智能温度报警系统设计--新(6)

西安工业大学继续教育学院毕业（设计）论文

4 系统调试及问题解决

STC89C52系列单片机功能强大速度快，但是必须借助一定的开发系统来开发软件和对硬件电路进行诊断、调试。

本设计使用的仿真系统是Keil开发系统，对所设计的温度报警系统进行仿真。该仿真系统可以进行对程序的输入与修改，运行、调试、排错等功能，而且具有较全的开发软件，支持单片机C语言和汇编语言进行软件开发。

4.1 硬件电路调试

硬件部分的调试主要是与电路原理图进行对照，利用万用表来检查引脚之间是否焊接正确，硬件电路上引脚之间是否有短路的情况。

第一步 系统硬件实物板焊接完成后，注意测试单片机管脚功能，当测到(RESET)复位脚，发现不复位时，此引脚的电压也为高电平。

原因及解决方法：由于焊接时的失误造成虚焊点。解决方法：重新焊接焊点再仔细检测是否还有错误。

第二步 单片机复位电路中，经查，30pF电容的两个引脚之间短路，电路产生错误，经过重新焊接，复位电路已经能够正常工作。

第三步 温度控制电路的调试

在调试温度控制电路时，由于控制比较复杂，所以采用先用面板上进行插接， 通过给一个高电平到控制电路输入，看它是否能够驱动状态显示电路。在面板上调试成功后再焊接到电路板上。

调试的目的是排除硬件和软件的故障，使研制的样机符合预定设计目标，下面就调试过程中遇到的问题及其解决方法作以下叙述。

第四步 控制电路工作异常，温度控制的作用未得到实现。

使用万用表检测控制电路，发现三极管在电压过大的情况下已经烧坏。 解决方法：单片机控制电路焊接时，在三极管与单片机数据口之间加入分压电阻，保护单片机，防止烧坏。

第五步 单片机最小系统异常，复位电路及ALE I/O口不能输出方波信号。

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经过分析发现有很多原因都可能导致这个问题，可能存在以下几种情况：电路焊接时线路有错误、虚焊点造成的电路断路、元器件损坏等。

解决方法：首先，察看了电路焊接是否正确，经过与电路的仔细对照，发现电路没有问题，接着，利用万用表察看是否有虚焊点，在测量之后，发现有一个点没有焊接牢固，改正之后，电路工作正常。

第六步 在焊接好DS18B20温度传感器以后，系统并没有正常测量温度。 经查，在单片机开发板上温度测量系统工作正常，排除了温度传感器损坏的原因 。检查电路查找资料后，发现温度传感器DQ端口接到单片机的一个接口上，但是这个接口没有接单片机+5V电源。

解决方法：把单片机I/O口接温度传感器的接口同时也接到单片机电源上。

4.2 系统软件调试

在编制软件时很难一次性成功，因为软件的开发是一项仔细的严谨的系统工作，需要重复不断进行修改和完善，尤其是一些复杂的功能强大的软件系统，对软件的要求也就更规范严格，要求符合软件设计的各项指标。

毕业设计的测控控制报警系统的硬件电路确定之后，依靠软件才能实现硬件完成所需要的功能，所以软件程序的设计直接影响到了系统的运行及功能的实现，在设计和调试软件的时候使软件必须要符合软件开发的要求，能够配合硬件。各个模块功能明确，使软件功能实现硬件，完美的实现硬件功能。

软件开发调试系统使用了Keil编译系统，对于编制的软件程序，可以在Keil

系统的编译环境下运行,本系统软件的调试步骤如下：

1. 温度传感器不能正常测量温度。

原因：使用DS18B20数字式温度传感器的时候，如果没有遵照严格的时序关系。在这方面我吸取了教训问题也得到了解决。

解决方法：查阅了大量资料，对照时序图和文字说明理清时序关系。 2. 把系统分成若干个模块，进行分布调试，包括温度采集、读取、转换、计算等功能。然后再进行整体软件调试。

3. 对各模块输入变量赋值，单步运行，看其运算是否正确，最终输出是否合乎要求。

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4. 把各个不同的模块有机的结合起来，进行单步运行，检测各个模块逻辑关系是否有误运行情况是否良好。

4.3 系统联调

在开发系统上单独进行软件调试后和在保证硬件连线基本正确的前提下进行软硬联调，即在线仿真，也就联机调试。

联机调试就是整个系统组合起来进行运行测试，查看硬件电路连线正确与否，软件和硬件的配合完成的功能正确与否。

本系统联机调试的步骤如下：

第一步 将整个硬件系统连接起来，再现场进行连机调试，先将源程序分成对应于各功能模块，再分别与硬件结合，测试其性能状况，先进行温度测量显示部分的调试，打开硬件电路电源，运行程序，查看测量显示的温度值是否正确。

第二步 系统的完整调试，温度显示正确，对温度上下限进行设置，将一个热源靠近DS18B20温度传感器，温度显示不断上升，温度达到上限以后，蜂鸣器发出响声，并且状态显示电路的报警指示灯闪烁不止，说明电路工作情况良好。

至此，此次毕业设计的调试得以完成，设计的所有功能得以实现。

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结 论

基于STC89C52RC和DS18B20温度传感器的智能温度报警系统具有硬件结构简单、易于制作、价格低廉和易于操作等优点，但由于实验室条件所限，暂时只做简单的单点温度测量,并且温度传感器暂时只对DS18B20传感器周围环境进行控制。但是根据不同的要求也可以实现多点测温、循环显示以及控制。现代信息技术发展迅猛传统的工业系统急需改造，温度采集与报警的应用也将越来越广泛。本次毕业设计的各项功能都得以实现，基本达到了毕业设计的要求。

本论文在研究温度采集与控制系统方面，完成了该系统软硬件设计和系统调试任务，并且系统的性能能够达到设计预期的要求，使之能达到现场运行水平。

对一个学期的毕业论文工作进行总结，得到如下几个结论:

1.针对日常生活与工业现场温度测量系统的特点，设计了基于51单片机以及DS18B20温度传感器问主要器件的新型温度采集控制设计方案，该设计方案的鲜明特点是系统的实用性强、系统实现数字化、结构化、处理速度快，能实时显示数据。

2.以单总线为基本结构，采用STC公司的 STC89C52单片机为总线命令，实现与DSl8B20的总线接口，并提供具体电路设计。

3.对于软件程序采用模块化的设计更为灵活。对程序进行结构化也更为易于修改以及软件维护。

由于个人能力以及时间精力的有限，对于温度测控系统的研究还应在如下方面继续完善:

1.应用软件的完善。温度采集方面，通过软件程序的优化，可以提高系统的运行效率。

2.温度采集控制系统的可靠性还有待进一步的提高。由于本人对于实际的电子电路设计经验缺乏，设计的软硬件多有不足之处。可以进一步优化相关软件程序。

3.本设计的控制方面精度并不是非常理想，由于水平有限。如果可以采用PID的算法，就能大大的提高控制的精度。

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本论文在数字温度监测控制系统方面进行了一定的研究工作。尽管可能不是非常的完善，但是该温度测控系统基本上实现了了温度测量控制设计方案的预期目标，为工业现场与日常生活的温度采集控制提供 …… 此处隐藏：1250字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……