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设计了一个隔离ISP下载器,刚测试成功!和大家分享

作者:sharks 栏目:单片机
设计了一个隔离ISP下载器,刚测试成功!和大家分享
   现在越来越多单片机支持在线编程(ISP)。这给开发和生产带来了方便。但是,如果目标系统电源质量不好,或者系统和220V交流电存在漏电,经常引入高压烧坏并口,更换主板损失很大。特别在批量使用AC/DC模块作为电源时,经常因为开关电源质量问题,损坏下载线和并口。

   还有部分低成本的产品,直接使用220V通过电容降压作为电源,一旦插头接反,火线连接到目标板地线,再通过ISP地线,到LPT口,到机箱外壳,到大地,构成回路,烧得一塌糊涂...  
   
   在大家开发、学习中用ISP,可能不会遇到这些问题,但一到批量生产,经常因为各种因素烧坏主板。

   因此,小弟设计了这款全隔离的ISP下载线。先拿51开刀,稍候准备做430的隔离FET。大家可以根据类似的原理设计各种单片机的下载线。

   这里考虑到兼容性,参考的是ATMEL下载线的原理。ISP信号总共四根线:
   SCK  LPT 1脚
   MOSI LPT 2脚
   RST  LPT 17脚
   MISO LPT 10脚
   另外9、11脚连接,作为插入检测用

   信号中用示波器看SCK的波形(SCK是变化最快的信号),160KHz。不算太高,用高速光偶如6N137即可无失真的隔离。(136便宜一些,理论上速度也够,但示波器看波形不大理想,为了可靠还是用137)

   测试中发现,有的笔记本电脑LPT电平是3V的,有的是5V的,台机电平都是5V
。如果IO口低电平驱动光偶LED,可能会由于LPT口高电平不够而不能可靠截至。
   后来改为高电平驱动光偶LED。但这样隔离后的逻辑是反的,所以缓冲器件选用带非门的74HC240

   信号线隔离了,剩下问题就是PC端光藕的电源了。最早想用DCDC从目标板隔离过去,但成本太高。后来改从USB取电,试验通过。但插两根线太麻烦。

   最后才想到从并口窃电。打开EASY ISP V2软件,待初始化LPT后,用万用表一个一个测LPT引脚的电压,和对地短路电流(为了找出高电平,并有强驱动能力的口线)。
   谢天谢地!非常感谢这个软件的作者,留了14脚高电平。短路输出能力有65mA,足够光藕使用了。把14脚和PCVCC连接起来,去掉USB取电插口,一切工作正常!

   再打开ATMELAT89ISP软件,哎,初始化后居然没有一根IO口是高电平的,郁闷!正在打算恢复USB取电插口时突然想到ISP一定是在复位RST为高的情况下进行的,RST线一定是高电平!
   
   测量后发现果然如此。于是把14 17脚通过二极管后并联向PCVCC供电。这样最常用的2个ISP软件都能正常下载了!为减少压降,最好用5819之类的消特基管。

   最后,加了几个滤波电容,加了电源指示灯;加了个TVS保护,防止过压和反压。虽然IO口窃电已经能使本下载器正常工作,但为通用,USB口取电还是保留了,如果以后哪台PC机的LPT驱动不够,还是可以从USB取电的。   
   顺便指出一下,查看过各个网站的自制ISP线,似乎都忘记了不用的CMOS输入不能悬空。容易感应静电击穿。
   
  由于整个ISP的目标系统和PC机完全隔离,不仅能够有效保护并口的安全,还隔绝了PC机对目标系统的干扰,下载性能十分稳定!


* - 本贴最后修改时间:2006-8-5 22:22:46 修改者:sharks

2楼: >>参与讨论
sharks
PCB参考
 

3楼: >>参与讨论
fumac
先顶一下:)
我觉得直接做成USB的没有那么累赘

4楼: >>参与讨论
sharks
推荐一款USB-LPT桥芯片阿!
 
5楼: >>参与讨论
awey
顶一个
USB-LPT桥芯片好像都不支持ISP,仿真器类的,只能支持打印机(比如PL2305),我也找了很久。

6楼: >>参与讨论
xzm0662
我看有必要研究一下USB_LPT支持的功能,按说能支持EPP就可以
 
7楼: >>参与讨论
end2000
xidian UNIVERSITY
还没找到好的英文名啊?呵呵。


8楼: >>参与讨论
conwh
CH372
 
9楼: >>参与讨论
liandao
xidian UNIVERSITY-->西安电子科技大学
xidian UNIVERSITY

还没找到好的英文名啊?呵呵。

xidian UNIVERSITY-->西安电子科技大学
你觉得xidian UNIVERSITY这个名字不好?


10楼: >>参与讨论
sharks
发现
   昨天有几个学生过来问要板子,看了137的价钱,说这个板子成本太高。
   我发现,只要把137短路,地线相连,把240换成244,就是早期的ISP下载线
   

11楼: >>参与讨论
hq_y
呵呵好东西,不如放到网上卖算啦;
 
12楼: >>参与讨论
sharks
开发工具这类东西,没什么好卖的,还是公开的好
   开发工具这类东西,我觉得没必要拿出来卖。公开出来方便大家能多设计出好产品,才是最重要的。


13楼: >>参与讨论
12分
太累。
 
14楼: >>参与讨论
xwj
建议用SI-Prog改,取电方便,配合ponyprog2000可以烧很多IC的
 

http://www.lancos.com/siprogsch.html

15楼: >>参与讨论
zw9882
呵呵
太复杂,没必要。
一般都扛得住,我做的isp下载线连板子都不要,直接连,小巧方便,好用。现在我们这个专业的学生都在用我做的这个。呵呵

16楼: >>参与讨论
sharks
我说过嘛,一般学习没必要的
   学生用的实验板,都没有高压。生产上就不一样了阿


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