CN206322167U - 一种程序下载电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种程序下载电路，包括电源转换电路，将设备内辅助电源VCC的电压转换为设备的微处理芯片MCU的工作电压并接入其电源管脚VDD，且MCU的工作电压低于辅助电源VCC的电压；含有电源悬空引脚VDD和信号地悬空引脚GND的外部接口XS1；稳压管、三极管、电阻和继电器等构成分时复用电路分别接入MCU的下载数据信号管脚和XS1的一数据引脚、MCU的下载信号控制管脚和XS1的另一个数据引脚，XS1的GND接设备中信号地，MCU的电源地管脚VSS接XS1的GND，MCU的VDD接XS1的VDD，上述电路实现设备通电状态下，断开XS1与MCU的下载信号管脚之间的连接，而在断电状态下，接入下载线即可将XS1与MCU的下载信号管脚之间连通，实现程序下载的功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种程序下载电路，特别涉及电子设备的电控系统程序的下载电路。
背景技术
如果电子设备的电控系统需要更新程序，一般的做法是将设备壳体打开，将下载线连接到电控系统芯片的下载端口，通过电脑的串口或者USB等接口实现程序的下载更新，下载完成后再装好壳体。如果电控系统安装在不方便拆卸的位置，则给程序更新造成的极大的不便。另外，如果需要更新程序设备数量较多，那么带来拆卸安装工程更大，导致维护成本更高。针对此问题，可将电控系统下载端口的信号引到设备的外部接口上，通过外部接口实现对设备电控系统程序的更新，但是一般在设备研制生产时客户并没有提供此用途的专门的下载端口，若为此增加新的供程序下载的端口，有可能引入EMC干扰或其他问题，客户有可能不同意。因此只能通过设备的已有外部接口悬空引脚实现外部程序下载，但是如果悬空引脚数量不够，则无法实现该功能。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种技术方案克服设备的已有外部接口悬空引脚数量不够也能实现程序下载功能。
为实现上述目的，本实用新型提供的一种程序下载电路，通过引脚分时复用电路，实现外部接口只需有两个悬空引脚的情况下，就能直接通过电控系统外部接口实现程序下载功能。本实用新型的一种程序下载电路，包括电源转换电路，将设备内部辅助电源VCC的电压转换为电控系统的微处理芯片MCU所需的工作电压并接入微处理芯片MCU的电源管脚VDD，且电控系统的微处理芯片MCU的所需的工作电压低于内部辅助电源VCC的电压；至少含有一电源悬空引脚VDD和一信号地悬空引脚GND的外部通信接口XS1；所述的外部接口XS1的9脚电源悬空引脚VDD接第一限流电阻R1一端，第一限流电阻R1另一端接三极管V2的集电极，第一稳压二极管V1的负极接设备内部辅助电源VCC正极，第一稳压二极管V1的正极接第二限流电阻R2的一端，第二限流电阻R2的另一端接三极管V2的基极，三极管V2的集电极和发射极分别接第一光继电器N1和第二光继电器N2的输入控制端口1脚和2脚，并且三极管V2的发射极接设备中信号地，第一光继电器N1的输出一端3脚接入电控系统内的微处理芯片MCU的下载数据信号管脚SWDIO，第一光继电 器N1输出的另一端4脚接外部通信接口XS1的一个数据引脚8脚，第二光继电器N2的输出一端3脚接入电控系统内的微处理芯片MCU的下载时钟信号管脚SWCLK，第二光继电器N2输出的另一端4脚接外部通信接口XS1的另一个数据引脚7脚，外部接口XS1的10脚信号地悬空引脚GND接入设备中信号地，电控系统的微处理芯片MCU的电源地管脚VSS接入外部接口XS1中的10脚信号地悬空引脚GND，微处理芯片MCU的电源管脚VDD接入外部接口XS1的9脚电源悬空引脚VDD。
其中，所述的内部辅助电源的电压范围为5V～12V，电控系统的微处理芯片MCU的工作电源VDD的电压范围为3V～5V。
其中，所述的微处理芯片MCU的电源端子VDD接一二极管V3的负极，二极管V3的正极接外部接口XS1中的9脚电源悬空引脚VDD。
本实用新型的技术方案，通过使用三级管以及继电器等构成引脚分时复用电路，实现电子设备通电状态下，断开外部接口与微处理器MCU单元的下载信号管脚之间的连接，而在断电状态下，只要接入下载线(自带电源)即可将外部接口与微处理器MCU单元的下载信号管脚之间连通，实现了只需通过设备自带的外部接口更新程序的功能。
本实用新型电路实现形式简单，成本经济，降低了维护成本。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图；
图2本实用新型的一个实施例的电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图，XS1为外部以太网接口，其中1～8脚为用户使用的8个以太网信号，9脚和10脚为悬空引脚。D1是电控系统的微处理芯片MCU，SWDIO为其的下载数据信号，SWCLK为其下载时钟信号，VCC为电子设备内部辅助电源产生的5V供电电源；N1和N2为控制外部接口与芯片D1下载端口通断的光继电器；R1为光继电器N1和N2的输入限流电阻；R2为三极管V2基极限流电阻，V2为NPN三极管，用来控制N1和N2是否导通；N3为三端稳压器，将VCC转换为3.3V电源，为芯片D1供电；V1为3.3V稳压二极管，是给三极管V2的基极提高其导通电压门槛，防止断电状态下，程序下载过程中三极管V2误导通；V3为肖特基二极管，防止下载线的电源3.3V和GND之间接反，导致芯片D1烧 坏。C1，C2，C3为退耦电容，防止干扰。当电子设备断电时，将含有对应的信号包括SWCLK，SWDIO，VDD和GND的下载线分别接到设备以太网外部接口的7，8，9和10引脚。见实施例电路图中虚线框内的分时复用电路，当电子设备没有通电时，辅助电源VCC的电压低于3V，三极管V2不导通，此时两个光继电器N1和N2导通，两个光继电器的N1和N2输出端的3，4脚均闭合，电控系统中芯片D1的下载信号72脚SWDIO，76脚SWCLK与外部以太网接口中的下载线的8脚和7脚分别接通，即完成了下载线通过外部接口和主控芯片的下载端口的物理连接,即可实现电控系统芯片程序下的下载；而当电子设备通电时，电子设备的辅助电源VCC启动，辅助电源VCC的电压经过稳压二极管V1使三极管V2导通，两个光继电器N1和N2则不导通，即两个光继电器的N1和N2输出端子3，4之间断开，芯片D1的下载信号72脚SWDIO，76脚SWCLK与下载线的8脚和7脚全部断开，即断开了下载线和主控芯片的下载端口的物理连接，则不能进行电控系统芯片程序下的下载，故不影响电子设备以太网接口的正常工作。以上为以太网接口两个信号分时复用的控制电路，若只需要一个信号接口分时复用则只需使用一个光继电器接入，若只需要3个信号接口分时复用则只需使用3个光继电器接入，其他则相同类似，这里不作描述。
上述的以太网接口还可是RS-232接口，RS-422总线接口，RS-485总线接口或者CAN总线接口等通信接口或者其它输入输出接口。当MCU为3.3V供电的芯片时，VCC为5V～12V电源，V1为3.3V稳压二极管；当MCU为5V供电芯片时，VCC为7.5～V12V电源，V1为6.8V稳压二极管。
该实用新型就是利用电子设备的通电和断电两个状态，分时复用外部的数据接口，在断电状态完成下载功能，在通电状态关闭下载功能，使其不影响设备的正常工作。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种程序下载电路，包括电源转换电路，将设备内部辅助电源VCC的电压转换为电控系统的微处理芯片MCU所需的工作电压并接入微处理芯片MCU的电源管脚VDD，且电控系统的微处理芯片MCU的所需的工作电压低于内部辅助电源VCC的电压；至少含有一电源悬空引脚VDD和一信号地悬空引脚GND的外部通信接口XS1，其特征在于：
所述的外部接口XS1的9脚电源悬空引脚VDD接第一限流电阻R1一端，第一限流电阻R1另一端接三极管V2的集电极，第一稳压二极管V1的负极接设备内部辅助电源VCC正极，第一稳压二极管V1的正极接第二限流电阻R2的一端，第二限流电阻R2的另一端接三极管V2的基极，三极管V2的集电极和发射极分别接第一光继电器N1和第二光继电器N2的输入控制端口1脚和2脚，并且三极管V2的发射极接设备中信号地，第一光继电器N1的输出一端3脚接入电控系统内的微处理芯片MCU的下载数据信号管脚SWDIO，第一光继电器N1输出的另一端4脚接外部通信接口XS1的一个数据引脚8脚，第二光继电器N2的输出一端3脚接入电控系统内的微处理芯片MCU的下载时钟信号管脚SWCLK，第二光继电器N2输出的另一端4脚接外部通信接口XS1的另一个数据引脚7脚，外部接口XS1的10脚信号地悬空引脚GND接入设备中信号地，电控系统的微处理芯片MCU的电源地管脚VSS接入外部接口XS1中的10脚信号地悬空引脚GND，微处理芯片MCU的电源管脚VDD接入外部接口XS1的9脚电源悬空引脚VDD。
2.根据权利要求1所述的程序下载电路，其特征在于所述的内部辅助电源的电压范围为5V～12V，电控系统的微处理芯片MCU的工作电源VDD的电压范围为3V～5V。
3.根据权利要求1或2所述的程序下载电路，其特征在于：所述的微处理芯片MCU的电源管脚VDD接一二极管V3的负极，二极管V3的正极接外部接口XS1中的9脚电源悬空引脚VDD。
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| CN111090605A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-05-01 | 惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司 | 一种用于mcu软件升级的usb转uart电路 |
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| CN111090605B (zh) * | 2019-10-10 | 2023-07-28 | 惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司 | 一种用于mcu软件升级的usb转uart电路 |
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