【導(dǎo)讀】為了創(chuàng)造舒適的生活環(huán)境和。理想的生產(chǎn)條件，必須對(duì)空氣濕度進(jìn)行精確檢測(cè)和調(diào)整控制。本文論述了基于測(cè)控技。術(shù)的空氣濕度檢測(cè)報(bào)警裝置的硬件和監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)以AVR單片機(jī)。數(shù)碼管作為輔助顯示模塊，顯示當(dāng)前環(huán)境濕度，當(dāng)被測(cè)環(huán)境濕度超過(guò)預(yù)設(shè)定數(shù)值時(shí)，口通信，數(shù)據(jù)庫(kù)保存、查詢(xún)、備份等功能。文中重點(diǎn)講述系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)和功能特。點(diǎn)，著重闡述了信號(hào)采集處理、單片機(jī)及擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)方法。試用中，該系統(tǒng)能夠可靠、穩(wěn)定、安全的測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)濕度，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

　　

【正文】 以選用能 產(chǎn)生較精確時(shí)鐘的晶體振蕩器（ ）。晶振電路與單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系圖如 下圖 圖 36所示。 為了由外部源驅(qū)動(dòng)器件，當(dāng) XTAL1 被驅(qū)動(dòng)時(shí)， XTAL2 不能連接，如 下圖 圖 37所示。 RESET 圖 35 單片機(jī)復(fù)位電路圖 S0 RESET R0 10K C0 D3 1N4148 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 18 圖 36 晶振電路設(shè)計(jì) 圖 37 外部時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)設(shè)置 串口通信電路設(shè)計(jì) 使用串口的時(shí)候，需要連接跳線(xiàn) JP2，當(dāng) 1 和 2 連接， 3 和 4 連接的時(shí)候處于 PC與單 片機(jī)通訊狀態(tài)，當(dāng) 1 和 3 連接， 2 和 4 不連接的時(shí)候，串口調(diào)試助手發(fā)什么數(shù)據(jù)，就能返回什么數(shù)據(jù)。 濕度傳感器檢測(cè)模塊電路設(shè)計(jì) 傳感器是準(zhǔn)確檢測(cè)濕度的關(guān)鍵， 本次設(shè)計(jì)采用 CHTM02/N 作為濕度檢測(cè)元件，其特點(diǎn)如下： XTAL2 XTAL1 GND 外部時(shí)鐘信號(hào) NC 圖 38 串口 通信 電路 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 19 （ 1）敏感元件（濕度）：高分子濕敏電阻 （ 2）供電： ～ (基準(zhǔn)點(diǎn) 5V， 177。5%) （ 3）耗電電流： 5mA max.(2mA avg.) （ 4）工作范圍： 10%～ 95%RH （ 6）濕度變送范圍： 0～ 100%RH （ 7）精度（濕度準(zhǔn)確度）： 177。5%RH（在 25℃ ，輸入電壓 =5V） （ 8）輸出信號(hào)：分為 0～ 3V， 1～ 3V， 0～ 1V 三類(lèi)。具體見(jiàn)表 31。 表 31 CHTM02/N 系列傳感器輸出參數(shù) 序號(hào) 型號(hào) 參數(shù) 可替代以下型號(hào) 1 CHTM02/NA 輸出 03V CHTM02A CHTM01B 2 CHTM02/NB 輸出 13V CHTM02B 3 CHTM02/NC 輸出 01V CHTM01A CHTM02/N 濕度傳感器 模塊輸出如 下圖 圖 39 所示： 模塊輸出圖01230 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100相對(duì)濕度（% R H ）電壓（V）ABC 圖 39 CHTM02/N 濕度傳感器輸出圖 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 20 CHTM02/N 濕度傳感器接線(xiàn)示意圖如 下圖 圖 310 所示： LED 數(shù)碼管的顯示電路設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)中加入了 LED數(shù)碼管顯示模塊，用來(lái)實(shí)時(shí)顯示濕度的數(shù)值大小，以達(dá)到一個(gè)更加直觀(guān)的效果。本設(shè)計(jì)采用了單片機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的方式來(lái)完成對(duì)濕度值的顯示處理。它可以驅(qū)動(dòng) 4個(gè) 8段 LED數(shù)碼管和 4個(gè)獨(dú)立的發(fā)光二極管 [9]。 LED數(shù)碼管的顯示電路設(shè)計(jì)電路圖如 下圖圖 311所示： 單片 機(jī) I/O口輸出引腳 4～ 7是 PA4～ PA7， 為 復(fù)用端口 ， 在很大程度上節(jié)約了 I/ O資源，簡(jiǎn)化了硬件的設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)具有較高的集成度。 CHTM02/N濕度傳感器 圖 310 CHTM02/N濕度傳感器接線(xiàn)示意圖 +5V H GND ① 電壓 5V ② 濕度輸出 ③ 地 圖 311 LED數(shù)碼管的顯示電路設(shè)計(jì)電路圖 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 21 聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì) 聲光報(bào)警電路的設(shè)計(jì)是濕度檢測(cè)計(jì)的一個(gè)核心輔助模塊，只有較好的完成了本部分設(shè)計(jì)，才能使系統(tǒng)較為完善。設(shè)計(jì)了發(fā)光二極管報(bào)警和蜂鳴器報(bào)警，當(dāng)空氣濕度超過(guò)單片機(jī)設(shè)定的上限或者下限時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)聲光報(bào)警，警示用戶(hù)室內(nèi)環(huán)境濕度超出正常范圍。 為了達(dá)到很好的報(bào)警效果，本次設(shè)計(jì)中采用蜂鳴器報(bào)警電路。這個(gè)電路相對(duì)簡(jiǎn)單，由單片機(jī)的一個(gè) I/O 口直接控制。如圖 312 所示， R17 用于限流，只需要提供三極管Q11 的導(dǎo)通電壓，由三極管蜂鳴器提供電流，使其報(bào)警，這樣可以減少 CPU 的 I/O口直接的驅(qū)動(dòng)負(fù)載 [10]。 在生活中主要應(yīng)用的是聲音報(bào)警，而光報(bào)警主要是對(duì)聲音報(bào)警的一種補(bǔ)充方式。因此在本次設(shè)計(jì)中，光報(bào)警部分是采用發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)的。報(bào)警狀態(tài)，指示燈為紅燈；正常工作狀態(tài)，指示燈為綠燈。 電路圖如 下圖 圖 312 所示。當(dāng)單片機(jī)的 PA2 和 PA3 為低電平時(shí)指示燈就被點(diǎn)亮，電阻 R15 的作用是限流，使二極管達(dá)到較佳的亮度且不至被燒壞。 圖 312 聲光報(bào)警電路電路圖 RS232 的通信部分設(shè)計(jì) 現(xiàn)代化集中管理需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、制表、打印、繪圖、報(bào)警等 ，同時(shí) ， 又要求對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，完成各種規(guī)定操作，達(dá)到集中管理的目的。加之單片機(jī)的計(jì)算能力有限，難以進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理。因此在功能比較復(fù)雜的控制R 1 5R E S 2R 1 7R E S 2V C CU5B E L L聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì)P A 2P A 3D4L E DQ 1 1N P N 1西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 22 系統(tǒng)中，通常以 PC 機(jī)為上位機(jī)，單片機(jī)為下位機(jī)，由單片機(jī)完成數(shù)據(jù)的采集及對(duì)裝置的控制，而由上位機(jī)完成各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理及對(duì)單片機(jī)的控制。 在工業(yè)控制系統(tǒng)中 ， 各種數(shù)據(jù)的采集和執(zhí)行 機(jī)構(gòu)的控制都是由下位機(jī)或探測(cè)站來(lái)完成。由于單片機(jī)具有體積小、價(jià)格低廉、可應(yīng)用于惡劣工業(yè)環(huán)境的特點(diǎn) ， 在分布式控制系統(tǒng)中大多采用單片機(jī)作為下位機(jī)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和現(xiàn)場(chǎng)控制。在這些應(yīng)用中 ，單片機(jī)只是直接面向被控對(duì)象底層。而對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析和處理的工作是由功能強(qiáng)大的主控 PC 機(jī)來(lái)完成的。因此 ， PC 機(jī)和單片機(jī)之間就有著大量的數(shù)據(jù)交換 [1112]。 通常 PC機(jī)和單片機(jī)之間的通信是通過(guò)串行總線(xiàn) RS232實(shí)現(xiàn)的。因此采用一種以MAX232為核心的通信接口電路。該接口電路適用于由一臺(tái) PC機(jī)與多個(gè)單片機(jī)串行通信的設(shè) 計(jì)。其原理框圖見(jiàn) 下圖 圖 313： 該框圖中，起著重要作用的是 RS232C通信接口電路。它是上位機(jī)和下位機(jī)之間信息傳遞的樞紐，一切數(shù)據(jù)的傳輸必需由它完成，上位機(jī)直接利用它的 RS232串行口，為此，采用了 RS232串行通信來(lái)接收或上傳數(shù)據(jù)和指令。但 RS232信號(hào)的電平和單片機(jī)串口信號(hào)的電平不一致，必須進(jìn)行二者之間的電平轉(zhuǎn)換。在此電路中，采用 MAX232實(shí)現(xiàn) TTL邏輯電平和 RS232電平之間的相互轉(zhuǎn)換。 MAX232由單一的 +5V電源供電，只需配接 5個(gè)高精度 10μF/50V的鉭電容即可完成電平轉(zhuǎn)換。因此，避免了用 1488和 1489時(shí)必需兩路電源的麻煩。轉(zhuǎn)換后的串行信號(hào) TXD、 RXD直接與 PC機(jī)的串行口連接。如此設(shè)計(jì)，既可發(fā)揮出 PC機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算和顯示功能，又可以體現(xiàn)出單片機(jī)靈活的控制功能 ， 有利于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的實(shí)時(shí)采集、處理和監(jiān)控。 AVR單片機(jī)內(nèi)部具有 512B的 EEPROM，可以用來(lái)儲(chǔ)存實(shí)時(shí)采集的 環(huán)境濕度 值。當(dāng)保存的數(shù)據(jù)到達(dá)指定數(shù)量時(shí)，就可以通過(guò)收發(fā)器芯片將數(shù)據(jù)發(fā)送到 RS232總線(xiàn)上，傳RS232接口電路 PC機(jī) CRT 鍵盤(pán) 單片機(jī) 圖 313 單片機(jī)與 PC機(jī)通信原理框圖 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 23 送給上位機(jī)進(jìn)行綜合分析。 單片機(jī)與 RS232總線(xiàn)通訊接口電路，如 下圖 圖 313所示。 圖 313 通訊接口電路圖 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 24 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)軟件包括單片機(jī)應(yīng)用軟件和 PC機(jī)應(yīng)用軟件。單片機(jī)應(yīng)用軟件主要實(shí)現(xiàn)定時(shí)數(shù)據(jù)采集、數(shù)字信號(hào)處理、存儲(chǔ)、顯示、通信處理等功能； PC機(jī)應(yīng)用軟件主要是 進(jìn)一步處理 下位機(jī) 傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，提供友好的監(jiān)測(cè)界面，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的保存和歷史查詢(xún)等。 本章將分為六個(gè)部分介紹系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì)，主要包括開(kāi)機(jī)自檢、顯示處理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理與報(bào)警、串行通信等。 總體軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)總體流程框圖如 下圖 圖 41 所示。 開(kāi)始 系統(tǒng)自檢 初始化系統(tǒng)數(shù)據(jù) 采樣子程序 顯示子程序 采樣值超出設(shè)定值？ 報(bào)警程序 通信程序 等待中斷 顯 示子程序 返回 N Y 圖 41 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)總體流程框圖 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 25 系統(tǒng)語(yǔ)言采用 C 語(yǔ)言編制，包括主程序和中斷服務(wù)子程序。主程序的功能是完成系統(tǒng)的初始化、信號(hào)采集及處理、顯示、濕度超限報(bào)警以及與上位機(jī)之間的通信。根據(jù)系統(tǒng)工作特點(diǎn)，程序采用結(jié)構(gòu)化的軟件設(shè)計(jì)方法。 開(kāi)機(jī)自檢模塊程序設(shè)計(jì) 開(kāi)機(jī)自檢社設(shè)計(jì)在電源接通或者是系統(tǒng)復(fù)位之后，自檢中若沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，就進(jìn)入測(cè)控程序，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題則及時(shí)報(bào)警，以避免測(cè)控系統(tǒng)帶病工作 [13]。 本次設(shè)計(jì)僅僅設(shè)計(jì)了對(duì) CPU 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的校驗(yàn)程序，采用破壞性校驗(yàn)選用，只能用于 開(kāi)機(jī)自檢。其自檢程序流程圖如 下圖 圖 42 所示。 濕度采集程序設(shè)計(jì) 濕度數(shù)據(jù)采集程序流程圖 下圖 如圖 43 所示： 存儲(chǔ)器 自檢 建立地址指針 寫(xiě)入特征數(shù)字 1并輸出 讀寫(xiě)相符嗎？ 寫(xiě)入特征數(shù)字 1并輸出 讀寫(xiě)相符嗎？ 地址指針 +1 最后一單元？ PSS標(biāo)志 結(jié)束 Error標(biāo)志 N N N Y Y Y 圖 42 自檢程序流程圖 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 26 LED 顯示模塊程序設(shè)計(jì) 開(kāi) 始顯 示 第 二 位 數(shù) 據(jù)結(jié) 束顯 示 第 一 位 數(shù) 據(jù)延 時(shí)延 時(shí)延 時(shí)顯 示 第 四 位 數(shù) 據(jù)顯 示 第 三 位 數(shù) 據(jù)延 時(shí)初 始 化關(guān) 閉 第 一 位 顯 示關(guān) 閉 第 二 位 顯 示關(guān) 閉 第 三 位 顯 示關(guān) 閉 第 四 位 顯 示 圖 44 LED 顯示子程序流程圖 子程序入口 A/D 初始化設(shè)置 采集信號(hào)并轉(zhuǎn)換 讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果 返回 是否轉(zhuǎn)換完 N Y 圖 43 濕度數(shù)據(jù)采集程序流程圖 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 27 LED 顯示子程序流程圖如 上圖 圖 44 所示 數(shù)據(jù)處理與聲光報(bào)警程序設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)處理與聲光報(bào)警程序流程圖如 下圖 圖 45 所示： 程序設(shè)置從第 0 路輸入的數(shù)據(jù)開(kāi)始與設(shè)定的報(bào)警值比較，如果出現(xiàn)高于上限或者低于下限報(bào)警值的情況，則進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)，開(kāi)啟聲光報(bào)警，向上位機(jī)通信，最后等待外部中斷或者是復(fù)位 [14]。 串行通信模塊程序設(shè)計(jì) 通信部分主要是用于向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)或者是接收上位機(jī)的數(shù)據(jù)，只有在由計(jì)算機(jī)和單片機(jī)控制系統(tǒng)組成二級(jí)監(jiān)控體系時(shí)才會(huì)使用。但是本系統(tǒng)為了有良好的擴(kuò)展功能，設(shè)計(jì)了串行通信部分的硬件和軟件，軟件中只有當(dāng)空氣濕度超出正常范圍時(shí)才向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，以提示主控人員及時(shí)處理 [1516]。 設(shè)置數(shù)據(jù)首地址 讀入比較總路數(shù) 開(kāi)始 讀取數(shù)據(jù) 、比較 是否超限？ 讀取數(shù)據(jù)、比較 全部比較完？ 結(jié)束 開(kāi)啟聲光報(bào)警 更新顯示 調(diào)用通信程序 發(fā)送超限值和時(shí)間 等待中斷 圖 45 數(shù)據(jù)處理和聲光報(bào)警程序流程圖 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 28 串行通信程序流程圖 如 下圖 圖 46 所示。 上位機(jī)程序設(shè)計(jì) 通過(guò)綜合分析，本系統(tǒng)至少應(yīng)具備如下功能： PC 機(jī)與單片機(jī)都可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，進(jìn)行可以異步串行通信；單片機(jī) 可 接收 PC 機(jī)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)并送 LED 顯示 。 本設(shè)計(jì)中， 上位機(jī)程序即 PC 端程序采用 VC制作，人機(jī)界面友好，界面簡(jiǎn)潔 ，功能完善 ， 系統(tǒng)功能模塊圖見(jiàn) 下圖 圖 47： 在單片機(jī)系統(tǒng)中，比較常用的方法是直接調(diào)用串口發(fā)送單個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的函數(shù)。這種方法的缺點(diǎn)是需要處理 器在發(fā)送過(guò)程中全程參與，優(yōu)點(diǎn)是所要發(fā)送的數(shù)據(jù)能夠立即的出現(xiàn)在通信線(xiàn)路上，能夠立即被接收端接收到 [17]。 上位機(jī)中關(guān)于串口通信的方式有主程序及界面 數(shù)據(jù)發(fā)送 數(shù)據(jù)處理 窗口顯示 數(shù)據(jù)接收 圖 47 上位機(jī)功能模塊 開(kāi)始 設(shè)置波特率、啟動(dòng)定時(shí)器 發(fā)送數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)地址指針 +1 結(jié)束 發(fā)送完畢？ 全部發(fā)送完畢？ N N Y Y 圖 46 串行通信程序流程框圖 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 29 多種，這種方式不是指數(shù)據(jù)有沒(méi)有緩沖的問(wèn)題，而是操作串口的方式不同，因?yàn)?PC上數(shù)據(jù)發(fā)送基本上都會(huì)被緩沖后再發(fā)送。對(duì)于編程來(lái)說(shuō)操作串口有三種方式，一、使用 windows 系統(tǒng)中自帶的串口通信控件，這種方式使用起來(lái)比較簡(jiǎn)單，需要注意的是接收時(shí)的阻塞處理和線(xiàn)程機(jī)制 ； 二、使用系統(tǒng)的 API 直接進(jìn)行串口數(shù)據(jù)的讀取，在windows 和 linux 系統(tǒng)中，設(shè)備被虛擬為文件，只需要利用系統(tǒng)提供的 API 函數(shù)即可進(jìn)行串口數(shù)據(jù)的發(fā)送和讀取 ； 三、使用串口類(lèi)進(jìn)行串口操作。 本設(shè)計(jì)采用第三中方式，所以 在此只介紹 windows 環(huán)境下利用串口類(lèi)編程的方式 [18]。 SerialPort 是比較好用的串口類(lèi)。 下面通過(guò)舉例的方式說(shuō)明 SerialPort 提供的串口操作方法： SerialPort 構(gòu)造函數(shù) () 功能：初始化 用法： public SerialPort () 方法 功能： 打開(kāi)一個(gè)新的串行端口連接。 用法： public void Open () SerialPort 構(gòu)造函數(shù) (String, Int32) 功能： 使用指定的端口名稱(chēng)和波特率初始化 SerialPort 類(lèi)的新實(shí)例。 用法： public SerialPort { string portName, int baudRate } 在 .NET 編程環(huán)境中優(yōu)先使用的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)接口。它提供了平臺(tái)互用性和可伸縮的數(shù) 據(jù)訪(fǎng)問(wèn)。 是一組用于和數(shù)據(jù)源進(jìn)行交互的面向?qū)ο箢?lèi)庫(kù)。通常情況下，數(shù)據(jù)源是數(shù)據(jù)庫(kù)，但它同樣也能夠是文本文件、 Excel 表格或者 XML 文件 [19]。 允許和不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)源以及數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互。然而并沒(méi)有與此相關(guān)的一系列類(lèi)來(lái)完成這樣的工作。因?yàn)椴煌臄?shù)據(jù)源采用不同的協(xié)議，所以對(duì)于不同的數(shù)據(jù)源必須采用相應(yīng)的協(xié)議。一些老式的數(shù)據(jù)源使用 ODBC 協(xié)議，許多新的數(shù)據(jù)源使用 OleDb 協(xié)議，并且現(xiàn)在還不斷出現(xiàn)更多的數(shù)據(jù)源，這些數(shù)據(jù)源都可以通過(guò) .NET 的 類(lèi)庫(kù)來(lái)進(jìn)行連接。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 30 提供與 數(shù)據(jù)源進(jìn)行交互的相關(guān)的公共方法，但是對(duì)于不同的數(shù)據(jù)源采用一組不同的類(lèi)庫(kù)。這些類(lèi)庫(kù)稱(chēng)為 Data Providers，并且通常是以與之交互的協(xié)議和數(shù)據(jù)源的類(lèi)型來(lái)命名的。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 31 第 5章 系統(tǒng)調(diào)試 作為檢驗(yàn)系統(tǒng)的最后一道工序，系統(tǒng)調(diào)試在整個(gè)設(shè)計(jì)中起到了相當(dāng)重要的作用，也是最后一道難關(guān)，只有通過(guò)系統(tǒng)調(diào)試才能正式宣告系統(tǒng)的完成，我們可以在系統(tǒng)調(diào)試中發(fā)現(xiàn)許多系統(tǒng)的漏洞，并且及時(shí)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充和改進(jìn)。 單片機(jī)系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是不能分開(kāi)的，許多硬件錯(cuò)誤是在軟件調(diào)試中被發(fā)現(xiàn)和糾正的。但通常是先排除明顯的硬件故障后，再和軟件結(jié)合起 來(lái)調(diào)試以進(jìn)一步排除故障。可見(jiàn)硬件調(diào)試是基礎(chǔ)，如果硬件調(diào)試不通過(guò)，軟件設(shè)計(jì)則是 無(wú) 從做起。 在進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中，所使用到的儀器儀表如表 61 所示： 表 61 測(cè)試試驗(yàn)儀器 序 號(hào) 儀器名稱(chēng) 數(shù) 量 1 濕度計(jì) 1 2 PC 機(jī) 1 3 AVR 試驗(yàn)開(kāi)發(fā)板 1 硬件靜態(tài)測(cè)試 由于 在 測(cè)試板上僅對(duì)小部分的硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)并測(cè)試，因此制版之后的調(diào)試任務(wù)相對(duì)較重，需要對(duì)明顯的硬件故障進(jìn)行排除，測(cè)試通電之后芯片各個(gè)引腳的電壓值是否達(dá)到要求等。 在整個(gè)硬件靜態(tài)的調(diào)試中，工作主要集中在以下幾個(gè)方面： （ 1）排除邏輯 故障 ： 這類(lèi)故障往往是由于設(shè)計(jì)和加工制板過(guò)程中的工藝性錯(cuò)誤所造成的。主要包括錯(cuò)線(xiàn)、開(kāi)路、短路。排除的方法是首先將加工的印制板認(rèn)真對(duì)照原理圖，看二者是否一致。應(yīng)特別注意電源系統(tǒng)檢查，以防止電源短路和極性錯(cuò)誤，并重點(diǎn)檢查系統(tǒng)總線(xiàn)（地址總線(xiàn)、數(shù)據(jù)總線(xiàn)和控制總線(xiàn)）是否存在相互之間的短路或者與其他信號(hào)線(xiàn)路短路。利用數(shù)字萬(wàn)用表的短路測(cè)試功能，測(cè)試線(xiàn)路的通斷。 （ 2）排除元器件失效 ： 造成這類(lèi)錯(cuò)誤的原因有兩個(gè)：一個(gè)是元器件買(mǎi)來(lái)時(shí)就已經(jīng)壞了；另一個(gè)是因?yàn)榘惭b錯(cuò)誤，造成器件燒壞。可以采取檢查 元器件與設(shè)計(jì)要求的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否 一致。在保證安裝無(wú)誤后， 再用 替換方法排除錯(cuò)誤。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 32 （ 3）排除電源故障 ： 在通電前，一定要檢查電源電壓的幅值和極性，否則很容易造成集成塊損壞。加電后檢查各插件上引腳的電位，一般先檢查 VCC 與 GND 之間的電位，若在 5V－ 之間屬正常 [20]。系統(tǒng)測(cè)試中，采取先焊接電源模塊，單獨(dú)進(jìn)行通電測(cè)試，這樣避免輸出電壓過(guò)高對(duì)系統(tǒng)集成塊損壞的可能性。由于沒(méi)有交流電源的輸入，只輸入了比要求電壓高 左右的直流電壓進(jìn)行測(cè)試， 5V穩(wěn)壓電源電路輸出電壓為 ， ? 9V穩(wěn)壓 電源電路輸出電壓分別為＋ ，－ ，符合系統(tǒng)要求電壓，電源部分通過(guò)測(cè)試。 （ 4）集成塊引腳電壓測(cè)試 ： 為了確定集成塊的好壞，加之沒(méi)有購(gòu)買(mǎi)備用集成塊，只有在加入正常的電源電壓而沒(méi)有寫(xiě)入程序時(shí)，用萬(wàn)用表測(cè)試集成塊引腳電壓；測(cè)試后若的確發(fā)現(xiàn)有集成塊的引腳電壓不正常，再進(jìn)行換集成塊進(jìn)行測(cè)試；若果與典型電壓值基本相同，都可以正常使用。這樣的測(cè)試雖然增加了一些工作量，但是可以減少購(gòu)買(mǎi)集成塊的數(shù)量，同時(shí)保證集成塊可以正常的運(yùn)行。 （ 5）串口通信調(diào)試 ： 由于下位機(jī)中采用的是 TTL 低電平與 PC 機(jī)交