自行车测速仪2013年毕业论文

武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）

第5章 测试

测试是本设计的一个重要部分，它能检验改设计是否能够达到预期的性能指标，确定方案的可行性。以下就来介绍仿真软件和仿真测试方法。

5.1 Proteus及Keil软件简介

5.1.1 Proteus软件

Proteus软件是一种低投资的电子设计自动化软件，提供可仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件和多达30多个元件库。Proteus软件提供多种现实存在的虚拟仪器仪表。此外，Proteus还提供图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗，尽可能减少仪器对测量结果的影响，Proteus软件提供丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。提供Schematic Drawing、SPICE仿真与PCB设计功能，同时可以仿真单片机和周边设备，可以仿真51系列、AVR、PIC等常用的MCU，并提供周边设备的仿真，例如LED、示波器等。Proteus提供了大量的元件库，有RAM、ROM、键盘、马达、LED、LCD、AD/DA、部分SPI器件、部分IIC器件，编译方面支持Keil和MPLAB等编译器。一台计算机、一套电子仿真软件，在加上一本虚拟实验教程，就可相当于一个设备先进的实验室。以虚代实、以软代硬，就建立一个完善的虚拟实验室。在计算机上学习电工基础，模拟电路、数字电路、单片机应用系统等课程，并进行电路设计、仿真、调试等[13]。

5.1.2 Keil软件

KeilC51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。

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KeilC51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KeilC51 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。Uvision与Ishell分别是C51 for Windows和For Dos的集成开发环境（IDE），可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE 本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51及A51编译器编译生成目标文件（OBJ）。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件（ABS。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器DScope51或TScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。

5.2 应用Keil软件进行程序调试

软件的调试必须在开发系统的支持下进行。先分别调试通过各个模块程序，然后调试中断服务程序，最后调试主程序，将各部分连接进行调试。调试的范围可以由小到大，逐步增加，必要的中间信号可以先做设定。通常交叉使用单步运行，断点运行，连续运行等多种方式，每次执行完毕后，检查CPU执行现场，RAM的有关内容，I/O接口的状态等。发现一个问题，解决一个问题，直至全部通过。 首先新建一个工程项目文件；其次为工程选择目标器件；再次为工程项目设置软硬件调试环境；并创建源程序文件并输入程序代码，及保存创建的源程序项目文件；最后把源程序文件添加到项目中。

5.3 Proteus软件仿真

原理图是在原理图编辑窗口中的蓝色方框内绘制完成的，通过文件中的新建设计选项，可以调整原理图设计页面大小。绘制原理图时首先应根据需要选取元器件，Proteus库中提供了大量元器件原理图符号，利用Proteus的搜索功能能很方

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便地查找需要的元器件[14]。

首先根据需要选择器件。单击元器件列表窗口上边的按钮P，弹出如图3-1所示元器件选择窗口。在该窗口左上方的关键字栏内键入STC89C54RD+，窗口中间的结果栏将显示出元器件库中所有STC89C54RD+单片机芯片，选择其中的STC89C54RD+，窗口右上方将显示出STC89C54RD+图形符号，同时显示该器件的虚拟仿真模型，单击确定按钮后，STC89C54RD+ 将出现在器件列表窗口。照此方法选择所有需要的元器件。

器件选择完毕后，就可以开始绘制原理图了。先用鼠标从器件选择窗口选中需要的器件，预览窗口将出现该器件的图标。再将鼠标指向编辑窗口并单击左键，将选中的器件放置到原理图中。

放置电源和地线端时，要从终端按钮栏中选取。在两个元器件之间进行连线的方式

很简单，先将鼠标指向第一个器件的连接点并单击左键，再将鼠标移到另一个器件的连接点并单击左键，这两个点就连接到一起了。对于相隔较远，直接连线不方便的器件，可以用标号的方式进行连接。 连接后的部分硬件电路参见附录。

5.4 硬件软件联合调试

硬软件联调是测试的核心步奏，本节将介绍硬软件联调的方法步奏。 5.4.1 联调步骤

第一步安装Keil与Proteus。

第二步把Proteus安装目录下VDM51.dll文件复制到Keil安装目录的C51 BIN 目录中。

第三步修改Keil安装目录下Tools.ini文件， 在C51字段加入

TDRV5=BINVDM51.DLL（Proteus VSM Monitor-51 Driver）打开Proteus，画出相

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应电路。在Proteus 的Tools 菜单中选中Use remote debug monitor。

第四步在Keil中编写MCU的程序；及进入Keil的Proteus菜单Option for target工程名。在Debug选项中右栏上部的下拉菜选中Proteus VSM Monitor-51 Driver。在进入setting，如果同一台机IP名为127.0.0.1，如不是同一台机则填另一台的IP地址。端口号一定为8000注意：可以在一台机器上运行Keil，另一台中运行Proteus进行远程仿真[15]。

第五步即最后在Keil中进行Debug，同时在Proteus中查看直观的结果。硬件调试按电路图买好元件后首先检查买回元件的好坏，按各元件的检测方法分别进行检测，一定要仔细认真。按电路图的位置将各元件安置好，首先放置核心元件，然后再放其他元件，特别注意顺序不能颠倒。在保证电路元器件完好及各元器件放置无误合理的情况下，开始对电路连接布线，由于本设计用面包板搭件，所以布线要无跨线并且工整。当硬件设计从布线到焊接安装完成之后，就开始进入硬件调试阶段[16]。

5.4.2 硬件静态调试

（1） 排除逻辑故障

显示器部分调试为了使调试顺利进行，首先将STC89C54RD+与LCD显示分离，这样就可以用静态方法先测试LCD显示，用规定的电平加至位显示的引脚，看显示是否与理论上一致。不一致，一般为LCD显示器接触不良所致，必须找出故障，检测STC89C54RD+电路工作是否正常。对STC89C54RD+进行编程调试时，分为两个步骤：第一，对其进行初始化。第二，将STC89C54RD+与LCD结合起来，借助开发机，通过编制程序进行调试。若调试通过后，就可以编制应用程序了。对于一些逻辑故障来说，这类故障往往是由于设计和焊接过程中的失误所造成的。主要包括错线、开路、短路。排除的方法是首先将焊接好的电路板认真对照原理图，看两者是否一致。应特别注意电源系统检查，以防止电源短路和极性错误，并重点检查系统总线是否存在相互之间短路或与其它信号线路短路。必要时利用

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