【正文】 在調(diào)試中不斷發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)而解決問題，這是一個(gè)再學(xué)習(xí)的過程，其本身就是對自己的一次鍛煉，培養(yǎng)了自己獨(dú)立思考，動手解決問題的能力。但看到自己的成果時(shí)，所有的艱辛與疲倦都拋到了九霄云外。 經(jīng)驗(yàn)： 由于本系統(tǒng)采用5V直流電源供電，霍爾傳感器要選用工作電壓的范圍包含5V電壓的可以省去再用一個(gè)電源的麻煩，單片機(jī)等都是工作在TTL電平的，霍爾傳感器輸出的波形應(yīng)為TTL電平，以便單片機(jī)能夠識別。波形得到了大大改善； （2）首先檢查程序中的開頭，中斷入口地址，發(fā)現(xiàn)中斷定時(shí)0的地址寫成中斷定時(shí)1的入口地址了。 其次、二進(jìn)制到十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換，我們依然可以利用上述列舉的方法，多次給出數(shù)據(jù)，然后運(yùn)行程序，可以設(shè)置觀察變量，觀察出程序轉(zhuǎn)換的結(jié)果。 用戶可以直接移動鼠標(biāo)到相應(yīng)的變量名上，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，將出現(xiàn)一個(gè)提示窗口，顯示這個(gè)變量的當(dāng)前值。 如果已知程序中某塊代碼實(shí)際運(yùn)行正常的情況下，仍用跟蹤調(diào)試方法，將大大浪費(fèi)時(shí)間，而且很枯燥，因此調(diào)試中第二個(gè)重要工具是在源代碼中預(yù)定處設(shè)置斷點(diǎn)，大多數(shù)調(diào)試程序通過使用斷點(diǎn)中止程序執(zhí)行。調(diào)試時(shí)用戶可動態(tài)觀察、修改設(shè)定變量（包括CPU片內(nèi)寄存器、特殊寄存器及外部寄存器、內(nèi)存）的值?？梢杂檬静ㄆ骱腿f用表檢查電平轉(zhuǎn)換前后的關(guān)系，這里不在贅述。看單片機(jī)通電后能否可以正常工作等這一系列問題。 開 始 高字節(jié)R4送30H R5與 0F0H相與交換后送31H R5與0FH相與后送32H R6與 0F0H相與交換后送33H R6與0FH相與后送34H 返 回 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 28 N 圖 5－6 顯示程序流程圖 開始 30HR0，表首地址DPTR，（R1）=0FEH （R0）賦值給A A+DPTR賦值給P0 （R1）=P1，（R1）=A，RL A INC R0 ，A=（R1） （R1）=0DFH？ 結(jié)束 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 296 系統(tǒng)調(diào)試 電路調(diào)試是整個(gè)系統(tǒng)功能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵步驟，我們將整個(gè)調(diào)試過程分為三大部分：硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和綜合調(diào)試?？梢哉f是核心部分，流程圖如圖所示： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 24 圖5－2 計(jì)算程序流程圖 計(jì)算程序中又再次調(diào)用了除法程序，這里的除法為四字節(jié)除三字節(jié)商為兩字節(jié)，除法的程序的編程思想可以和手工計(jì)算的除法相似，比較減法的思想，流程圖如圖53所示具體程序見附錄。 軟件需要解決的是單片機(jī)中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)、計(jì)算程序的設(shè)計(jì)、顯示部分的程序設(shè)計(jì)以及在我們這里非重點(diǎn)介紹的通信程序設(shè)計(jì)。邏輯1電平為3V～15V。工作溫度范圍為40 ～150℃（存儲溫度為150℃），可適用于各種機(jī)及機(jī)電一體化領(lǐng)域。而且，因霍爾元件的尺寸極小，可以進(jìn)行多點(diǎn)檢測，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以得到場的分布狀態(tài)，并可對狹縫，小孔中的磁場進(jìn)行檢測用磁場作為被傳感物體的運(yùn)動和位置信息載體時(shí)，一般采用永久磁鋼來產(chǎn)生工作磁場。集成霍爾傳感器與分立相比，由于減少了焊點(diǎn)，因此顯著地提高了可靠性。 霍爾線性器件的精度高、線性度好；霍爾開關(guān)器件無觸點(diǎn)、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回調(diào)、位置重復(fù)精度高（可達(dá)um級）。5位共陰極顯示器和AT89C51的接口邏輯如圖47所示。才能顯示出正確的數(shù)字來，如圖45所示，為七段數(shù)碼管的管腳圖。 若復(fù)位電路失效，加電后CPU從一個(gè)隨機(jī)的狀態(tài)開始工作，系統(tǒng)就不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)ALE、PSEN、P0、PPP3口都 輸出高電平。AT89C51是屬于CMOS8位微處理器，它的時(shí)鐘電路在結(jié)構(gòu)上有別于NMOS型的單片機(jī)。 芯片擦除： 整個(gè)PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。三級程序存儲器鎖定 AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存貯器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。為了和PC通信。 軟件設(shè)計(jì)思路 軟件需要解決的是定時(shí)器0的記數(shù)和外部中斷0的設(shè)定、由于測量的轉(zhuǎn)速范圍大，所以低速和高速都要考慮在內(nèi)，關(guān)鍵在于一個(gè)四字節(jié)除三字節(jié)程序的實(shí)現(xiàn)。 （4） PC機(jī)部分主要完成將數(shù)據(jù)顯示在界面并描繪出VT圖 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) 系統(tǒng)主要完成以下功能： 測量系統(tǒng)： ； ； ，%； ； ； 通信部分： Basic編制RS—232通信軟件； ； ，用時(shí)間曲線表示； 根據(jù)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能以及要求，要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測量主要是各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，定時(shí)器記數(shù)功能、以及LED驅(qū)動、電平轉(zhuǎn)換及PC機(jī)之間的通信。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 22 系統(tǒng)功能分析 系統(tǒng)功能概述 功能： 系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)功能是:AT89C51單片機(jī)接收霍爾傳感器傳來的脈沖信號,單片機(jī)根據(jù)外部中斷,以及內(nèi)部定時(shí)器進(jìn)行記數(shù)計(jì)算出電機(jī)轉(zhuǎn)速送到LED顯示，同時(shí)數(shù)據(jù)傳給PC機(jī),并在PC機(jī)屏幕上顯示出來。 本系統(tǒng)主要由傳感器，單片機(jī)AT89C51構(gòu)成。 本設(shè)計(jì)主要用AT89C51作為控制核心，由霍爾傳感器、LED數(shù)碼顯像管、HIN232CPE電平轉(zhuǎn)換、及RS232構(gòu)成?；趩纹瑱C(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)(答辯版)完整畢業(yè)設(shè)計(jì)論文附圖及源程序河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 1摘 要 在工程實(shí)踐中，經(jīng)常會遇到各種需要測量轉(zhuǎn)速的場合，測量轉(zhuǎn)速的方法分為模擬式和數(shù)字式兩種。詳細(xì)介紹了單片機(jī)的測量轉(zhuǎn)速系統(tǒng)及PC機(jī)與單片機(jī)之間的串行通訊。可以對大范圍轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量，測量的轉(zhuǎn)速精度高，還可以和PC機(jī)時(shí)時(shí)通信，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速的測量。記錄各時(shí)段的轉(zhuǎn)速，畫出VT坐標(biāo)圖。單片機(jī)可通過編程控制外圍部件，能實(shí)現(xiàn)較高的自動化程度。顯示部分、需要有一個(gè)二進(jìn)制到十進(jìn)制的轉(zhuǎn)化程序，以及復(fù)位電路 CPU 執(zhí)行單元 顯示電路 時(shí)鐘電路 發(fā)送電路 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 5轉(zhuǎn)換成非壓縮BCD 的程序后、才能進(jìn)行調(diào)用查表程序送到顯示。軟件的具體設(shè)計(jì)我們將在下面的章節(jié)中作詳細(xì)介紹。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。128*8位內(nèi)部RAM P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。 ：當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。另外，該引腳被略微拉高。 ：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 CMOS型單片機(jī)內(nèi)部（如AT89C51）有一個(gè)可控的負(fù)反饋反相放大器，外接晶振（或陶瓷諧振器）和電容組成振蕩器，圖4－2為CMOS型單片機(jī)時(shí)鐘電路框圖。RST變?yōu)榈碗娖胶?，退出?fù)位，CPU從初始狀態(tài)開始工作。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 12 圖43 上電復(fù)位電路 顯示電路 顯示電路采用LED數(shù)碼管動態(tài)顯示，LED（LightEmitting Diode）是一種外加電壓從而渡過電流并發(fā)出可見光的器件。 圖44 七段發(fā)光顯示器的結(jié)構(gòu) 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 13 圖45 七段發(fā)光顯示器管腳的結(jié)構(gòu) 驅(qū)動方式： 采用的數(shù)碼管驅(qū)動為7407，它的全名為7407 TTL 集電極開路六正相高壓驅(qū)動器，其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，圖46為7407的圖以及各個(gè)引腳的分布功能介紹。AT89C51的P0口作為段數(shù)據(jù)口，接上拉電阻到顯示器的各個(gè)段；P2口作為掃描口，經(jīng)同相驅(qū)動器7407接顯示器公共極。采用了各種補(bǔ)償措施的霍爾器件的工作溫度范圍廣，可達(dá)55150度。此外，它具有體積小、重量輕、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，正越來越愛到眾的重視。例如，用一個(gè)54（mm3）的釹鐵硼Ⅱ號磁鋼，就可在它的磁極表面上得到約2300高斯的磁感應(yīng)強(qiáng)度。 電參數(shù)： 參數(shù) 符號 測試條件 量值 單位 最小 典型 最大 電源電壓 VCC 輸出低電平電壓 Vout Iout=20mA BBOP 200400mV 輸出高電平電流 IOFF Vout=24V B 電源電流 ICC VCC=24V 輸出端開路 10 mA 輸出上升時(shí)間 tr Vcc=12V RL= CL= μS 輸出下降時(shí)間 tf Vcc=12V RL= CL= μS 產(chǎn)品特點(diǎn): . 電源電壓范圍寬 . 可用市售的小磁環(huán)來驅(qū)動 . 無可動部件、可靠性高 . 尺寸小 . 抗環(huán)境應(yīng)力 . 可直接同雙極和MOS邏輯電路接口 應(yīng)用: 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 18. 高靈敏的無觸點(diǎn)開關(guān) . 直流無刷電機(jī) . 直流無刷風(fēng)機(jī). 霍爾開關(guān)元件的電路圖： 圖48 霍爾傳感器的電路圖 發(fā)送模塊 根據(jù)系統(tǒng)功能要求，要使單片機(jī)測量的轉(zhuǎn)速能夠向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，硬件電路中必須要考慮到單片機(jī)的發(fā)送部分，由于單片機(jī)通過串口發(fā)送出來的是TTL邏輯電平（0V和5V），而計(jì)算機(jī)RS232總線上輸入、輸出數(shù)據(jù)和控制信號為+12V左右的電壓，單片機(jī)要和PC的上位機(jī)通信就必須是電平一致，所以發(fā)送部分關(guān)鍵的部分是電平轉(zhuǎn)換和串口發(fā)送，電平轉(zhuǎn)換可以用模擬器件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，但是為了方便起見，本次設(shè)計(jì)采用的是集成芯片，一個(gè)芯片加上它的外圍電路即可完成電平的轉(zhuǎn)換的工作。 電氣特性： EIARS232C對電器特性、邏輯電平和各種信號線功能都作了規(guī)定； 在TxD和RxD上：邏輯1(MARK) =3V～15V 邏輯0(SPACE)=+3～＋15V 在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制線上： 信號有效（接通，ON狀態(tài)，正電壓）＝+3V～+15V 信號無效（斷開，OFF狀態(tài)，負(fù)電壓）＝3V～15V RS232連接器DB9 DB9是RS232信號線的連接器，其連接器的機(jī)械特性見圖(4－9)，表 41所示RS232信號線名稱、符號以及對應(yīng)在DB9上的針腳號。 單片機(jī)轉(zhuǎn)速程序設(shè)計(jì)思路及過程 單片機(jī)測量轉(zhuǎn)速可以分為若干模塊，然后在主程序中調(diào)用各個(gè)模塊， 流程圖如下圖所示。 二十進(jìn)制轉(zhuǎn)換程序 計(jì)算程序計(jì)算出來的數(shù)據(jù)為二進(jìn)制，存到50H、51H單元中以便發(fā)送程序中調(diào)用傳送數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)可識別二進(jìn)制，然而，我們需要在LED上顯示，查表程序需要拆分的BCD碼，所以二進(jìn)制必須先轉(zhuǎn)換成BCD后才能拆分。 硬件調(diào)試 硬件調(diào)試主要是針對我的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的單片機(jī)硬件電路分別進(jìn)行調(diào)試。 數(shù)碼管LED電路調(diào)試：由于數(shù)碼管采用的是動態(tài)掃描的方式點(diǎn)亮的。 軟件調(diào)試 單片機(jī)程序調(diào)試思路：：：： 單片機(jī)部分調(diào)試工作的完成主要應(yīng)用LCA51軟件來完成，這一部分工作首先將轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)中的各個(gè)模塊——計(jì)算程序中的除法程序、雙字節(jié)的二十進(jìn)制數(shù)制轉(zhuǎn)換程序，壓縮BCD碼十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為非壓縮BCD碼的程序以及顯示部分程序調(diào)試好，不斷調(diào)試，不斷修改直到正確為止。 調(diào)試主要方