基于STM8S207單片機的測試架系統設計

摘要：為了對電子行業中的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展，工業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節。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℃環境下數據可保存20年；數據存儲器：最多2 KB真正的數據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，帶有時鐘監控的時鐘安全保障系統，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 系統總體設計
1．1 系統功能設計
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 通信協議
通信的時候數據以一幀一幀傳輸，一幀由5個字節組成，每個字節有11位，第一位起始位，第10位奇檢驗，第11位當數據。由PC機向MCU傳輸時，第一個字節如果接收到濾波碼B3H，數據開始傳輸，如果接收的不是B3H，單片機則不予理睬。第2個字節表示大組號和小組號，系統事先已將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個字節保留；第5個字節表示CRC中斷檢驗。當數據由PC機向MCU傳輸時，第1個字節如果接收到濾波碼3BH，數據開始傳輸，如果接收的不是3BH，單片機則不予理睬；第2個字節表示同上所述。第3第4個字節表示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，每個字節隔0．5ms傳輸，每個字節每位之間的時間間隔則為100μs。
1．3 管腳規劃
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。