【PCB开源分享】STC32G12K128/STC8H8K64U开发板

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不知不觉做了一堆STC系列单片机开发板，立个flag：下个月做IAP/STC15W4K61S4-30I-PDIP40和IAP/STC15F2K61S2-28I-LQFP32芯片和这次做的一起已经买好了，不过数量上都只是购买了一个，但是这次购买的都是带在线调试的型号IAP，价格只是STC开头的贵几毛钱所以就选择了这个带调试的。

  • STC32G12K1283D模型图

  • 焊接好并调试完的实物图
  • STC32G12K128开发板
  • STC8H8K64U开发板

STC-ISP演示单片机检测以及程序自动下载

STC-ISP工具检测信息


开发板说明

STC32G12K128/STC8H8K64U开发板是两款芯片兼容的开发板，因为这两款引脚排序都是一样的。

接口说明

集成了USB转串口，支持免冷启动自动下载电路。

保留一路USB功能接口，用于HID模式功能下载以及调试测试。（待改善）


  • 选择USB下载时，通过跳线帽切换P32与GND短接位置。

说明：USB下载模式只做功能验证参考， 实际打板测试，该部分电路功能不能作为常规的调试和下载口来使用。
,STC-ISP在插入usb接口时能识别到HID接口， 如果不做下载和检测操作行为，片刻之后将会自动退出HID模式，
可能该部分电路需要进一步完善，HID模式，从操作者的角度来看还是比较麻烦的，可以参考下面STC官方对有关HID模式的相关说明。

硬件 USB 直接 ISP 下载说明

  • 请参考STC8H系列官方手册相关信息：



给我的感觉，HID模式还是比较鸡肋，需要使用者熟悉这个流程，这是新一代烧录方式，比起借助外部的转换芯片，还算是比较大的创新。希望后面能升级到更简单和易操作的方式，将会更加普及，以及减少对外围电路的依赖，目前还是使用串口来的方便。

供电部分

板上提供了5V和3.3V供电电路

ADC参考电压电路

采用的是TL431,产生的2.5V作为参考基准电压，制作的电路板实际通电测试的电压值为：2.47V。

复位电路

STC8系列和STC32单片机都是采用的低电平复位，与其他型号的单片机，这一点正好相反。这部分电路属于可保留电路，也可以不使用外部复位电路。

指示灯说明

  • 在串口和HID模式兼容下，P30和P31指示灯上的串联电阻需要调整至47K 以上。要想通过USB直接进入HID模式，需要保证P30-P32这3个引脚在上电的时候为低电平才可以进入到HID模式。

引脚说明

  • P0 -P7 组端口
  • 每个IO引脚都采用双倍引出。
  • 需要注意的是STC32G12K128/STC8H8K64U这两款芯片都没有引脚P12，在端子排列引出的地方改为了GND端口。

制作过程一波三折

  • 焊接囧事

忽略画板打板过程，从PCB手工焊接开始，板子上的所有的贴片电阻和电容都是采用0805的封装，焊接上没什么难度，一般的人都能焊上，最考验的就是焊接主控芯片，64个引脚，焊接芯片我焊了三次，第一次焊接正确，但是通电测试也OK，但是测量TL431的2.5V基准电压为0，肯定不正常，花费了好长时间查找问题，首先采用的是移除发，将TL431相关的电路上的其他器件都移除了，TL431也更换过，还是电压为0，还是有短路不正常的情况，怀疑是线路问题，于是采用了断线法，一截一截的隔断线路，所以就有了看到上面有飞线的情况，其实是后来恢复线路，排查到最后是芯片问题，幸好自己购买了2颗，其他功能正常，可能了芯片引脚底部，引脚有短路的地方，参考电压不正常那ADC就没法用了，我是不能忍受的，于是换芯片，换芯片换上去，将芯片重新焊接好上去，焊完才发现，焊接成了STC8A8K64D4，真服了自己，因为一起打了2种开发板，芯片也是买了3个型号：STC8A8K64D4，STC32G12K128，STC8H8K64U各2片，引脚数和封装都是一样，只能继续重新拆焊，第二次焊接，急匆匆的焊接上去，没注意引脚位，芯片方向没有弄对，真服了自己，又继续拆焊，焊接两款板子整整花费了一天一个晚上的时间才完工。

调试过程

  1. STC32G12K128，还算顺利，一开始插上USB没反应，用独立的串口工具连接开发板可以检测和识别到，第一时间怀疑是串口芯片CH340G的黑锅，果断换下了，结果插上USB还时没有响应，没有听到叮咚的识别到串口的声音，电源指示是亮的，不可能这个CH340G又是坏的吧，开始怀疑是Micro USB接口， 重新加焊了一遍之后，重新连电脑可以识别到了，同时可以检测到芯片。
  2. 但是又有新问题来了，利用STC-ISP工具重复多次检测单片机，会出现串口卡死，连串口的打印信息都没有了，（前提是烧录了带串口不断打印信息的程序才行）得不到响应的情况，需要重新上电才能恢复，这只能是串口下载电路有问题，（说明一点：串口下载和串口通信不一样，这里串口下载包括STC-ISP单片机检测需要利用的串口芯片的联络信号触发DTS或 RTS电平变化）首先对焊接的电容进行排查。尝试使用独立的自动下载来连接开发板，有很正常，问题锁定在了自动下载电路部分。主要是容值的选取，自动下载电路有几个位号的电容取值非常关键过大或过小都会影响自动下载。重新调整C17和C8电容容值之后正常了，这个经验对完善自动下载电路又积累了宝贵的经验。

立创EDA 开源

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