基于STM8S207單片機(jī)的測試架系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：為了對(duì)電子行業(yè)中的PCB板電壓進(jìn)行潮試，采用STM8S207單片機(jī)控制繼電器的測試架，通過PC實(shí)時(shí)檢測電壓并顯示。通過單片機(jī)控制繼電器對(duì)一些強(qiáng)電進(jìn)行控制的實(shí)驗(yàn)，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(jié)果傳送到PC機(jī)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，該測試架具有可以用于對(duì)不同電路適時(shí)的控制，對(duì)一些新產(chǎn)品的PCB板測試，在測試過程中只要把對(duì)應(yīng)的XH-2連接好，就可直接在PC機(jī)上進(jìn)行相應(yīng)的測試，使用便捷，性能可靠。
關(guān)鍵詞：STMSOS207M單片機(jī)；測試架；PCB電壓測試；實(shí)時(shí)檢測

0 引言
隨著信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)擴(kuò)大和產(chǎn)品種類的增加，在科研與生產(chǎn)中，檢測成為每一個(gè)電子產(chǎn)品必不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)。對(duì)測試的要求也越來越高，有時(shí)因?yàn)閷?duì)一塊電路板要同時(shí)測試好多功能，而無法同時(shí)檢測而影響產(chǎn)品質(zhì)量。基于STM8S207單片機(jī)的強(qiáng)大功能，最高fCPU可達(dá)24 MHz，基于哈佛結(jié)構(gòu)并帶有3級(jí)流水線擴(kuò)展指令集，最高20MIPS@24 MHz。程序存儲(chǔ)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(chǔ)器：最多2 KB真正的數(shù)據(jù)E2PROM；可達(dá)30萬次擦寫RAM：最多6KB。時(shí)鐘、復(fù)位和電源管理2．95～5．5 V工作電壓靈活的時(shí)鐘控制，4個(gè)主時(shí)鐘源，低功率晶體振蕩器，外部時(shí)鐘輸入，用戶可調(diào)整的內(nèi)部16 MHzRC，內(nèi)部低功耗128 kHzRC，帶有時(shí)鐘監(jiān)控的時(shí)鐘安全保障系統(tǒng)，低功耗模式(等待、活躍停機(jī)、停機(jī))，外設(shè)的時(shí)鐘可單獨(dú)關(guān)閉，永遠(yuǎn)打開的低功耗上電和掉電復(fù)位。帶有32個(gè)中斷的嵌套終端控制器，6個(gè)外部中斷向量，最多37個(gè)外部中斷。定時(shí)器，2個(gè)16位通用定時(shí)器，帶有2+3個(gè)，CAPCOM通道(IC，OC或PWM)。高級(jí)控制定時(shí)器：16位，4個(gè)CAPCOM通道，3個(gè)互補(bǔ)輸出，控制和靈活的同步帶有8位預(yù)分頻器的8位基本定時(shí)器。用STM8S207MB單片機(jī)控制可以很好的解決同時(shí)測試好多功能的測試要求，并且時(shí)時(shí)對(duì)電壓進(jìn)行檢測。比一般的51和PIC單片機(jī)便宜，成本較低。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
1．1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
通過MCU1，MCU2，MCU3三片STM8S207單片機(jī)，它們與上位機(jī)通過芯片485通信進(jìn)行連接。如圖1所示。其中繼電器驅(qū)動(dòng)，要求電流10 A以下，40路，可以驅(qū)動(dòng)強(qiáng)電接通，也可以模擬按鍵，XH-2輸出。80～400 V交流強(qiáng)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(qiáng)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(qū)動(dòng)，12路，XH-2輸出。12 V輸出，要求MOS管驅(qū)動(dòng)，12路，XH-2輸出485通信，各單片機(jī)之間用芯片MAX485進(jìn)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(gòu)架如圖2所示，這三塊芯片用芯片485進(jìn)行通信，然后并在一條總線上，最后用上位機(jī)控制。

1．2 通信協(xié)議
通信的時(shí)候數(shù)據(jù)以一幀一幀傳輸，一幀由5個(gè)字節(jié)組成，每個(gè)字節(jié)有11位，第一位起始位，第10位奇檢驗(yàn)，第11位當(dāng)數(shù)據(jù)。由PC機(jī)向MCU傳輸時(shí)，第一個(gè)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(jī)則不予理睬。第2個(gè)字節(jié)表示大組號(hào)和小組號(hào)，系統(tǒng)事先已將92路輸入或者輸出編號(hào)組，每一大組再分出小組，這個(gè)字節(jié)中，前3位表示大組號(hào)，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(qiáng)電檢測，100表示12 V輸出，101表示弱電檢測，110表示交流強(qiáng)電檢測，后5位表示某一路的輸入或者輸出；第3個(gè)字節(jié)表示電路是否動(dòng)作，00000001表明明電路動(dòng)作了，0000000表明電路沒有動(dòng)作；第4個(gè)字節(jié)保留；第5個(gè)字節(jié)表示CRC中斷檢驗(yàn)。當(dāng)數(shù)據(jù)由PC機(jī)向MCU傳輸時(shí)，第1個(gè)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(jī)則不予理睬；第2個(gè)字節(jié)表示同上所述。第3第4個(gè)字節(jié)表示12位AD值。第5位表示CRC中斷檢驗(yàn)，本次通信的波特率為9 600 b／s，每個(gè)字節(jié)隔0．5ms傳輸，每個(gè)字節(jié)每位之間的時(shí)間間隔則為100μs。
1．3 管腳規(guī)劃
單片機(jī)STM8S207(MCU1，MCU2，MCU3)，分別控制繼電器驅(qū)動(dòng)和直流強(qiáng)電檢測，5 V輸出和弱電檢測，12 V輸出和強(qiáng)電檢測，3塊單片機(jī)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(qū)動(dòng)，強(qiáng)電檢測(60～400 V)共52路。