【正文】 和部件之間連接的邏輯錯誤）主 要是靠軟件和硬件聯(lián)調(diào)來排除。對于與系統(tǒng)硬件緊密相關(guān)的程序，則需軟件，硬件同時進行調(diào)試，將程序燒入CPU，然后將CPU 插入系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)硬件故障排除故障，發(fā)現(xiàn)邏輯錯誤，修改程序，消除邏輯錯誤。第三步，動態(tài)在線調(diào)試。第二步，在計算機上，利用KILE軟件對第一步輸入的源程序進行編譯，變?yōu)榭蓤?zhí)行的目標(biāo)代碼。 一個通道的工作時序 單片機最小系統(tǒng)控制運算模塊總原理圖 單片機最小系統(tǒng)控制運算模塊總原理5 軟件設(shè)計流程圖 主流程圖 主流程圖 溫度讀取程序 溫度檢測程序 LCD顯示流程圖 LCD顯示流程圖 外中斷服務(wù)程序關(guān)定時器關(guān)中斷讀取時間值返回 外中斷服務(wù)程序 超聲波發(fā)射接收程序定時器初始化發(fā)射超聲波開計時器返回停止發(fā)射 超聲波發(fā)射程序 鍵掃子程序 鍵掃子程序6 調(diào)試說明 軟件調(diào)試系統(tǒng)軟件設(shè)計、源程序編輯 編譯 Y 有語法錯誤？ 動態(tài)在線調(diào)試有邏輯錯誤？ 成功N YN其過程分為以下幾個步驟：第一步，建立源程序。在CPU 停止發(fā)送脈沖群后, 由于電阻尼, 換能器不會立即停止發(fā)送超聲波, 在一定時間內(nèi)仍然發(fā)送。超聲波從發(fā)射到接收時間間距的測量，是由單片機內(nèi)部的計數(shù)器（如T0）來完成的 。在被測物距離較遠的情況下回波很弱，要求將信號多次放大，放大后的信號整形、比較、觸發(fā)后產(chǎn)生中斷信號，此中斷信號向CPU發(fā)中斷請求，執(zhí)行中斷服務(wù)程序中，讀取計時器的定時值。在此電路圖中的電容（C1）起隔直耦合作用。此電路有兩個三極管構(gòu)成推拉式驅(qū)動電路，三極管工作在開關(guān)狀態(tài)。本次設(shè)計中采用的是獨立式鍵盤，： 與單片機相連的獨立式鍵盤 超聲波發(fā)射電路 超聲波發(fā)射原理圖超聲波信號由單片機產(chǎn)生，信號經(jīng)過三極管后驅(qū)動超聲波換能器發(fā)送超聲波，途中碰到障礙物就立即返回?！?產(chǎn)生閉和鍵的鍵碼。具體來說，鍵盤借口應(yīng)完成以下操作功能：● 鍵盤掃描，以判斷是否有鍵按下。I/O口內(nèi)部有上拉電阻時，外部可不接上拉電阻。獨立式鍵盤：獨立式鍵盤中，每個按鍵占用一根I/O口線，每個按鍵電路相對獨立。它主要是輸入設(shè)備。故本設(shè)計選用第二種上電復(fù)位與按鍵均有效的各單位電路。RERST引腳的高電平只要能保持足夠的時間（2個機器周期），單片機就可以進行復(fù)位操作。： 復(fù)位電路圖（2）復(fù)位電路工作原理上電復(fù)位要求接通電源后，單片機自動實現(xiàn)復(fù)位操作。如果要實現(xiàn)復(fù)位的話，只要按下RESET鍵即可。它利用的是電容充電的原理來實現(xiàn)的。（1）單片機常見的復(fù)位電路通常單片機復(fù)位電路有兩種：上電復(fù)位電路，按鍵復(fù)位電路。（2）。晶振的頻率通常選擇兩種6MHz和12MHz。而在芯片的外部，XTAL1和XTAL2之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，從而構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。單片機本身就如一個復(fù)雜的同步時序電路，為了保證同步工作方式的實現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時鐘信號控制下嚴格地作。穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)分為兩種：一是特性指標(biāo)：包括允許的輸入電壓、輸出電壓、輸出電流及輸出電壓調(diào)節(jié)范圍等；另一種是質(zhì)量指標(biāo)，用來衡量輸出直流電壓的穩(wěn)定程度，包括穩(wěn)壓系數(shù)（或電壓調(diào)整流器率）、輸出電阻（或電流調(diào)整率）、溫度系數(shù)及紋波電壓等。一般不需要接元件即可工作，有時為改善性能也加少量元件。三端固定輸出集成穩(wěn)壓器通用產(chǎn)品有CW7800系列和CW7900系列。三端式穩(wěn)壓器有兩種，一種稱為固定輸出三端穩(wěn)壓器，另一種稱為可調(diào)輸出三端穩(wěn)壓器。 穩(wěn)壓電路設(shè)計穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)輸入交流電源電壓波動、負載和溫度變化時，維持輸出直流電壓的穩(wěn)定。濾波電路常見的有電容濾波電路（主要利用電容兩端電壓不能突變的特性，使負載電壓波形平滑，故電容應(yīng)與負載并聯(lián)）、電感濾波電路及π型濾波電路。由于橋式整流電路克服了半波整流的缺點，在橋式整流電路中，由于每兩只二極管只導(dǎo)通半個周期，故流過每個二極管的平均電流僅為負載電流的一半，與半波整流電路相比較，其輸出電壓提高，脈動成分減小了。 整流濾波電路設(shè)計整流電路將交流電壓變成單向脈動的直流電壓；濾波電路用來濾除整流后單向脈動電壓中的交流成份，合之成為平滑的直流電壓。 + 電 源 + 整 流 + 濾 波 + 穩(wěn) 壓 + u1 u2 u3 uI U0 _ 變壓器 _ 電 路 _ 電 路 _ 電 路 _ 穩(wěn)壓電源的組成框圖 u1 u2 u3 uI U0 0 t 0 t 0 t 0 t 0 t 整流與穩(wěn)壓過程本次的設(shè)計的穩(wěn)壓電源電路原理圖如圖所示： 穩(wěn)壓電源電路原理圖 電源變壓器部分電路設(shè)計電源變壓器作用是將電網(wǎng)220V的變流電壓V1變換成整流濾波電路所需的變流電壓V2。（4） 輸入方式設(shè)置。（2） 功能設(shè)置。當(dāng)DDRAM或CGRAM讀出數(shù)據(jù)時，先須設(shè)定DDRAM或CGRAM的地址。對DDRAM或CGRAM寫入數(shù)據(jù)之前必須設(shè)定DDRAM或CGRAM的地址。 低7位為讀出的AC的地址，值為0～127。（9）讀忙標(biāo)志及地址計數(shù)器AC命令格式：RSD7D6D5D4D3D2D1D001BFAC的值 讀忙標(biāo)志及地址計數(shù)器AC命令功能：讀忙標(biāo)志及地址計數(shù)器AC命令。（7）設(shè)置字庫CGRAM地址命令格式：RSD7D6D5D4D3D2D1D000CGRAM的地址 設(shè)置字庫CGRAM地址命令功能：設(shè)置用戶自定義CGRAM的地址，對用戶自定義CGRAM的訪問時，要先設(shè)定CGRAM的地址，地址范疇為063。 設(shè)置顯示行數(shù)，當(dāng)N=1時雙行顯示，N=0時單行顯示。 當(dāng)R/L=1時光標(biāo)右移，R/L=0時光標(biāo)左移。（5）光標(biāo)移位置命令格式：RSD7D6D5D4D3D2D1D000000IS/CR/L﹡﹡ 光標(biāo)移位置命令功能：移動光標(biāo)或整個顯示字幕移位。 控制光標(biāo)開關(guān)，當(dāng)C=1時光標(biāo)顯示，C=0時光標(biāo)不顯示。 當(dāng)S=1時，內(nèi)容移動，S=0時，內(nèi)容不移動。（3）輸入方式設(shè)置命令格式：RSD7D6D5D4D3D2D1D000000001I/DS 輸入方式設(shè)置命令功能：設(shè)定當(dāng)寫入一個字節(jié)后，光標(biāo)的移動方向以及后面的內(nèi)容是移動的。 地址計數(shù)器AC清零。 地址計數(shù)器AC清零。 指令格式與指令功能LCD控制器HD44780內(nèi)有多個寄存器，通過RS和引腳共同決定選擇哪一個寄存器選擇情況見表RS寄存器及操作00指令寄存器寫入01忙標(biāo)志和地址計數(shù)器讀出10數(shù)據(jù)寄存器寫入11數(shù)據(jù)寄存器讀出 HD44780內(nèi)部寄存器選擇 總共有11條指令，它們的格式和功能如下：（1）清屏命令格式：RSD7D6D5D4D3D2D1D00000000001 清屏命令功能：清除屏幕，將顯示緩沖區(qū)DDRAM的內(nèi)容全部寫入空格（ASCII20H）。（4）HD44780具有8位數(shù)據(jù)和4位數(shù)據(jù)傳輸兩種方式，可與人4/8位CPU相連。如數(shù)字“1”的代碼是00110001B（31H），又如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），可以看出英文字母的代碼與ASCII編碼相同。HD447803有80個字節(jié)的顯示緩沖區(qū)，分兩行，地址分別為00H27H，40H67H，它們實際顯示地址的順序跟LCD的型號有關(guān)，液晶顯示模塊RT1602C的顯示地址與實際顯示位置關(guān)系如圖所示。如果在外部一HD44100外擴展多40路/列驅(qū)動，則可驅(qū)動16*2LCD。（2）HD44780不僅可以作為控制器，而且還具有驅(qū)動16*40點陣液晶像素能力，并且HD44780的驅(qū)動能力可通過外接驅(qū)動器擴展360列驅(qū)動。HD44780是字符型液晶顯示控制器的代表電路。HD44100是集成控制器、驅(qū)動器于一體，專用于字符顯示控制驅(qū)動集成電路。如圖34所示。第7至14腳：D0至D7，為8位雙向數(shù)據(jù)線。當(dāng)RS和共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址；當(dāng)RS為低電平為高電平時可以讀忙信號；當(dāng)RS為高電平時為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 字符型液晶顯示模塊RT1602C的引腳功能RT1602C采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，各引腳情況如下：第1腳：VSS，電源地；第2腳：VDD，+5V；第3腳：VL，液晶顯示偏置電壓；第4腳：RS，數(shù)據(jù)/命令選擇端，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時選擇指令寄存器。目前市面上常用的有16字*1行、16字*2行、20字*2行和40字*2行等的字符液晶顯示模塊?，F(xiàn)在往往將LCD控制器、驅(qū)動器、RAM、ROM和LCD顯示器連接在一起，稱為液晶顯示模塊LCM。點陣字符位之間，有一定點距間隔，這樣就起到了字符間距和行距的作用。字符形液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣式液晶顯示模塊。前兩種可以顯示數(shù)字、字符和符號等。液晶顯示器具有體積小、重量輕、功耗極低，顯示內(nèi)容豐富等特點，在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中得到了日益廣泛的應(yīng)用。 DS18B20僅在主機發(fā)出讀時隙時才向主機傳輸數(shù)據(jù)，所以，當(dāng)主機向DS18B20發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令扣，必須馬上產(chǎn)生讀時隙，以便DS18B20能傳輸數(shù)據(jù)。在寫時隙中，主機將在拉低總線15us內(nèi)釋放總線，并向DS18B20寫“1”。所有的讀時隙最短持續(xù)在60us，各個讀時隙之間必須保證最短1us的恢復(fù)時間。因此，在些15us內(nèi)，主機必須停止將DQ引腳置低。當(dāng)主機從DS18B20讀數(shù)據(jù)時，把數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平時，產(chǎn)生讀時隙。對于主機產(chǎn)生寫“0”時隙的情況，DQ線必須被拉至低電平且至少保持低電平60us。DS18B20在DQ線變低后的15~60us的窗口對DQ線進行采樣，如果為高電平，就為寫“1”；如果為低電平就為寫“0”。有2種類型的寫時隙：寫“1”和寫“0”。數(shù)據(jù)處理首先來看寫時隙。ReadPowerSupply(讀供電方式)B4H主機發(fā)起此命令后的第個讀數(shù)據(jù)時隙內(nèi)，DS18B20會發(fā)信號通知它的供電方式：0為寄生電源方式，1為外部供電方式。Recall E2(重調(diào)E2存器)B8H將存儲在EERAM中的溫度告警觸發(fā)值和配置寄存器重新拷貝到暫存器中。Convert T(溫度轉(zhuǎn)換)44H此命令開始溫度轉(zhuǎn)換操作。Copy Scratchpad(復(fù)制暫存器)48H此命令將暫存器中內(nèi)容復(fù)制進EERAM，以便將溫度告警觸發(fā)字節(jié)存入非易失內(nèi)存。Read Scratchpad（讀暫存器）BEH此命令讀取暫存器內(nèi)容，從字節(jié)0一直讀取到字節(jié)8。主機可提供6種內(nèi)存操作命令。 ROM操作命令Search Rom（搜索ROM）F0H主機調(diào)用此命令，通過一個打排除法過程，可以識別出總線上所有器件的ROM序列號。Skip Rom(跳過ROM)CCH些命令用于單掛接總線系統(tǒng)時，可以無須提供64位ROM序列號即可運行內(nèi)存操作命令。Match Rom(匹配ROM)55H此命令后跟64位ROM序列號，尋址多掛接總線上的對應(yīng)DS18B20，只有序列號完全匹配的DS18B20才能響應(yīng)后面的內(nèi)存操作命令，其他不匹配的將等待復(fù)位脈沖。ROM操作命令一旦總線主機檢測到應(yīng)答脈沖，便可以發(fā)起ROM操作命令。主機接收到本機的應(yīng)答脈沖后，說明有單線器件在線。主機釋放總線時，會產(chǎn)生一個上升沿。初始化 單線總線上所有操作均從初始化開始。采用外部電源這種方式時，GND（地）引腳不可懸空。而且，在單線上可以放置多個DS18B20。這種方法的優(yōu)點是在DQ線上不要求強的上拉。