为低电平，Ql的C、E极之间断开，继电器Kl的线圈停止工作，Kl的常闭触点6脚和公共端1脚连通，这时下载装置的电源控制端VCCkey和单刀双掷自锁开关Sl的6脚导通，下载装置上电。整个过程利用串口的握手信号、微分电路和继电器，完成单片机先断电、后上电的过程，也就是重新上电(重新冷启动)的过程，实现了自动化批量下载程序源代码的功能。
权利要求
1.一种加快从计算机下载数据到单片机目标存储器的装置，包括电源切换电路、Pi. O/ Pl. 1状态选择电路、串口电平转换电路，其特征在于，还包括自动冷启动电路。
2.根据权利要求1所述的加快从计算机下载数据到单片机目标存储器的装置，其特征在于，所述电源切换电路包括电源插座J2、直流稳压电源芯片U3、单刀双掷自锁开关Si、电阻Rl 1、发光二极管D9，电容C19和C20 ；电源插座J2直接从计算机的USB接口取电；电阻 Rll和发光二极管D9组成电源指示电路；直流稳压电源芯片U3的1脚接地，U3的电压输入端3脚连接电源插座J2的1脚，U3的2脚连接电容C20的一端，U3的电压输出端4脚连接电容C19的一端，C19和C20的公共端接地，U3的输入电压为5V，输出电压为3. 3V ；单刀双掷自锁开关Sl的1脚连接电源插座J2的1脚，Sl的2脚连接直流稳压电源芯片U3的4 脚，Sl的6脚连接下载装置的电源端VCC。
3.根据权利要求1所述的加快从计算机下载数据到单片机目标存储器的装置，其特征在于，所述PI. 0/P1. 1状态选择电路包括一个单刀双掷自锁开关S2，S2的1脚和4脚都接地，S2的6脚和5脚分布连接STC单片机的Pl. O和Pl. 1。
4.根据权利要求1所述的加快从计算机下载数据到单片机目标存储器的装置，其特征在于，所述串口电平转换电路串行通信集成芯片Ul、D型接插件J1、电容Cl、C2、C3和C8 ； D型接插件Jl安装在计算机的COM端口，Jl的2脚连接串行通信集成芯片Ul的14脚，Jl 的3脚连接Ul的13脚，Jl的7脚连接Ul的8脚，Jl的5脚接地；串行通信集成芯片Ul 的11脚、12脚分别与STC单片机的P3. 1脚、P3. O脚连接，串行通信集成芯片Ul的9脚连接集成芯片U2A的1脚，用于传送计算机与单片机之间的串口握手信号。
5.根据权利要求1所述的加快从计算机下载数据到单片机目标存储器的装置，其特征在于，所述自动冷启动电路包括集成芯片U2A、继电器K1、电容C5和C9、电阻R2、晶体管Ql ； 三极管Ql的B极和电容C5、C9、电位器R2的公共端1脚和2脚共同连接在一起，电容C9的另一端接地，三极管Ql的C极和单刀双掷自锁开关Sl的6脚连接在一起，三极管Ql的E极与继电器Kl的线圈一端相连接，继电器Kl的线圈另一端接地，继电器Kl的常闭触点6脚和单刀双掷自锁开关Sl的6脚相连接，Kl的公共端1脚和下载装置的电源控制端VCCkey 连接；集成芯片U2A的输入端1脚和串行通信集成芯片Ul的9脚连接，U2A的输出端2脚和电容C5的正极连接。
全文摘要
本发明公开了一种加快从计算机下载数据到单片机目标存储器的装置，包括电源切换电路、P1.0/P1.1状态选择电路、串口电平转换电路和自动冷启动电路；电源切换电路用于下载装置5V和3.3V供电电源的切换；P1.0/P1.1状态选择电路用来选择P1.0/P1.1是否需要接地；串口电平转换电路用于计算机和单片机的串口通信；自动冷启动电路用于完成STC单片机程序下载过程中重新上电的动作。本下载装置具有自动批量下载、下载效率高的特点。
文档编号G05B19/042GK102156420SQ201010601550
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者周创华, 木亚, 李艾颖, 王利强 申请人:天津职业技术师范大学, 王利强