基于STM8S207单片机的测试架系统设计

摘要：为了对电子行业中的PCB板电压进行潮试，采用STM8S207单片机控制继电器的测试架，通过PC实时检测电压并显示。通过单片机控制继电器对一些强电进行控制的实验，它可以控制5 V和12 V电压的输出和一定范围的交直流检测，并且可以通过485通信把检测的结果传送到PC机。实验结果证明，该测试架具有可以用于对不同电路适时的控制，对一些新产品的PCB板测试，在测试过程中只要把对应的XH-2连接好，就可直接在PC机上进行相应的测试，使用便捷，性能可靠。
关键词：STMSOS207M单片机；测试架；PCB电压测试；实时检测

0 引言
随着信息科学技术的发展，工业生产扩大和产品种类的增加，在科研与生产中，检测成为每一个电子产品必不可缺少的一个环节。对测试的要求也越来越高，有时因为对一块电路板要同时测试好多功能，而无法同时检测而影响产品质量。基于STM8S207单片机的强大功能，最高fCPU可达24 MHz，基于哈佛结构并带有3级流水线扩展指令集，最高20MIPS@24 MHz。程序存储器：最多128KB FLASH，10千次擦写后在55℃环境下数据可保存20年；数据存储器：最多2 KB真正的数据E2PROM；可达30万次擦写RAM：最多6KB。时钟、复位和电源管理2．95～5．5 V工作电压灵活的时钟控制，4个主时钟源，低功率晶体振荡器，外部时钟输入，用户可调整的内部16 MHzRC，内部低功耗128 kHzRC，带有时钟监控的时钟安全保障系统，低功耗模式(等待、活跃停机、停机)，外设的时钟可单独关闭，永远打开的低功耗上电和掉电复位。带有32个中断的嵌套终端控制器，6个外部中断向量，最多37个外部中断。定时器，2个16位通用定时器，带有2+3个，CAPCOM通道(IC，OC或PWM)。高级控制定时器：16位，4个CAPCOM通道，3个互补输出，控制和灵活的同步带有8位预分频器的8位基本定时器。用STM8S207MB单片机控制可以很好的解决同时测试好多功能的测试要求，并且时时对电压进行检测。比一般的51和PIC单片机便宜，成本较低。

1 系统总体设计
1．1 系统功能设计
通过MCU1，MCU2，MCU3三片STM8S207单片机，它们与上位机通过芯片485通信进行连接。如图1所示。其中继电器驱动，要求电流10 A以下，40路，可以驱动强电接通，也可以模拟按键，XH-2输出。80～400 V交流强电检测，16路，要求隔离检测，XH-2输入。0～24V弱电检测，16路，不要求隔离检测，XH-2输入；60～400 V直流强电检测，8路，不要求隔离检测，XH-2输入。5 V输出，要求MOS管驱动，12路，XH-2输出。12 V输出，要求MOS管驱动，12路，XH-2输出485通信，各单片机之间用芯片MAX485进行通信。主要完成功能如图1所示。硬件基本配置电路板基本构架如图2所示，这三块芯片用芯片485进行通信，然后并在一条总线上，最后用上位机控制。

1．2 通信协议
通信的时候数据以一帧一帧传输，一帧由5个字节组成，每个字节有11位，第一位起始位，第10位奇检验，第11位当数据。由PC机向MCU传输时，第一个字节如果接收到滤波码B3H，数据开始传输，如果接收的不是B3H，单片机则不予理睬。第2个字节表示大组号和小组号，系统事先已将92路输入或者输出编号组，每一大组再分出小组，这个字节中，前3位表示大组号，001表示20路继电器输出，010表示20路继电器输出，011表示直流强电检测，100表示12 V输出，101表示弱电检测，110表示交流强电检测，后5位表示某一路的输入或者输出；第3个字节表示电路是否动作，00000001表明明电路动作了，0000000表明电路没有动作；第4个字节保留；第5个字节表示CRC中断检验。当数据由PC机向MCU传输时，第1个字节如果接收到滤波码3BH，数据开始传输，如果接收的不是3BH，单片机则不予理睬；第2个字节表示同上所述。第3第4个字节表示12位AD值。第5位表示CRC中断检验，本次通信的波特率为9 600 b／s，每个字节隔0．5ms传输，每个字节每位之间的时间间隔则为100μs。
1．3 管脚规划
单片机STM8S207(MCU1，MCU2，MCU3)，分别控制继电器驱动和直流强电检测，5 V输出和弱电检测，12 V输出和强电检测，3块单片机用485通信，再由总芯片控制，工作电压2．95～5．5、5V。MCU1控制40路继电器驱动，强电检测(60～400 V)共52路。