有保护功能的51单片机编程器,Microcontroller Programmer

有保护功能的51单片机编程器,Microcontroller Programmer

关键字：51单片机编程器电路图

作者：张延年

这款简易编程器具有自动断电保护功能，当单片机插反，保护电路会立刻切断电源（电源指示灯进入闪烁状态），既保护了单片机、编程器，也保护了计算机USB口，避免造成不必要的损失。它所支持的芯片型号如下表所示。

一、特点及性能
①具有自动断电保护功能，当单片机插反，保护电路会立刻切断电源（电源指示灯进入闪烁状态），即保护了单片机、编程器，也保护了计算机USB接口，避免造成不必要的损失。
②使用串口通信，芯片自动判别，编程过程中的擦除、烧写、校验各种操作完全由编程器上的监控芯片89C51控制，不受PC配置及其主频的影响，因此烧写成功率高可以达到100%，烧写速度很快并且．烧写速度和微机的档次无关。
③采用最高可达57600bps高速波特率进行数据传送，编程速度可以和一般并行编程器相媲美，经测试，烧写一片4KBROM的AT89C51仅需要9.5s，而读取和校验仅需要3.5s。
④体积小巧，省去笨重的外接电源适配器，直接使用USB端口5v电源，携带方便，非常适合初学者学习51单片机的要求。也可使用7~15V的直流电源作为输入，内有极性保护电路，无需担心电源极性接反。
⑤40PIN和20pin锁紧插座，所有器件全部以第①脚对齐，无附加跳线，对于DIP封装芯片无需任何适配器。
⑥上位机软件可自动搜索并识别插座上的器件型号。
⑦采用优质万用锁紧插座，可烧写40脚单片机芯片和20脚单片机芯片⑧改进的烧写深度确保每一片51系列芯片的反复烧写次数都能达到1000以上！内部数据至少保存10年。
二、电路原理介绍
编程器的电路主要由电源保护电路、通信电路、编程电路、编程电压选择电路4部分组成。分别介绍如下：

1．电源及保护电路
有两种输入方式：7~15V的直流输入或电脑USB的5V输入。当输入7~15V的直流电压时，经过7805三端稳压器转换为5V电压，C3、C4.C5、C7是滤波电容。Q4(8550)是一个受控于保护电路的电子开关，保护电路由单片机PIC12C508A和Q5(9014)、l{5、R6组成。正常情况下，电源的输出电流很小，R5上的电压也很小，Q5处于截止状态，上拉电阻R6使GP2是高电平，PIC单片机的监控程序使CP1输出低电平，从而使Q4(8550)工作于饱和状态，CPO输出低电平使电源指示灯LED1常亮；当烧写单片机时不慎放反方向，电源的输出电流会很大，大于400mA时R5上的电压大于0.5v，Q5进入饱和状态，使PIC单片机CP2输入低电平，监控程序使CP1输出高电平，从而使Q4(8550)进入截止状态这样就切断了编程器的电源输出，同时使电源指示灯LED1进入报警的闪烁状态，达到了保护单片机和编程器、电脑串行接口的目的。电源及保护电路原理图如下图所示。

2．通信电路
编程器与计算机是通过DB9型9针对9孔的电缆连接的，因为计算机RS232接口的电平是+12V（代表数字电路中的0）、-12V(代表数字电路中的1)而单片机的电平是+5V（代表数字电路中的1）、0v（代表数字电路中的0），所以两者之间的通讯就需要电平转换。电平转换电路由IC3 (MAX232CPE)、C8、C9、C10、C1l组成。同时为了满足某些单片机需要12V的编程电压，D2、D3、D4、C12、C13、C14、R4组成了从串口“借”12V电压的电路。通信电路如下图所示。

3．编程电路
由一个事先写好监控程序的单片机U1(AT89C51)和ZIP1、ZIP2组成，C15、R13组成上电复位电路，S2是手动复位电路，C1、C2、Xl（11.0592M晶振）组成振荡器电路，ZIP1用于DIP40封装的单片机，ZIP2用于DIP40封装的单片机。在上位机软件里指定待烧写的单片机型号后，当把一个HEX文件（由KeilC51等软件编译生成）传送到编程器的时候，监控单片机就会由监控程序把对应的地址、数据和控制信号加载到目标单片机。数据写入后再将写入目标单片机的数据发送回计算机校验。编程电路如下图所示。

4．编程电压选择电路
不同类型的单片机需要不同的编程电压，像AT89C系列单片机的编程电压一般是12V，而AT89S系列单片机的编程电压一般则是SV，由监控单片机的12、13引脚来选择不同的编程电压VPP，单片机和编程电压的对应关系如表l所示。单片机的特征字是单片机的身份证，监控单片机U1(AT89C51)通过读取单片机的特征字来判断对于何种单片机应该加哪一种编程电压。编程电压选择电路如下图所示。