基于单片机的抢答器设计

第五章 调试功能说明

第一节 系统的调试

系统调试包括硬件调试和软件调试，而且两者是密不可分的。我们设计好的硬件电路和软件程序，只有经过联合调试，才能验证其正确性；软硬件的配人情况以及是否达到设计任务的要求，也只有经过调试，才能发现问题并加以解决、完善，最终开发成实用产品。

硬件调试分单元电路调试和联机调试，单元电路试验在硬件电路设计时已经进行，这里的调试只是将其制成印刷电路板后试验电路是否正确，并排除一些加工工艺性错误（如错线、开路、短路等）。这种调试可单独模拟进行，也可通过开发装置由软件配合进行，硬件联机调试则必须在系统软件的配合下进行。

软件调试一般包括分块调试和联机调试两个阶段。程序的分块调试一般在单片机开发装置上进行，可根据所调程序功能块的入口参量初值编制一个特殊的程序段，并连同被调程序功能块一起在开发装置上运行；也可配合对应硬件电路单独运行某程序功能块，然后检查是否正确，如果执行结果与预想的不一致，可以通过单步运行或设置断点的方法，查出原因并加以改正，直到运行结果正确为止。这时该 程序功能块已调试完毕，可去掉附加程序段。其它程序功能块可按此法进行调试。程序联机调试就是将已调试好的各程序功能块按总体结构联成一个完整程序，在所研制的硬件电路上运行。从而试验程序整体运行的完整性、正确性和与硬件电路的配合情况。在联调中可能会有某些支路上的程序、功能块因受条件制约而得不到相应的输入参数，这时，调试人员应创造条件进行模拟调试。在联调中如发现硬件问题也应及时修正，直到单片机系统的软件、硬件全部调试成功为止。系统调试完成后，还要进行一段时间的试运行，从而检验系统的稳定性和抗干扰能力，验证系统功能是否达到设计要求，是否达到预期的效果。

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第二节 软件调试问题及解决

首先对所用软件及使用方法介绍如下：

1、Keil是德国开发的一个51单片机开发软件平台，最开始只是一个支持C语言和汇编语言的编译器软件。后来随着开发人员的不断努力以及版本的不断升级，使它已经成为了一个重要的单片机开发平台，不过KEIL的界面并不是非常复杂，操作也不是非常困难，很多工程师的开发的优秀程序都是在KEIL的平台上编写出来的。可以说它是一个比较重要的软件，熟悉他的人很多很多，用户群极为庞大，要远远超过伟福等厂家软件用户群，操作有不懂的地方只要找相关的书看看，到相关的单片机技术论坛问问，很快就可以掌握它的基本使用了。

2、总调，即应用软件的链接调试，程序固化，软、硬件结合的应用系统，软硬件联合仿真系统由一个硬件执行环境和一个软件执行环境组成，通常软件环境和硬件环境都有自己的除错和控制界面，Keil与Proteus的整合调试可以实现系统的总调，在该系统中，Keil作为软件调试界面，Proteus作为硬件仿真和调试界面，下面说一下如何在keil中调用proteus进行MCU外围器件的仿真。

（1）安装keil 与 proteus；

（2）把安装proteus\\ MODELS目录下 VDM51.dll文件复制到Keil安装目录的 \\C51\\BIN目录中；

（3）修改keil安装目录下 Tools.ini文件，在C51字段加入TDRV5=BIN\\VDM51.DLL (\保存；

（注意：不一定要用TDRV5，根据原来字段选用一个不重复的数值就可以了。引号内的名字随意。）

3、打开proteus，画出相应电路，在proteus的debug菜单中选中use remote debug monitor。

4、在keil中编写C语言程序。

5、进入KEIL的project菜单option for target '工程名'。在DEBUG选项中右栏上部的下拉菜单选中 Proteus VSM Monitor-51 Driver。

6、在keil中进行debug吧，同时在proteus中查看直观的结果（如LCD显示?）

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这样就可以像使用仿真器一样调。

问题：有时候在自己创建的元器件的管脚上无法实现连线。

回答：应该是管脚的间距太小了。因为在ISIS中，每个元器件的管脚都要占据一块区域（就像自己的保护区一样，不容别人随意侵犯），该区域会排斥外部的走线。解决问题的方法是在走线的同时按住 “CTRL”键，直到走线绕过狭窄的保护区。当然最根本的办法是重新编辑元器件，把其管脚间距调大一些。

主持人按键来控制总开关，主持人按下开关那么选手开始抢答，此时数码管开始0-60计数，并且选手们必须在规定的时间内进行抢答，若过了60秒还没抢答那么抢答失效，选手们若有一个在规定的时间内抢答成功则其余的选手不可以再抢答，即该选手抢答成功。

第三节 焊接的问题及解决

一般来说，造成硬件问题的首要问题就是焊接了，也就是说焊接的好与坏直接响产品的正常运行。造成焊接质量不高的常见原因是:

① 焊锡用量过多,形成焊点的锡堆积；焊锡过少,不足以包裹焊点。

② 冷焊。焊接时烙铁温度过低或加热时间不足,焊锡未完全熔化、浸润、焊锡表面不光亮(不光滑),有细小裂纹(如同豆腐渣一样!)。

③ 夹松香焊接,焊锡与元器件或印刷板之间夹杂着一层松香,造成电连接不良。若夹杂加热不足的松香,则焊点下有一层黄褐色松香膜；若加热温度太高,则焊点下有一层碳化松香的黑色膜。对于有加热不足的松香膜的情况,可以用烙铁进行补焊。对于已形成黑膜的,则要\吃\净焊锡,清洁被焊元器件或印刷板表面,重新进行焊接才行。

④ 焊锡连桥。指焊锡量过多,造成元器件的焊点之间短路。这在对超小元器件及细小印刷电路板进行焊接时要尤为注意。

⑤ 焊剂过量,焊点明围松香残渣很多。当少量松香残留时,可以用电烙铁再轻轻加热一下,让松香挥发掉,也可以用蘸有无水酒精的棉球,擦去多余的松香或焊剂。

⑥ 焊点表面的焊锡形成尖锐的突尖。这多是由于加热温度不足或焊剂过少,以及

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烙铁离开焊点时角度不当浩成的内。

最小系统的电路不工作，首先应该确认电源电压是否正常。用电压表测量接地引脚跟电源引脚之间的电压，看是否符合电源电压，常用的是5V左右。接下来就是检测复位引脚的电压是否正常，EA引脚的电压要正常为5V左右。

第四节 单片机的通信

图5.1 MAX323与RS232D连接图

（1）RS232C是一种标准接口，D型插座，采用25芯引脚或9芯引脚的连线器，我们一般采用9芯引脚的。信号线的引脚和功能如下：

TXD（第2脚）：发送数据线，输出。发送数据到MODEN。 RXD（第3脚）：接受数据线，输入。接收数据到计算机或终端。

RTS（第7脚）：请求发送，输出。计算机通过此引脚通知MODEN，要求发送数据。 CTS（第8脚）：允许发送，输入。发出作为对的回答，计算机才可以进行发送数据。

DSR（第6脚）：数据装置就绪（即MODEN准备好），输入。表示调制解调器可以使用，该信号有时直接接到电源上，这样当设备连通shir时即有效。

CD（第1脚）：载波检测（接收线信号测定器），输入。表示MODEN已与电话线路连接好。

RI（第9脚）：振铃指示，输入。MODEN若接到交换台送来的振铃呼叫信号，就发出该信号来通知计算机或终端。

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