江西理工大学2012届专科生毕业设计(论文)
第五章 系统组装与调试
系统组装与调试分为硬件的组装调试和软件的调试,硬件的组装与调试侧重于原理设计的正确性验证和印刷电路板的工艺性错误的检测;软件的调试则侧重于子模块的功能验证和模块与模块的接口配合。
5.1 硬件系统的组装与调试
硬件组装前首先要仔细核对硬件系统设计原理的正确性,包括参数选用的正确性和原理的正确性,对没有把握的电路可以通过在通用实验板上直接焊接实际电路来进行实物调试和验证,调试分为断电调试和通电调试。 (1)断电调试
为了安全起见,首先必须进行断电调试,断电调试的内容至少包含短路检测和原理正确性确认;系统电路焊接完成后,首先对实物进行原理正确性的确认,其次必须进行短路检测,选用合适的万用表欧姆档,用红表笔接到电路板的+5V电源的+、— 极,如果存在充放电现象,最后电阻稳定在一个合适的位置,则基本上可排除系统短路现象。 (2)通电调试 A、系统时钟是否起
凡是微处理器系统,正常运行的必要条件是系统时钟稳定正常,在实际工作中,因为各种原因导致系统时钟不正常而出现系统无法正常运行的情况也时有出现,因此系统时钟是否起震应是通电检查的首要一环,检查方法包括逻辑笔发、数字万用表法、示波器法,在这里采用数字万用表法,测试晶振两端引脚电压为2.5V左右。
B、复位是否正常及关键点电压参数是否正常
复位不正常也会导致系统不工作,这里的重点是检查相关电路是否正常,
同时检查相应电路的关键电压参数是否正常,进行一一排查。
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5.2 软件调试
单片机的程序设计调试分为两种,一种是使用软件模拟调试,即用开发单片机程序的计算机去模拟单片机的指令执行,并虚拟单片机片内资源,从而实现调试的目的,但是软件调试存在一些问题,如计算机本身是多任务系统,划分执行时间片序,也就是说,不可能像真正的单片机运行环境那样执行的指令在同样一个时间能完成(往往比单片机慢)。为了解决软件调试问题,第二种方法是硬件调试,硬件调试其实也需要计算机软件的配合。软件调试与所选用的软件结构有关,如果采用模块程序设计技术,则逐个模块调好后再进行系统程序总调,如果采用实时多任务操作系统,一般是逐个任务进行调试,对于模块结构程序.要一个个子程序分别调试,调试时,一定要符合入口条件和出口条件,调试可用单步运行和断点运行方式,通过检查用者系统的CPU现场情况、 RAM的内容和I/O口的状态,检测程序执行结果是否符合设计要求,有无循环错误、有无机器码错误以及转移地址的错误,同时,还可以发现用者系统中存在的 硬件设计错误和软件算法错误,各程序模块通过后,则可以把相关功能块连在一起进行总调。
本设计采用Keil软件对源程序进行编译和调试,Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统,与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用。用过汇编语言后再使用C来开发,体会更加深刻,Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具,全Windows界面。另外重要的一点,只要看一下编译后生成的汇编代码,就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高,多数语句生成的汇编代码很紧凑,容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。
在Proteus中打开数字时钟统完整电路图,双击AT89S52,在Program File:选项中浏览选择由Keil软件编译生成的hex文件,确认保存即可进行仿真。系统的仿真结果如图5-2所示。从仿真结果看,系统满足设计要求。
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图5-2系统仿真图
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总结
本论文基于MCS-51单片机而开发的数字时钟,从总体的理论构思到具体的软硬件的设计,元件的采购,PCB板的制作,整体的焊装,系统的调试,最终实现了数字时钟的基本功能,即在单片机的作用下,实现了数字时钟的正常运行,从这个设计中,我们看到了单片机如何在实际生活当中的应用,它的发展是人类科技的进步,科技改变生活,从设计中,我们还可以发现单片机在控制系统中无限的潜力,只要我们改变控制器中的程序,可以控制不同的设备,体现了集成芯片的共享性,可节约大量的的硬件资源。当然,该系统还存在不完善之处,它只是显现了一些基本功能,其开发潜力还很大,不如温度测试、计时、记费等功能,这有待以后继续开发
通过此次多功能数字钟设计制作,我们将从书本上学到的知识应用于实
践,加强了自身的实践动手能力,虽然过程中遇到了一些困难,但是在解决这些问题的过程无疑也是对自己自身专业素质的一种提高,不管做什么事,计划是很重要的。没有一个完好的计划,做事情就会没有一个好的顺序,做事情会比较乱,很难成功。而有一个好的计划,不管做什么事都会事半功倍,做事心中有数,明确重点和缓急,不会有疏漏。这样才能提高成功率;其次我们做事情要注意细节,细节决定成败,这句话在这次课题中不仅一次得到了印证,特别是在软件的编程过程中,一点点的错误就会使你整个程序不能运行。因此我们不仅仅要有整体意识,也要注意细节,不要因一个关键地方的一个细节而导致满盘皆输;当最终调试成功的时候也是对自己的一种肯定。此次的毕业设计不仅增强了自己在专业设计方面的信心,鼓舞了自己,更是一次兴趣的培养,为自己以后的学习方向的明确了重点。
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