【正文】 若超過閾值，通過LED燈實(shí)現(xiàn)報警功能。 上位機(jī)軟件流程 本章小結(jié)本章主要介紹了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計(jì)。對系統(tǒng)的主程序流程圖及上位機(jī)軟件流程圖做了簡要的介紹。第5章 系統(tǒng)的調(diào)試、運(yùn)行系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)完成后，就是對系統(tǒng)的調(diào)試。硬件設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)工作占整個系統(tǒng)工作量的3/10，而調(diào)試和改進(jìn)工作則占到整個系統(tǒng)工作量的7/10，所以通常說，電路是不斷調(diào)試出來的，沒有進(jìn)行調(diào)試的設(shè)計(jì)，不能算的上是成功的的設(shè)計(jì)，充其量只不過是復(fù)制別人的成功而已。調(diào)試一般分為硬件調(diào)試、軟件調(diào)試、系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試。調(diào)試的順序?yàn)橄扔布?，后軟件，最后再到系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試。硬件、軟件的調(diào)試方法和程序設(shè)計(jì)方法類似，一般采用模塊化調(diào)試。硬件的調(diào)試是所有調(diào)試的基礎(chǔ)，若硬件調(diào)試不通過，軟件調(diào)試則是無從下手。當(dāng)硬件設(shè)計(jì)從焊接安裝完成之后，馬上就進(jìn)入了硬件調(diào)試的階段。 系統(tǒng)硬件調(diào)試是為了確保硬件處于正常的作狀態(tài)，其過程大體分為以下幾個步驟： 在一些純手工焊接的電路板中，可能會出現(xiàn)錯焊、開路、短路等現(xiàn)象。排除問題的首要辦法先將電路板和原理圖認(rèn)真比照，看二者是否一致，尤其要重點(diǎn)檢查芯片的供電系統(tǒng)，以防止電源短路或者極性錯誤；其次可以充分利用數(shù)字萬用表來檢測電路。元器件壞掉有兩個原因：一個是元器件買來時已經(jīng)壞掉。另一個是由于安裝錯誤，造成元器件燒壞。檢查的方法是：一是像二極管、三極管，繼電器之類的元器件可以通過數(shù)字萬用表的通斷檔檢驗(yàn)：二是用相同型號的元器件替換對比，判斷其好壞。在確保電路焊接準(zhǔn)確無誤的情況下，若所上的電極性錯誤或幅值過限，也會造成電路板不能正常工作，甚至燒毀，所以系統(tǒng)上電之前一定要檢查系統(tǒng)的供電電源。有時候，每個模塊調(diào)試無誤后，把所有模塊聯(lián)合起來調(diào)試時，卻會出現(xiàn)系統(tǒng)不能正常工作的現(xiàn)象，這時可以采用模塊替換或去掉的方法排查影響系統(tǒng)的模塊，然后根據(jù)現(xiàn)象再分析出現(xiàn)這種情況的原因，重新完善，再次整體調(diào)試，再次排查，直到不再有問題。 硬件調(diào)試問題及解決方法。調(diào)試問題1：通過整流和電容濾波后的直流電壓不穩(wěn)定。原因分析：（1）焊接電路有問題。 （2）整流濾波前的交流電壓不穩(wěn)定。 （3）濾波電路有問題。解決方法及步驟： （1）通過萬用表對焊接電路進(jìn)行檢驗(yàn)，檢查是否有虛焊。發(fā)現(xiàn)無問題； （2）對整流濾波前的交流電壓進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)其穩(wěn)定；（3）檢測濾波電路，發(fā)現(xiàn)濾波電容過小，導(dǎo)致濾波不徹底，加大濾波電容。調(diào)試問題2：GP2Y1050AU0F傳感器不工作。原因分析：（1）傳感器壞了。 （2）供電有問題。 （3）程序編寫錯誤。解決方法及步驟： （1）通過示波器進(jìn)行校驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)輸出波形符合標(biāo)準(zhǔn)，排除傳感器損壞的原因；（2）對傳感器進(jìn)行單獨(dú)供電，發(fā)現(xiàn)傳感器正常工作。由此可推出供電部分出現(xiàn)問題。，電壓過低導(dǎo)致傳感器無法工作。調(diào)試問題3：蜂鳴器報警模塊不工作。原因分析：（1）電路焊接錯誤。 （2）電路設(shè)計(jì)問題，導(dǎo)致驅(qū)動能力不夠。解決方法及步驟：運(yùn)用萬用表進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)電路沒有問題。經(jīng)檢測，發(fā)現(xiàn)12的單片機(jī)驅(qū)動能力不夠，必須在報警電路中加上一個上拉電阻才行。 軟件調(diào)試軟件調(diào)試是整個軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中非常重要的一部分，只有軟件調(diào)試成功，才能將軟件與硬件相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。 軟件調(diào)試步驟軟件在調(diào)試時采用模塊化調(diào)試思想，將整個軟件系統(tǒng)劃分為多個子功能模塊，對每一子功能模塊逐個進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試完成后，再逐個將不同功能模塊相結(jié)合進(jìn)行調(diào)試，直到將所有模塊全部結(jié)合在一起為止，調(diào)試完成。在軟件調(diào)試過程中遇到問題時仔細(xì)觀察問題細(xì)節(jié)情況，分析出所有可能導(dǎo)致問題的原因，然后逐一嘗試排除，若仍未找到原因，可逐句分析整個程序執(zhí)行過程，直到找到問題根源為止。 軟件調(diào)試問題及解決方法調(diào)試問題1：溫濕度采集顯示0，未采集到數(shù)據(jù)。原因分析：（1）程序問題； （2）DHT11已損壞。解決方法與步驟： （1）更換傳感器，仍然未采集到溫濕度； （2）檢查程序，使其循環(huán)檢測讀取并顯示溫濕度，依然未采集到溫濕度； （3）由于程序從傳統(tǒng)51單片機(jī)移植而來，考慮到STC12C5A60S2單片機(jī)比 普通51單片機(jī)速度快，所以傳統(tǒng)51系列單片機(jī)的延時程序并不適用于STC12C5A60S2單片機(jī)，更改延時程序，將延時時間縮短，問題得到解決。調(diào)試問題2：nRF24L01收發(fā)數(shù)據(jù)不完整。原因分析：程序編寫問題。解決方法與步驟：仔細(xì)檢查程序，發(fā)現(xiàn)配置寄存器時，配置的接收發(fā)送有效數(shù)據(jù)長度小于設(shè)定數(shù)據(jù)長度。修改程序使二者匹配，問題解決。調(diào)試問題3：12864液晶顯示出現(xiàn)花屏原因分析：程序編寫問題解決方法與步驟：51換成12后，延時函數(shù)的延時時間改變，但模塊所需的延時是不變的，但單片機(jī)延時程序?qū)嶋H延時時間改變了，縮短了。 在進(jìn)行了兩個多月的軟硬件聯(lián)調(diào)，在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中經(jīng)過反復(fù)的探討與修改，最終完成了預(yù)期的功能。、。 下位機(jī)系統(tǒng)實(shí)物圖 上位機(jī)控制模塊實(shí)物圖與界面圖。、。 開機(jī)界面 選擇菜單界面：4路溫濕度，電壓電流。 下位機(jī)液晶顯示模塊，同時可通過LED燈實(shí)現(xiàn)報警功能。、。 4路溫濕度曲線圖 電壓電流曲線圖 本章小結(jié)本章主要介紹硬軟件調(diào)試步驟，及硬軟件調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決問題。最后，對整個系統(tǒng)的總的調(diào)試結(jié)果做了一個簡述。第6章 結(jié)論與展望 結(jié)論本文主要從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展過程出發(fā)。介紹了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的現(xiàn)狀以及國內(nèi)外的發(fā)展情況，明確了該系統(tǒng)對人類社會發(fā)展進(jìn)步的意義。然后，經(jīng)過逐步的實(shí)驗(yàn)，確定了我們的方案。在硬件電路焊接完成以后，經(jīng)過不斷修改和調(diào)試，最終完成了課題的基本要求。設(shè)計(jì)主要成果總結(jié)如下：（1）通過總體設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)出了最合理的方案，完成了器件的選型以及各模塊電路的設(shè)計(jì)。包括無線收發(fā)電路、電壓電流采集電路、溫濕度采集電路、按鍵電路、液晶顯示電路、電源電路等。（2）分析比較了國內(nèi)外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)后，選擇了以STC12C5A60S2單片機(jī)為控制核心。（3）在下位機(jī)控制模塊以STC12C5A60S2單片機(jī)為主控芯片，nRF24L01為通信器件，蜂鳴器為報警電路，以鍵盤以及LCD12864作為人機(jī)交互的主要組成，以DHT1GP2Y1050AU0F、電壓電流互感器構(gòu)建數(shù)據(jù)采集端。最終實(shí)現(xiàn)采集的數(shù)據(jù)在12864上實(shí)現(xiàn)實(shí)時顯示，超過閾值時蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲實(shí)現(xiàn)報警功能。（4）在上位機(jī)控制模塊以STC12C5A60S2單片機(jī)為主控芯片，nRF24L01為通信器件，以C編程語言，編寫上位機(jī)界面。在上位機(jī)上實(shí)現(xiàn)7路數(shù)據(jù)及其曲線的實(shí)時顯示，超過閾值時，在上位機(jī)上通過LED實(shí)現(xiàn)報警功能。（5）通過不斷調(diào)試設(shè)計(jì)出了最合理的程序方案，實(shí)現(xiàn)了各模塊之間的協(xié)調(diào)。當(dāng)畢業(yè)設(shè)計(jì)基本完成時，我們對整個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也有更加完備的認(rèn)識，同時也學(xué)到了許多有關(guān)采集系統(tǒng)的知識。整個系統(tǒng)的功能也達(dá)到了我們的預(yù)期目標(biāo)。 展望由于本人能力有限，所以在本系統(tǒng)中仍然有許多不足之處及可供完善之處。展望未來，我們還可以從以下幾個方面進(jìn)行擴(kuò)展：（1） 增加更多的數(shù)據(jù)采集模塊，實(shí)現(xiàn)多方位，立體化的數(shù)據(jù)采集。（2） 增加手勢識別功能，可通過手勢來代替控制鍵盤，真正實(shí)現(xiàn)智能化操作。（3） 利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，做到真正意義上的遠(yuǎn)程控制。致 謝此次畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，在這半年中，我有付出，也有收獲，經(jīng)歷了許多，學(xué)會了許多，也成長了許多。在此，我要感謝我的母校，感謝我的老師，感謝陪伴我的同學(xué)們，感謝我的家人。我首先要感謝的是趙燕云指導(dǎo)老師。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個過程，趙老師傾注了大量的時間和心血，從論文的選題、開題報告的撰寫、平時進(jìn)度的檢查、期中和期末檢查、論文的撰寫，到最后答辯的注意事項(xiàng)等，對我嚴(yán)格要求，幫助我解答了許多疑難問題。此外，我還要感謝李紅巖老師。在我的本科學(xué)習(xí)期間以及本次畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，李老師為我提供了大量的幫助。特別是方案的設(shè)計(jì)及總體設(shè)計(jì)思路上，李老師提出了許多建設(shè)性的意見。最后我還要感謝所有在大學(xué)期間為我授業(yè)解惑的老師。在所有老師的幫助下，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才得以順利完成。此外，我還要感謝實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)為我提供器材，幫我解答難題。感謝張華軍、張曉斌等同學(xué)，對我此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)提出了寶貴的意見。除此，我要特別感謝我的搭檔魚輪同學(xué)，正是由于我們的通力合作，才能高質(zhì)高量地完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。最后，我要感謝我的家人，是他們對我的默默支持，使得我順利完成大學(xué)四年的學(xué)業(yè)，是他們的默默付出，使得我擁有了一個光明的前途。在此，我要再次感謝我的老師、父母、同學(xué)們，祝愿你們?nèi)f事順利、身體健康！參考文獻(xiàn)[1] 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