AT89C2051烧写器的制做与调试

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 20、AT89C2051烧写器的制做与调试
2009-03-15 22:28
  现在都用S52了，还用C2051干嘛！价格也差不多。但是C2051的体积要比S51、S52小很多，而且引脚只有20只，在一些简单的控制中，这些引脚已足够了，小的体积更具有优势些。但目前好像还没有支持在线编程（ISP）的S2051。因此试着做个C2051的编程器，更主要的是与大家分享一下在电路制做过程中硬件、软件的除错技巧，尽量做到一次成功的经验和方法。
  在网上找了一番，图很多，大同小异。上一张最通用的图：

上图是可以烧写很多器件的电路，它的PCB板在网上也很容易找。但因为是实验制做，没用PCB，就用万用板吧。由于宽体的器件都有支持ISP的器件，所以我去掉了40脚宽体IC座，只留了个20脚窄体IC座用来烧写C2051，修改电路后电路图如下：
元件清单如下：
1/8w 4.7k   6 (一共6个） 
560r        3 (一共3个） 
2k2         1 
4.7 欧姆    1 串联于供电电路起保护作用 
10k排阻     1 用于cpu p0口上拉 
1n4148      2   用于vpp高压供给 （注意4148 的一头是黑色的） 
12v         1 用于vpp高压供给 （注意12V 的一头是白色的不要搞混） 
4.7uf/50v   8   所有的电解都用同一个型号的， 注意方向哦
104         2 用于电源滤波 
22p         2 用于晶体电路 
11.0592     1 晶体 
2n5401      1 注意看型号和插入的方向， 不要错！ 
2n5551      2    
发光管      2 3mm白发红（用于电源指示和通信指示）（注意方向） 
db9         1 串口头 
20pin 卡座 1 烧写 2051等用 
40pin ic座 1 插入监控用89s51 
16pin ic座 1 插入 max232芯片 
usb座       1 供电用 
串口电缆    1 通信用 
usb 电缆    1 供电用 
At89s51     1 用于监控
max232cpe   1 通信用集成电路 
pcb         1 电路板 
实际板子今天已做好，先秀一下吧。接着再讲详细调试方法和步骤：

（点击后看大图）   这个电路对于初学者可能复杂了一点，它分为几个部分，如果你先将电路板规划好，然后把元件一次都焊上，再进行调试，成功的概率很小。那应该怎么做呢？先规划一下元件的位置布局，然后分几个单元，一个单元做好后进行调试，正常后再进行下一个单元的制做调试。我的规划如下，先是电源部分包括那个电源指示LED：
先将USB座焊上，确认无短路后插上USB电源，用万用表找出A、B两点中哪个是5v的正极，哪个是地。然后去掉电源将剩下的几个电容、电阻和LED焊上，再确认无短路后接上电源，LED应亮起。我是将LED的限流电阻改为了2K，因为我看它已够亮了。电流1.5毫安。实物如右边红色圈出的图。
第二部分是MAX232，包括那个＋12v电压稳压电路。MAX232是TTL转RS232专用IC。它内部提供了一个正10v,和负10v的升压电路。我们正是利用了它的升压电路又获得了个＋12v的电源。
我们先将9针串口焊上，但不接上MAX232。在你规划的MAX232区，按上图左侧电路将MAX232座和四个电容焊好。检查无短路后，插上MAX232，接上电源，在A点应能测到+9v－+10v的电压。在B点应有-9v－-10v的电压，将10脚接地，那7脚就应该是+10V。若10脚接+5v，那么7脚就变成-10v。这样MAX232就正常了。将串口的2脚接MAX232的7脚。串口的3脚接MAX232的8脚。接上电将MAX232的10脚分别接地和+5v看看串口的2脚是否跟刚才一样变化。以上的调试正确后，将上图右边的12V稳压电路焊上。如下图：
用万用表在稳压管两端应测得稳定的+12V电压。这样你的这个串口转换和12v电源电路就调试正常了。
  第三部分是12V烧写控制部分：电路和实物图如下：
这部分电路焊好后，接上第二部分调试正常的+12v和电源+5V。先测量电路上+12v接入点和电源电压+5v是否正常确。再测量上图的A点也应该是+5v。然后你把VO13用导线接+5V，那么A点是+9v－+11v就对了。好！断开VO13，再将V014用导线接+5v，A点应该是接近0。这样12V烧写控制电路也调试正确了。
  下面就是S51部分的电路，如下图：

这部分电路包括P0口的上拉排阻和那个接收指示LED接在S51的10脚。别忘了将S51的第31脚（EA / VP）也接电源+5v。先确认将MAX232的第9脚与S51第10脚的连接断开（因为MAX232在调试正常后9脚就输出+5v高平会点亮接收指示LED，妨碍S51工作性能的检查）。检查电路无误后插上S51片子接上电源，静态电流应在9－12mA左右。好！打开KEIL写个测试程序：
#include <AT89X51.H>
#define uchar unsigned char
main(void)
{
uchar i,j,k;
while(1)
   {
     for(i=0;i<1;i++)
       {
         for(j=0;j<255;j++)
    for(k=0;k<255;k++);
       }
     P3_0=~P3_0;
   }
}

这个程序就是让S51第10脚（P3.0）接的那个LED闪烁。能闪烁就说明晶振起振，S51电路工作正常了，编译，然后用ISP将这个程序写进S51片内，再插到我们做好的2051烧写器上。接上电源，我的电路立即就正常工作了，LED在闪烁。如果LED无反应，你就得检查你的S51电路是否连接正常，晶振是否焊接正确等。
  S51电路正常后，我们就要将刚才断开的MAX232的第9脚和S51的第10脚焊上。这时我们再编个测试程序：
#include<at89x51.h>
#include<stdio.h>
void main(void)
{
SCON=0x50;
TMOD=0x20;
PCON=0x80;
TCON=0x40;
TH1=0xfd;//比特率19200
TL1=0xfd;
TI=1;
TR1=1;
while(1)
{
    printf("hello World!\n");
}
}
这个程序就是打开单片机S51的串口，不断的送出字符串“hello World"。编译成HEX文件，再用ISP将程序写进S51片内。然后插到2051烧写板上。将串口线接到PC上。打开PC，运行串口调试器：
将红圈画出位置的波特率设为19200。确认为COM1口。然后将2051烧写器的电源给上，我的PC串口调试器上立即就出现了“hello World”。
这样，与PC的串口通讯就调试成功了。如果你没有出现正确结果，而上面几步的调试又是正常的，那就是从PC串口端到你S51的接线有错误了。仔细检查你的接线，会找到错误的。
  上面几步都正常后，就是将这几步调试正常的电路整合了。将12v烧写控制端VPP接到2051的第1脚，VO13、VO14分别接到S51的第13、14脚。S51的第15脚VST接到2051的第9脚。S51的第1脚（P1.0）接到2051的第11脚。S51的5、6、7、8分别接到2051的第5、6、7、8脚。S51的P0口（第32－39脚）分别接到2051座的第12－19脚。别忘了将2051座的电源，地接上。

好！检查无误后，接上电源再试一次串口通讯是否正常（以防在焊接后焊错使S51不工作）后。拔下S51，用ISP将那个E51Pro.HEX的驱动固件写进S51，再将它插到40脚S51座上，在20脚IC座上插上AT89C2051，连好PC串口，PC上运行那个Easy 51Pro V2.0，然后将2051烧写器给上电源。在PC软件上先择AT89C2051，点击检测器件，我的,1e 21 FF。然后试着打开一个HEX文件，点自动完成，它就一路完成器件的检测、擦除、写入，校验等工作，如下图：
如果你的器件没找到，但前面的串口通迅等调试是正常的，那么你最后一步的那些接线可能有误。仔细检查你的接线，及C2051座的电源、接地是否正常。
  好了，掸一掸尘土，大功告成。终于可以闪到一边喝口茶凉快会儿去了！也给点掌声啊！容易嘛？我。。。！
 总结：养成逐步调试的习惯，对电路的一次成功是非常有益的。有了问题对除错的范围也可以缩至最小。