伟纳SP200S编程器制作与使用
一、简介
SP200S编程器是伟纳电子继广受欢迎的SP180S编程器基础上改进设计的一款编程器,直接使用USB接口通讯和供电,体积小巧,软件和硬件设计成熟,功能完善,是目前唯一一款拥有专业编程控制软件的免费编程器。可以支持ATMEL/WINBOND/SST公司常用的MCS51系列单片机,支持ATMEL/MICROCHIP/ST等公司24、93系列串行存储器。增强版还具有标准的ISP下载接口,可支持ATMEL公司MCS51系列和AVR系列单片机在线下载编程(ISP)。SP200S编程器不但可以满足单片机爱好者和开发人员学习和开发51、AVR单片机使用需求,也非常适合家电维修人员烧写93系列、24系列EEPROM的需求。
二、编程器硬件与软件特点
硬件特点
| SP200S编程器成品(点击看大图) |
软件特点
| 编程器软件(点击看大图) |
三、支持器件详细列表
普通版(器件数量:68):
可以支持ATMEL/WINBOND/SST公司的MCS51系列单片机,支持ATMEL公司24、93系列串行存储器。免费提供普通版的监控程序。点击查看详细器件列表。
增强版(器件数量:336):
可以支持ATMEL/WINBOND/SST公司的MCS51系列单片机,支持ATMEL/MICROCHIP/ST等公司24、93系列串行存储器。增强版还具有标准的ISP下载接口,可支持以下器件ISP在线编程: AT89S51,AT89S52,AT89LS51,AT89LS52,ATmega8515,ATmega48,ATmega88,ATmega168,ATmega16,ATmega8,ATmega8535,ATmega8535L,ATtiny2313,ATtiny2313V,ATtiny26,ATtiny26L... 点击查看详细器件列表
四、硬件电路
SP200S编程器原理图由USB界面(USB Interface)、VPP电源控制(VPP Power)、系统控制(System Controller)、40Pin烧写座(ZIF Socket)四部分组成,增强版在普通版基础上增加了10Pin ISP接口(ISP Port),各部分电路分别介绍如下。点击查看整机原理图
1. USB通讯电路(USB Interface) 使用了一片USB转串口介面(COM)控制器PL2303HX,因此SP200S可以直接通过USB口通讯和供电,即插即用,非常方便。 PL2303HX是贴片SOP28封装,焊接对于不熟悉的朋友稍微有点难度。大家DIY时可以用RS232(串口)MAX232电路来替代USB通讯部分做成串口通讯的编程器使用。也可以用简单的三极管电路组成的串口收发电路替代USB通讯电路。 2. VPP电源控制(VPP Power) 由DC-DC变换集成电路MC34063组成,34063 广泛应用于于DC-DC的电源转换电路中,本电路中的34063 接成升压电路形式,将5V电压升压到12-14.5V,得到编程所需的Vpp电压,R8、R9、R10组成电压取样电路。R11和Q1组成14V VPP电压切换电路 3.系统控制(System Controller) 通版采用比较容易购买的AT89S52作为监控芯片(可以用其它公司容量在8K或以上兼容芯片替代,如:Winbond 的W78E52/W78E54,STC的STC89C52RC/STC89C54RC等)。 增强版采用SST89E58或者其它公司兼容型号单片机作为监控芯片,拥有16K或以上的代码空间,功能较强,除了编程功能强于普通版外,另外可以支持AVR系列,AT89S系列单片机的在线下载(ISP)... LED2是编程状态指示灯,在编程器执行读写操作时会点亮。 4.40Pin烧写座(ZIF Socket) 单一40Pin锁紧座设计,同时支持8PIN,20PIN和40PIN的DIP封装芯片,所有芯片的插入方向均为缺口向上,并以锁紧座顶边对齐插入。 | |
5. ISP接口(ISP Port) 所谓ISP,即(In-System Programming)在系统可编程,指电路板上的空白器件可以编程写入最终用户代码,而不需要从电路板上取下器件,已经编程的器件也可以用ISP方式擦除或再编程。此功能无论是对于实验学习还是产品调试都是非常的方便,特别是重新烧写电路板上的贴片芯片,ISP目前是不二之选。 增强版的SP200S具有ISP下载功能(左图所示),支持AVR系列、AT89S系列单片机的ISP下载,此接口和ATMEL官方的标准接法完全一致,可以通过附带的10Pin ISP下载连接头连接到自己的目标板,直接在线下载程序到目标CPU。普通版无ISP功能,无需此接口 |
五、元器件清单
SP200S编程器制作套件包含制作该编程器的所有元器件(您只需要一只电烙铁和少许焊锡丝即可组装成一台超强功能的USB接口编程器),见以下器件列表:
名称 | 规格/型号 | 元件编号 | 数量 | 备注 |
---|---|---|---|---|
IC | AT89S52(普通版) 或 SST89E58RD或兼容型号(增强版) DIP-40 | U4 | 1 | 已烧录监控程序 |
IC | PL2303HX SOP28 | U1 | 1 | |
IC | 74HC164 SO-14 | U3 | 1 | |
IC | MC34063 SO-8 | U2 | 1 | |
电阻 | 0.5Ω 1/4W | R6 | 1 | |
电阻 | 27Ω | R2,R3 | 2 | |
电阻 | 220Ω | R7 | 1 | |
电阻 | 470Ω-1.5KΩ | R4,R5 | 2 | |
电阻 | 470Ω | R20 | 1 | |
电阻 | 560Ω* | R10 | 1 | |
电阻 | 1KΩ | R16,R17,R18,R19 | 4 | |
电阻 | 1.5KΩ | R1 | 1 | |
电阻 | 1.8KΩ | R9 | 1 | |
电阻 | 10KΩ | R12,R13,R14,R15 | 4 | |
电阻 | 12KΩ | R11 | 1 | |
电阻 | 20KΩ | R8 | 1 | |
排阻 | 10KΩx8 | RP1 | 1 | |
瓷片电容 | 22pF | C8,C9,C12,C13 | 4 | |
独石电容 | 220pF | C3 | 1 | |
独石电容 | 0.1uF | C2,C4,C7,C11 | 4 | |
电解电容 | 1uF/10V | C14 | 1 | |
电解电容 | 10uF/16V | C6 | 1 | |
电解电容 | 47uF/16V | C5 | 1 | |
电解电容 | 220uF/10V | C1 | 1 | |
LED | 3.5mm 红色 | PWR | 1 | 电源指示 |
LED | 3.5mm 绿色 | STA | 1 | 状态指示 |
二极管 | 1N4148 | D1 | 1 | |
三极管 | 9014 或 8050 | Q1,Q2,Q3,Q4 | 4 | |
三极管 | 8550 | Q5,Q6 | 2 | |
晶振 | 12 MHz | X1 | 1 | |
晶振 | 22.1184 MHz | X2 | 1 | |
电感 | 100uH | L1 | 1 | |
IC插座 | DIP40 | (U4) | 1 | |
锁紧座 | 40Pin窄体 | ZIF | 1 | |
USB插座 | Mini USB-A | J1 | 1 | |
插针 | 2Pin | JP1 | 1 | 仅增强版有 |
跳线帽 | 2Pin | (JP1) | 1 | 仅增强版有 |
ISP插座 | 10Pin | J2 | 1 | 仅增强版有 |
ISP下载线 | 10Pin | (J2) | 1 | 仅增强版有 |
USB线 | 1.2-1.5M | 1 | ||
PCB | 双面PCB,78x57mm,蓝色 | 1 | ||
PCB支柱 | 5mm塑料PCB支柱 | 4 |
六、制作与调试
大家可以用万能板自制,或者用热转印的方式制作PCB后安装。也可以直接利用伟纳的SP200S DIY套件组装,具体步骤请参考《伟纳SP200S编程器DIY套件装配指南》。
硬件焊接完成后,先不要急于插上USB线通电,也不要插监控芯片,仔细检查一遍有没有错焊元件、短路,虚焊,确认无误后才通电进行初步测试:
用万用表测量VPP电压应为14.3V左右(最多允许有正负0.3V的偏差),VCC电压为5V(允许有正负0.5V的偏差),PWR(电源指示)和STA(状态指示)两个发光二极管都亮,则说明硬件基本没有问题。如果VPP电压不在正常的范围,请调整R10的阻值,阻值越小,VPP电压越高。
以上检查正常后,断电,插上监控CPU(注意监控芯片的缺口方向朝USB插座方向插入),重新通电检查,正常PWR灯亮,STA灯灭,再测试VPP电压,正常是12.3V左右。如果VPP电压和没有插监控芯片一样是14.3V左右,且PWR和STA都亮,有可能是监控芯片没有工作,请重点检查复位电路、振荡电路是否正常。
以上测试正常后,在PCB的四个角插入固定柱,至此组装完成,一款体积小巧、功能强大的编程器就从你手中诞生了…
SP200S编程器软件有独特的硬件检查功能,如果不能正常烧写芯片:如ID错误、编程失败等,可以启动硬件测试功能检查故障。点击菜单“编程器”->“硬件测试”,弹出下图所示硬件测试窗口(注意测试前需取下锁紧座上的芯片,并取下ISP连接线):
(注意:锁紧座手柄处对应的是21脚)
用万用表电压档测试锁紧座各引脚对地电压,勾选上图所示的引脚框,相应引脚输出高电平,未选中时为低电平0V。其中第20脚的高电平为3.5V,锁紧座第1脚(ZIF1)和锁紧座第31脚(ZIF31)的输出电平各有四种:作为I/O口时分别为0,5V,作为VPP引脚时分别为12-12.5V,14.0-14.5V,其余引脚高电平均为5V。如果测试时有两个引脚会同时出现高电平,则这两个引脚之间的线路就有可能短路了。使用硬件测试功能非常容易找到硬件故障!
七、使用说明
第一步:安装USB驱动以及SP200S的控制软件(SP200S不要连接USB线);
SP200S套件使用的USB芯片是PL2303HX,运行PL-2303 Driver Installer.exe安装USB驱动,运行WLPRO_SETUP.exe 安装SP200S的控制软件。如果是Vista系统,请安装PL2303的Vsita专用驱动。
第二步:插上USB线,运行SP200S软件,软件自动搜索连接的编程器,如成功,软件正常打开主界面,如下图现在就可以正常使用你的SP200S编程器了,SP200S增强版可以用以下两种方式烧写芯片:
1.芯片放在锁紧座上烧写
下面以烧写一片AT89S52为例,介绍SP200S的使用方法:
将一片AT89S52芯片放入编程器锁紧插座,压下手柄锁紧(芯片缺口方向朝向编程器的USB接口,其他芯片的插放方向,点击工具栏“信息”按钮可以查看器件插放方式);
在软件中点击“器件”按钮,选择型号AT89S52(型号不要选错);
在软件中点击“加载”按钮,在“加载文件”对话框中找到找到你要烧写的文件,按默认点击确定即可;
点击编程,弹出“编程”对话框,设置好编程选项后,点击运行即可完成芯片的烧写
2.利用ISP下载接口下载
SP200S设计了一个标准的ISP下载接口,此接口和ATMEL官方的ISP接口定义完全一致,如下图是SP200S增强版上的ISP接口定义示意图(元件面俯视图):
你只需要在目标板上预留一个双排5pin的排针作为ISP下载接口,将单片机的相关引脚(MOSI,SCK,RESET,MISO,VCC,GND,请参考相关单片机的DataSheet)连接到ISP下载接口后就可以使用SP200S的ISP功能了。下载操作方法和前面介绍的将芯片放在锁紧座烧写的方法是一样的。
八、相关资料下载
SP200S编程器原理图 版本 V1.26 PDF格式 更新:2007-12-27 SP200S编程器零件列表 版本 V1.06 PDF格式 更新:2007-12-27 SP200S编程器(普通版)监控程序 版本 V1.00 RAR格式 更新:2007-12-16 伟纳系列编程器软件 版本 V2.01 RAR格式 更新:2007-12-15 SP200S USB驱动 即PL2303的驱动程序,适用于Win98se/2000/xp,下载Vista系统专用驱动 SP200S编程器制作与使用 PDF格式 更新:2007-12-27,阅读网页版 SP200S 编程器DIY套件装配指南 PDF格式 更新:2007-12-27,阅读网页版 SP200S编程器DIY资料包 包含上面的所有文件
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