基于STM8S207單片機的測試架系統(tǒng)設計
摘要:為了對電子行業(yè)中的PCB板電壓進行潮試,采用STM8S207單片機控制繼電器的測試架,通過PC實時檢測電壓并顯示。通過單片機控制繼電器對一些強電進行控制的實驗,它可以控制5 V和12 V電壓的輸出和一定范圍的交直流檢測,并且可以通過485通信把檢測的結果傳送到PC機。實驗結果證明,該測試架具有可以用于對不同電路適時的控制,對一些新產品的PCB板測試,在測試過程中只要把對應的XH-2連接好,就可直接在PC機上進行相應的測試,使用便捷,性能可靠。
關鍵詞:STMSOS207M單片機;測試架;PCB電壓測試;實時檢測
0 引言
隨著信息科學技術的發(fā)展,工業(yè)生產擴大和產品種類的增加,在科研與生產中,檢測成為每一個電子產品必不可缺少的一個環(huán)節(jié)。對測試的要求也越來越高,有時因為對一塊電路板要同時測試好多功能,而無法同時檢測而影響產品質量?;赟TM8S207單片機的強大功能,最高fCPU可達24 MHz,基于哈佛結構并帶有3級流水線擴展指令集,最高20MIPS@24 MHz。程序存儲器:最多128KB FLASH,10千次擦寫后在55℃環(huán)境下數(shù)據(jù)可保存20年;數(shù)據(jù)存儲器:最多2 KB真正的數(shù)據(jù)E2PROM;可達30萬次擦寫RAM:最多6KB。時鐘、復位和電源管理2.95~5.5 V工作電壓靈活的時鐘控制,4個主時鐘源,低功率晶體振蕩器,外部時鐘輸入,用戶可調整的內部16 MHzRC,內部低功耗128 kHzRC,帶有時鐘監(jiān)控的時鐘安全保障系統(tǒng),低功耗模式(等待、活躍停機、停機),外設的時鐘可單獨關閉,永遠打開的低功耗上電和掉電復位。帶有32個中斷的嵌套終端控制器,6個外部中斷向量,最多37個外部中斷。定時器,2個16位通用定時器,帶有2+3個,CAPCOM通道(IC,OC或PWM)。高級控制定時器:16位,4個CAPCOM通道,3個互補輸出,控制和靈活的同步帶有8位預分頻器的8位基本定時器。用STM8S207MB單片機控制可以很好的解決同時測試好多功能的測試要求,并且時時對電壓進行檢測。比一般的51和PIC單片機便宜,成本較低。
1 系統(tǒng)總體設計
1.1 系統(tǒng)功能設計
通過MCU1,MCU2,MCU3三片STM8S207單片機,它們與上位機通過芯片485通信進行連接。如圖1所示。其中繼電器驅動,要求電流10 A以下,40路,可以驅動強電接通,也可以模擬按鍵,XH-2輸出。80~400 V交流強電檢測,16路,要求隔離檢測,XH-2輸入。0~24V弱電檢測,16路,不要求隔離檢測,XH-2輸入;60~400 V直流強電檢測,8路,不要求隔離檢測,XH-2輸入。5 V輸出,要求MOS管驅動,12路,XH-2輸出。12 V輸出,要求MOS管驅動,12路,XH-2輸出485通信,各單片機之間用芯片MAX485進行通信。主要完成功能如圖1所示。硬件基本配置電路板基本構架如圖2所示,這三塊芯片用芯片485進行通信,然后并在一條總線上,最后用上位機控制。
1.2 通信協(xié)議
通信的時候數(shù)據(jù)以一幀一幀傳輸,一幀由5個字節(jié)組成,每個字節(jié)有11位,第一位起始位,第10位奇檢驗,第11位當數(shù)據(jù)。由PC機向MCU傳輸時,第一個字節(jié)如果接收到濾波碼B3H,數(shù)據(jù)開始傳輸,如果接收的不是B3H,單片機則不予理睬。第2個字節(jié)表示大組號和小組號,系統(tǒng)事先已將92路輸入或者輸出編號組,每一大組再分出小組,這個字節(jié)中,前3位表示大組號,001表示20路繼電器輸出,010表示20路繼電器輸出,011表示直流強電檢測,100表示12 V輸出,101表示弱電檢測,110表示交流強電檢測,后5位表示某一路的輸入或者輸出;第3個字節(jié)表示電路是否動作,00000001表明明電路動作了,0000000表明電路沒有動作;第4個字節(jié)保留;第5個字節(jié)表示CRC中斷檢驗。當數(shù)據(jù)由PC機向MCU傳輸時,第1個字節(jié)如果接收到濾波碼3BH,數(shù)據(jù)開始傳輸,如果接收的不是3BH,單片機則不予理睬;第2個字節(jié)表示同上所述。第3第4個字節(jié)表示12位AD值。第5位表示CRC中斷檢驗,本次通信的波特率為9 600 b/s,每個字節(jié)隔0.5ms傳輸,每個字節(jié)每位之間的時間間隔則為100μs。
1.3 管腳規(guī)劃
單片機STM8S207(MCU1,MCU2,MCU3),分別控制繼電器驅動和直流強電檢測,5 V輸出和弱電檢測,12 V輸出和強電檢測,3塊單片機用485通信,再由總芯片控制,工作電壓2.95~5.5、5V。MCU1控制40路繼電器驅動,強電檢測(60~400 V)共52路。
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