具有串口通讯功能的在线系统可编程器制作

    在学习单片机和进行单片机产品开发过程中，我们通常使用仿真器作为调试程序的有力工具。但仿真器价格昂贵，对于初学者和一般个人开发人员很难承受。为此，我们选用了带ISP 功能的AT89S51/52 系列单片机，不需要仿真器也能很轻易地完成系统调试和开发。所谓ISP，即In SystemProgrammerable 在线系统可编程。也就是说，单片机可在系统应用板上进行擦除和编程，然后立即运行。AT89S51/52 系列单片机的内部程序存储器采用Flash 存储器，可以反复擦写1000 次以上。

    一、电路构成

    具有ISP 下载与串口通讯功能的下载线的电路如图1 所示。该下载线成本低廉，元件易得，既可完成在线系统擦除与编程，又可以作为单片机与PC机的串口通讯接口，进行PC 机串口产品的开发。

图1 具有ISP下载与串口通讯功能的下载线的电路

    本电路中的核心元件是MAX232，起到PC 机的串口EIA 电平与单片机系统板的TTL 电平之间的电平转换作用，其内部有两套共四路独立的电平转换电路。而单片机编程脚为⑥~⑨脚，其中⑨脚为复位脚，⑥~⑧脚为通讯脚;单片机串口通讯脚为⑩、脚。这样需要转换电平的信号有五路，为此，我们增加了一个双刀双掷拨动开关作为“ISP 下载”和“串口收发”切换开关。另外，在使用“ISP 下载”功能时，⑨脚必须是高电平+ 5V，而在单片机运行时，⑨脚应为低电平，所以我们在制作单片机系统板时必须要有手动复位电路。在使用“ISP 下载”功能时，需要一直按下手动复位键，编程结束后，只要释放手动复位键，程序便立即运行，如图2 所示。

图2 复位电路

    这样，有了具有ISP 下载与串口通讯功能的下载线，我们在制作电路时只要安装一个7 针的插座，就可以调试和反复擦写程序了，同时也可以实现单片机与PC 机串口通讯的产品开发。

    二、串口下载线擦除和下载程序的使用方法

    这里，我们以下载软件“电子在线ISP 编程器v2.0”为例说明串口下载线擦除和下载程序的使用方法。

    连接好下载线和单片机目标板，目标板加上+5V 电源。启动电子在线ISP 编程器v2.0 软件，如图3 所示。

图3 电子在线ISP编程器v2.0界面

    首先选择串行端口，根据下载线实际连接的端口进行设置(如本例选择COM1)：

    (1)点击“鉴别”按钮，检查单片机型号，并验证线路是否通畅;(2)点击“打开”按钮，载入电脑中预先编译好的HEX 文件;(3)点击“擦除”按钮，将单片机程序存储器中原有内容擦除;(4)点击“写入”按钮，将打开的文件下载到单片机程序存储器中。

    也可以设置好自动选项后，点击“自动”按钮完成程序的擦除和写入。

    三、几点说明

    (1) 配用软件可在网络上免费下载，自行搜索相关资源。

    (2) 在使用本下载的“ISP 下载”功能时，一定要始终按下手动复位键，保证复位脚⑨保持编程所需的高电平。

    (3) 如果只想制作具有ISP 下载功能的下载线，只需对电路略加修改即可;同样如果想制作和开发单片机与PC 机通讯的产品，可以将本电路的串口通讯功能部分直接加到单片机系统板上。

    (4)本文所述编程器只适用于Atmel 公司的AT89S51 和AT89S52 单片机。