第六章 系统整体调试
第一节 调试方案
根据电路原理图、实物 图把电路板实物做出来后,下一步就是电路板调试。电路板调试是最关键的一步,前面所做的电路设计的成功与否就是在调试步骤里体现的。本系统的调试主要分为硬件调试、软件调试和系统整体调试等三大部分。
经过初步对定时器的分析设计后,在制作硬件电路的同时,调试也在穿插进行。这样有利于问题的分析和解决,不会造成问题的积累,而且不会因为一个小问题而影响整体电路的检查,从而可以节约大量的调试时间。例如当单片机控制模块硬件部分制作好后,就可以先调试电机转动程序,通过电机驱动控制电机转动了,则结果正确了,说明电机驱动电路与单片机的连接电路是正确的,单片机能正常工作。软件编程中,首先完成单元功能模块的调试,然后进行系统的调试,调试的整体思想和步骤和硬件大同小异。系统的整体调试是最重要的一部分,虽然软硬件调试都通过了,但是通过蓝牙传输数据过程中可能会出现新的问题。
第二节 硬件电路调试
硬件单元电路制作好后,在上电之前,应该先用万用表对各个独立元件进行检查,在排除了虚焊、短路、断路等问题后再通电进行电路功能的调试。具体调试过程如下所述:
一、独立元件的检测
任何组装好的电子电路,在通电调试之前,必须认真检查电路连线是否有误。检查的方法是对照电路图,按一定的顺序逐级对应检查,例如:对电路板的电阻阻值进行确定,可以通过读取电阻上的色环进行确认。特别是注意电源是否接错,电源与地是否有短接,集成电路和晶体管的引脚是否接错,轻轻拨一拨元器件,观察焊点是否牢固等。用万用表检测是不是有短路和断路现象。
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给系统上电后,看下电源(绿色)灯亮不亮。假如不亮,就要检查电源指示灯发光二极管的好坏。还要用万用表测一下单片机等芯片的电压是不是符合要求。假如不是,就要进行各个芯片的检查,看一下各个芯片的引脚有没有焊好,芯片是否损坏。
图6.1 驱动模块反面图
图6.2 蓝牙模块正反面图
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图6.3 蓝牙模块调试图
二、单片机最小系统的调试
单片机AT89C52最小系统的检测分为硬件调试及软件调试。量电源电压有没有到位,量复位RSL脚电平对不对,如果是高电平复位那么平时应该是低电平,量外部晶振有没有起振,最小系统电路参考芯片PDF文档,确认正确。
硬件调试时用万用表测量单片机的工作电压及各个管脚的电压是否达到正常工作电压。在此检测中还要烧入程序对各个I/O口的输出进行测试,查看I/O口所输出的电压是否与程序所控制值一致。例如:编写一个调试程序,使的所有I/O口从P1.0口开始依次赋予低电平,用万用表测量其输出电压,确定是否与程序所付值一致,一致则证明正确;然后又对其依次赋予高电平,确定是否与程序所付值一致,一致则证明正确。两次测试都正确,证明单片机最小系统是正常工作的。
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图6.4 单片机调试图
三、电源电路的调试
电源电路作为整个系统的供电电路,其输出电压必须在单片机的正常工作电压范围(4V到5.5V之间)内。在电源通电之前,一定要检查电路是否接错,特别是极性电容是否有接反,防止出现极性电容接反而造成爆电容的现象。在确保器件接法无误的情况下,接通电源,并用万用表测量输出电压,得到其电压为5.3V,符合系统的正常工作电压要求。然后再在电机驱动输出端接上干电池, 实现两个电源供电。
四、驱动模块的调试
驱动模块为驱动电机的芯片,L298需要从外部接两个电压,一个是给电机的,另一个给L298芯片的。首先检查驱动芯片与单片机的各个连线是否都正确以后,给芯片通上电源,单片机指示灯点亮以后。运行单片机上的程序,通过单片机P2口的数据变化来控制L298的IN1、IN2、IN3、IN4的电平的高低。L298输入端的高低电平的变化,通过输入端的LED灯的亮灭来显示。当运行前进程序的时候,IN1、IN2、IN3、IN4的值为1、0、1、0,分别点亮LED1和LED3,左右电机都正转,实现小车前进;运行左转程序的时候,IN1、IN2、IN3、IN4分别为1、0、0、1,分别点亮LED1、LED4,左电机正转,右电机反转,实现小车左转;运行右转程序的时候,IN1、IN2、IN3、IN4的值为0、1、1、0,点亮LED2,LED3,左电机反转,右电机正转,实现小车右转;运行后退程序的时候,IN1、IN2、IN3、IN4的值分别为0、1、0、1,分别点亮LED2、LED4,左右电机都反转,实现小车后退。通过调试电机驱动模块能实现基本的功能。其调试图如图6.5,图6.6,图6.7,图6.8所示。
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图6.5 小车前进指示图
图6.6 小车后退指示图
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