【導(dǎo)讀】化和智能化時代，智能化已經(jīng)成為時代發(fā)展的需要。當工作現(xiàn)場環(huán)境惡劣時，基于工作現(xiàn)場和日常生活的實際需要，研究和開發(fā)智能小車尋跡系統(tǒng)。具有十分重要的意義。本文首先簡單描述系統(tǒng)硬件工作原理，并附以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖加以說明，工作過程,其次，詳細闡述了程序和流程和實現(xiàn)過程。本設(shè)計數(shù)字集成電路技。術(shù)為基礎(chǔ)和單片機技術(shù)為核心。本文編寫的主導(dǎo)思想是軟硬件相結(jié)合，以硬。件為基礎(chǔ)，來進行各功能模塊的編寫。

　　

【正文】 本章小結(jié) 本章用流程圖的方法說明了 智能尋跡滅火 小車控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計，并對系統(tǒng)中主要程序的設(shè)計作了詳細說明，通過閱讀本章內(nèi)容可以全面了解本控制系統(tǒng)的 軟件設(shè)計。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 第 5章 系統(tǒng)調(diào)試 硬件調(diào)試 硬件調(diào)試是用基本測試儀器（萬用表、示波器等）和自己編寫的測試程序進行相關(guān)的測試，來檢查系統(tǒng)硬件中存在的問題。 RPR220 信號 產(chǎn)生的調(diào)試 圖 51 RPR220 信號 產(chǎn)生 的 原理圖 如果 RPR220 遇到黑影， OUT 輸出哪為低電平。否則為高電平。兩組光電開關(guān)傳感器得到發(fā)送，遇到黑影信號后利用比較器 LM393 輸出送給單片機，比較電壓，里面的 R4 電阻是上拉電阻的作用， R3 滑動變阻器是來調(diào)節(jié)RPR220 兩個電壓之間比較用的，最后比較輸出接近為 0，相差的大一些比較為 5V， 故想要輸 出正常，只要調(diào)滑動變阻器即可。 符合系統(tǒng)設(shè)計要求，最終電路原理圖如 51 所示。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 溫度 模塊的 時序 調(diào)試 在接到溫度讀指令后，如果器件不是從 VCC 供電的話。 I/O 線必須至少要體質(zhì) 10MS 高電平。這樣在發(fā)出一個 。 溫度讀取命令后。這段時間內(nèi)單線總線上就不能有其他活動?？偩€控制器發(fā)出一個脈沖（一個最少要保持 480US的低電平信號） 調(diào)試軟件 WAVE 介紹 在調(diào)試過程，使用基于 WINDOWS95/98/XP 操作平臺 VC 風(fēng)格軟件WAVE。 WAVE 軟件是集編輯、編譯、連接、加載、調(diào)試等為一體的集成開發(fā)環(huán)境?？赡茉谕唤?面環(huán)境中完成所有任務(wù)。使用方便、易懂并且節(jié)省調(diào)試間時。 主界面 WAVE 軟件是集編輯、編譯 /連接、加載、調(diào)試等為一體的集成開發(fā)環(huán)境用可以在同一界面環(huán)境中完成所有任務(wù)。 1. 編輯窗口 WAVE 提供一個多窗口的源文件編輯器。該編輯器不受文件大小的限制，允許無限的撤銷 /重復(fù)功能。編輯器全面支持匯編、 C51 和 PL/M51 語言的語法加亮著色。用戶可以自定義各種類型文本的顏色和不同語言的關(guān)鍵詞。相應(yīng)的關(guān)鍵詞文件名為 、 。這些文件都保存在 WAVE 安裝目錄下。編輯器還支持拷貝、剪切、粘貼，全程查找 等 功能。 2. 工作區(qū)窗口 工作區(qū)窗口有兩個頁面窗口。工程頁面窗口以樹型結(jié)構(gòu)顯示工程中的項目文件等內(nèi)容。沒有打開工程時，該頁面窗口為空。 左面為 資源管理器頁面窗口 3. 輸 出窗口 輸出窗口顯示用戶編譯連接過程中的輸出信息，用戶雙擊某條編譯出錯信息提示即可直接定位到源文件的對應(yīng)行。 4. 觀察窗口 觀察窗口中顯示調(diào)試過程中長期觀察的變量項。用戶可以添加、刪除、哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 修改、刷新觀察項。相應(yīng)命令在右鍵菜單中。 5. 數(shù)據(jù)窗口 數(shù)據(jù)窗口中成批顯示實驗機相應(yīng)存儲區(qū)域的整塊數(shù)據(jù)內(nèi)容。用戶可以察看，修改相應(yīng)地址單元的數(shù)據(jù)。相應(yīng)命令在右鍵菜單中。 6. 對話窗口 用戶通過對話窗口可直接用監(jiān)控命令和實驗機對話。 菜單介紹 1. 文件（ F）和文件有關(guān)的操作，如打開、關(guān)閉、打印等文件操作。 2. 編輯（ E）包括拷貝、剪切、粘貼、書簽、查找和替換等編輯命令。 3. 搜索 （ S） 可以為用戶查找 。 4. 項目 （ P）和工程有關(guān)的操作，如 編譯、加入模塊、加入包含文件 等工程操作。 5. 執(zhí)行 （ R）包括 調(diào)試 等編譯操作。 6. 窗口 （ W）包括 等顯示一些窗口 等 信息 命令。 7. 外設(shè) （ L）包括 端 口、 定時器 /計數(shù)器 、 串行口 等的設(shè)置。 8. 仿真器 （ O） 包括仿真器、設(shè)置編輯器 等命令。 9. 幫助（ H）顯示相應(yīng)幫助文件和軟件版本信息。 軟件程序調(diào) 試 軟件調(diào)試是通過對用戶程序的匯編、連接、執(zhí)行來發(fā)現(xiàn)程序中存在的語法錯誤與邏輯錯誤并加以排除糾正錯誤的過程。軟件調(diào)試的一般方法是先獨立后聯(lián)機、先分塊后組合、先單步后連續(xù)。 調(diào)試的主要方法和技巧 在使用 WAVE 軟件時，調(diào)試的方法和技巧最為重要，不同的情況采用不同的調(diào)試方法，有助于程序的實現(xiàn)。在設(shè)計過程中顯示運行結(jié)果一般用全速調(diào)試，調(diào)試時主要使用了跟蹤調(diào)試、斷點調(diào)試。 1. 跟蹤調(diào)試 跟蹤應(yīng)用程序用戶能夠在運行應(yīng)用程序時，看到 PC 指針在應(yīng)用源代碼哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 程序中的確切位置， WAVE 提供了跟蹤型單步和通過型單步。 跟蹤型單步僅 執(zhí)行一條源語句程序，有利于觀察變量。但是，如果調(diào)用函數(shù)，則進入函數(shù)中，在執(zhí)行函數(shù)的第一條源泉語句行前停止。有利于用在延時子程序中。 通過跟蹤型單步僅執(zhí)行一條源語句程序，然后又停止。 2. 斷點調(diào)試 如果已知程序中某塊代碼實際運行正常的情況下，仍用跟蹤調(diào)試，將大大浪費時間，而且很枯燥，因此調(diào)試中第二個重要工具是在源代碼中預(yù)定處設(shè)置斷點，大多數(shù)調(diào)試程序通過使用斷點中止程序執(zhí)行。如果用斷點調(diào)試，由比較容易觀察出程序變量的改變及程序運行的結(jié)果。 3. 查看變量 WAVE 軟件提供了以下幾種方法以變量進行查看：觀察窗口、數(shù)據(jù)窗口（程序空間窗口、內(nèi)部數(shù)據(jù)窗口、外部數(shù)據(jù)窗口。）通過添加 窗口 菜單可以將用戶希望觀察的變量添加到觀察窗口及數(shù)據(jù)窗口觀察。在設(shè)計過程中常用觀察窗口觀察程序中的變量，修改程序中的錯誤。 4. 更改數(shù)值 如果用戶在調(diào)試過程中了解到變量的內(nèi)容（超值、未定義等）會對程序性能產(chǎn)生影響或引起異常時，立即更改變量的內(nèi)容是很有交往的方法以確保該值在正確范圍內(nèi)不會產(chǎn)生錯誤。 WAVE 軟件提供一系列更改變量數(shù)值的方法，以便用戶能檢查程序?qū)φ麄€變量值范圍的反應(yīng)，而無需為設(shè)置每個值而重新加載調(diào)試。在更改對話框中用戶輸入要更改的取值，點擊確定按鈕 。用戶可以在輸入框中輸入十六進制或十進制數(shù)據(jù)。 利用 WAVE 調(diào)試本系統(tǒng) 首先打開變量觀察窗口并添加要觀察的變量，然后用跟蹤型單步的方式對各個子程序逐條指令執(zhí)行，觀察變量的變化，查看是否達到子程序的功能要求。對子程序調(diào)試完成后，用跟蹤型單步從 START 開始逐條執(zhí)行指令，當遇到 WAVE 指令調(diào)用子程序時使用通過型跟蹤的方式跳過子程序，通過這種方式對主程序進行調(diào)試。當對主程序進行調(diào)試時， 如果 遇到某段程序存在問題不法繼續(xù)執(zhí)行時，可用 斷點 調(diào)試的方法，在 已知 的 程序中 能夠正常運行的 代碼 處設(shè)置斷點 ， 這樣可以 大大 節(jié)省 時間。 在本系統(tǒng)的開發(fā)調(diào)試過程中遇到了如下幾點問題 ： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 1. 將 溫度模塊 的延時模塊延時時間設(shè)置錯誤 開始在軟件延時方面不準確，所以 七段數(shù)碼管不顯示溫度值 。經(jīng)過將延時時間改為 大于 480us，本程序正確無誤，能夠?qū)崿F(xiàn)其預(yù)定功能。 2. 將直流 減速 電機驅(qū)動模塊的連接端口置錯高低電平 在對直流 減速 電機的驅(qū)動模塊進行編程時，我先根據(jù)直流 減速 電機驅(qū)動電路制定出編程方案，然后根據(jù)編程方案進行對硬件開始編程，并使用 WAVE軟件開始對本部分進行調(diào)試，因為在編程時誤將 和 這兩個端口的高低電平整反， 在 左 RPR220 遇黑 時，小車正好是實現(xiàn) 右轉(zhuǎn) 功能， 右 RPR220遇黑時， 小車正好是實現(xiàn) 左轉(zhuǎn) 功能。將其 和 這兩個端口的高低電平改正后問題就解決了，并與預(yù) 定 效果相同。 3. 要觀察變量或觀察的地址項 雖然在復(fù)雜的程序調(diào)用之間使用了保存現(xiàn)場，可有的時候寄存器的值還是出錯，在向老師、同學(xué)請教之后學(xué)會 了 使用“觀察項”，方法是在觀察項中添加要觀察的觀察變量或要觀察的地址項，并可設(shè)置想要觀察內(nèi)容的進制（十六進制值、十進制值或二進制值），之后在單步運行時跟蹤觀察項的取值，也就可以查出是在哪一條語句執(zhí)行時出的錯，這樣就大大地解決了寄存器的值出錯的問題。通過 設(shè)置觀察項還可以查看子程序的調(diào)用及返回是否出錯，所以設(shè)置觀察項是調(diào)試匯編程序的一個好工具。 綜合調(diào)試 將各個調(diào)試好的程序組合在一起，往往會出現(xiàn)地址重疊、覆蓋的情況，合理地分配地址空間，調(diào)整好寄存器引用。經(jīng)過多次反復(fù)的設(shè)置斷點，單步調(diào)試， F4 跳躍型調(diào)試以及觀察變量的值，程序可以正常運行，達到要求。通過綜合調(diào)試，我總結(jié)了以下幾條經(jīng)驗 ： 1. 在調(diào)試程序之前，先檢查各模塊間的連接是否連接無誤，有無斷路現(xiàn)象。 2. 調(diào)試程序時，首先用全速運行的方法進行總體調(diào)試，以便快速發(fā)現(xiàn)程序中存在問題的部分。然后設(shè)置斷點調(diào)試。主要針對有問 題的程序調(diào)試，更快地確定出現(xiàn)問題的位置。最后，利用單步調(diào)試方法，分析程序中出現(xiàn)的問題，解決問題，使程序正常運行。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 3. 在多次調(diào)試不成功的基礎(chǔ)上，考慮思路是否正確，如果確定思路無誤，考慮兩個問題：一是程序中是否有筆誤的地方；二是運行軟件是否正常。 本章小結(jié) 本章將硬件調(diào)試與軟件調(diào)試分開敘述，并對調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題作了詳細的分析。 通過對硬件調(diào)試的基礎(chǔ)上，根據(jù)其功能和特性，完成了軟件的調(diào)試 ， 整個程序能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定的功能。在綜合調(diào)試 中 尤其 要 注意各子程序之間的調(diào)用、返回。 閱讀本章可對 智能尋跡滅火 小車控制系統(tǒng)的整個調(diào)試過 程了解得很全面。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 結(jié)論 本次畢業(yè)設(shè)計按照課題 “ 小區(qū)智能尋跡滅火車 ”應(yīng)實現(xiàn)的功能設(shè)計了所需的硬件電路，以 AT89C52 為主控中心 L298N、 7805 等芯片共同組成了本系統(tǒng)的硬件電路。根據(jù)硬件電路設(shè)計了相應(yīng)的軟件程序，本次設(shè)計主要完成了以下功能： （ 1）、對溫度的感應(yīng)； 因為要準確的讀出溫度值，必須按照 18B20的時序進行相應(yīng)的操作。時序需要自己去一點一點的調(diào)整。 （ 2）、溫度達到上限報警 ； 當溫度達到上限時，需要延時程 序來調(diào)整程序，否則容易誤報。 （ 3）、控制 小車尋跡前進 ； 當啟動小車時，這時有一個瞬時的電流，變的很大，容易使其它的程序跑飛，所以也得需要調(diào)用時序程序來緩解。 （ 4）、 控制水泵噴水和風(fēng)扇滅火。 當啟動小車前進時一樣，也有很大的瞬時的電流。所以需要延時程序來調(diào)整。 通過硬件調(diào)試及軟件的編程，達到了畢業(yè)設(shè)計的設(shè)計要求 ，實現(xiàn)了基本功能以及其一些擴展功能。該系統(tǒng)不僅能夠?qū)λ蔑L(fēng)扇的靈活控制，還可以來 實現(xiàn)小車的運動控制，并可根據(jù)用戶的不同需求對小車進行調(diào)整 。 使得人們能夠不僅方便而且還很靈活的控制小車的 前進、后退、前左 轉(zhuǎn)、前右轉(zhuǎn)、后左轉(zhuǎn)、后右轉(zhuǎn)、 停車等相應(yīng)的功能。該控制 系統(tǒng)的后繼發(fā)展應(yīng)該針對不同行業(yè)的需要，擴展 其遙控功能 、增加表現(xiàn)方式，從而更好的為廣大用戶服務(wù) ，擴大 用戶群體。 通過寫此論文，使對各芯片的工作原理有了更深入的認識，使能夠理論聯(lián)系實際，同時也建立起了很強的思考能力，并學(xué)習(xí)到了課本以外的東西，最重要的是鍛煉了獨立思考和獨立動手的能力，這將為以后走向工作崗位打下了堅實的基礎(chǔ)。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 致謝 在本次的設(shè)計過程中， 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師。 她 平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從 查閱資料，設(shè)計草案的確定和修改，中期檢 查，后期詳細設(shè)計 等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。 因為我的基礎(chǔ)有限 ，但是老師仍然細心地糾正圖 中的錯誤。如果沒有 老師的細心幫助 ，此次設(shè)計的完成將變得非常困難。 除了敬佩老師的專業(yè)水平外， 她 的治學(xué)嚴謹和對 科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極 地 影響我今后的學(xué)習(xí)和工作 生活 。 哈工大 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 有著優(yōu)良的學(xué)風(fēng)和良好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣，它也深深的影響著我們，在此次畢業(yè)設(shè)計當中，各位老師對我們要求嚴格，同時也積極的幫助我們。自設(shè)計開始，從查找資料、提出設(shè)計思路、逐步的完善功能，都得到了導(dǎo)師耐心、細致的指導(dǎo)。盡管導(dǎo)師們公務(wù)繁忙，但他們從來沒有因為公事而延誤對我們的指導(dǎo)，還常常在下班后，加班加點到實驗室指導(dǎo)我們的設(shè)計。我的設(shè)計順利的通過了末檢，這與老師們的熱情幫助是分不開的。 并且在畢業(yè)設(shè)計這段期間我還被各位老師以其嚴謹?shù)膶W(xué)風(fēng)、淵博的知識使我受益匪淺。至此在論文完成之即，要向尊敬的各位老師對我的教育表示衷心的感謝 。在本人畢業(yè)設(shè)計期間，老師給予我不僅是在設(shè)計上的教導(dǎo)和幫助，還有他們那種平易近人，吃苦耐勞的工作精神；治學(xué)嚴謹?shù)膽B(tài)度；謙遜的品格永遠是我學(xué)習(xí)的榜樣，可以這么說，沒有各位老師的指導(dǎo)和幫助，我的畢業(yè)設(shè)計不可能這樣順利。在此，我要向院計算機系的各位老師 ,以及在畢業(yè)期間給予我各方面指導(dǎo)和幫助的老師們、同學(xué)們表示感謝。 最后，再次感謝本次畢業(yè)設(shè)計的所有導(dǎo)師，是你們用辛勤的勞動、無私的奉獻換來了我們巨大的進步。正是因為有了你們的指導(dǎo)和幫助，才能使我們順利的完成本次畢業(yè)設(shè)計。謝謝你們！ 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 參考文獻 1 鄔寬明．單片機外圍器件 實用手冊．北京航空航天大學(xué)出版社， 2021：2025 2 和立民．單片機高級教程．北京航空航天出版社， 2021： 3560： 80101 3 余孟嘗 ． 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程 ． 高等教育出版社 , 1999： 371380 4 樓然苗 ，