基于CH340G的STC单片机一键下载电路

最近教学弟学妹51单片机，直接用面包板边搭电路边学习，一方面熟悉电路，一方面节约成本。
但是每次下载调试程序都要重新拔插电源的杜邦线，显得有点麻烦。

想到之前看到网上有曾有人做“一键下载电路”，原理是把TTL板上的Txd先通过一块8脚的STC单片机来检测下载流，然后控制三极管、继电器来让我们的单片机断电一会重新上电，以实现冷启动，但成本似乎较高。

又看了他的程序，发现只能适应1200、2400、4800 这3种波特率，但是“继电器断开：断开STC系统板的电源VCC，同时‘10Ω电阻’短路STC系统版（释放残留电荷）” 这一点设计的很好，可以借鉴一下，我之前就因为这个经常下载程序失败。

一天看到同学的普某科技的开发板可以自动下载，板子上用的也只是CH340芯片，并没有其他芯片，查了原理图发现是通过CH340的RTS脚控制三极管使单片机端断电，然后我又查了CH340芯片发现RTS脚的功能为：MODEM联络信号。

虽然不知道具体干嘛用的，但是一定有关系，我在RTS脚上对VCC接了个LED发现只要点击下载或打开串口，LED灯就亮，关闭就灭，说明打开串口时会有一个持续的低电平，直到关闭串口。最后测得我的CH340G的13脚DTR和14脚RTS效果都一样。

设计电路

网上也有用DTR/RTS脚做STM32单片机下载复位的电路，都大同小异，于是我也设计了以下电路：

（继电器线圈上反接二极管是为了保护三极管）

原理

原理大致如下：
①当没有下载是时候，RTS为高电平，C1两端都为高电平，三极管基极因为有R1，使三极管为导通状态，继电器吸合（上图为未吸合状态），OUT输出电压
②当打开串口时间或下载程序的时候，RTS为低电平，C1左边为0V右边为5V，此时电容开始充电，三极管基极电压为0，三极管截止，继电器不吸合，OUT被R2短接（用于放掉开发板上电容残留的电），C1充电过程需要一定的时间，一段时间后，三极管基极电压上升到一定值，使得三极管导通且继电器吸合。
通过①②以实现断开VCC->等待一段时间（C1充电时间）->再接通VCC，从而实现单片机在现在时需要的冷启动。

制作过程

1. 改造USB转TTL板

TTL板上有GND、RXD、TXD、3.3V、VCC、5.0V共5根排针，实测VCC脚串联了两个二极管到USB的VCC，电压为3.82V，给单片机供电明显不足，单片机用的是5.0V这个口。
用小刀把VCC给隔断，把CH340G的RTS脚接到这根排针上。

2. 焊好上面电路图的电路

3. 测试有效，效果很好

总结

电路简单，功能强大，用继电器控制比三极管控制的电流更大，虽然在打开串口时也会冷启动单片机，但问题不大。但是在下载器刚插入电脑时RTS脚电平会变化好几次，会让单片机系统板冷启动好多次。