1、基于單片機(jī)的客車超載監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計2010年6月摘 要本文設(shè)計了一個客車超載監(jiān)控系統(tǒng)，以MCS-51單片機(jī)為核心，利用反射式紅外傳感器、方向識別電路、報警電路、鎖定電路設(shè)計，能夠通過鍵盤手動設(shè)置乘客人數(shù)的上限值，并用LED顯示器顯示車內(nèi)的實(shí)時乘客人數(shù)。當(dāng)客車內(nèi)人數(shù)超載時，系統(tǒng)發(fā)出聲光報警，并通過繼電器切斷客車的電子啟動裝置，從而將汽車鎖定，使之無法行駛。當(dāng)超載解除后，聲光報警也相應(yīng)的解除，客車鎖定解除，可以正常運(yùn)行。本設(shè)計共分兩部分，硬件系統(tǒng)設(shè)計和軟件系統(tǒng)設(shè)計。硬件部分利用紅外傳感器和方向識別電路將乘客的上、下車情況進(jìn)行檢測和判斷并輸入單片機(jī)系統(tǒng)。經(jīng)過單片機(jī)系統(tǒng)將處理的數(shù)據(jù)送LED顯示，聲光報

2、警電路由蜂鳴器和發(fā)光二極管組成，用繼電器實(shí)現(xiàn)對客車啟動裝置的鎖定。軟件部分用匯編語言進(jìn)行編程，采用模塊化設(shè)計思想。該系統(tǒng)通過調(diào)試后，能夠較好的完成客車超載的預(yù)警提示，并對超載情況進(jìn)行相關(guān)控制。關(guān)鍵詞：客車；超載；監(jiān)控；單片機(jī)AbstractThis paper illustrates the design of a carriage overload monitoring systerm.MCS-51 MCU as core is used to design hardware circuit and software.In this subject we useensors,identify

3、 circuit and alarmcircuit latch circuit to design a carriage overload monitoring systerm that enables the keyboard to manually set limits on the number of passengers and can use LED at the same time to display the number of passengers inside.If the passenger overloading,the sound and light alarm sys

4、term cuts off the bus through the electronic launch devices.By doing this,the overload monitoring systerm can lock the car,so that the car cant be started.When the overload is canceled,the sound and light warning is canceled. The bus is also unlocked and can be operated normally.The design is divide

5、d into two parts,hardware systerm design and software systerm design.The hardware systerms part uses and identify circuit to detect and judge the situation whether the passengers are getting on or off the bus.This systerm can display the number of passengers on LED. The sound and light alarm circuit

6、 is composed of buzzer and LEDs,the lock function of the buss launch devices achieves by using the relay unit.Assemble language is used in the software system and modularization design idea is adopted.The monitor system can complete an alarm beforehand for overload, meanwhile the mut uality cont rol

7、 will be adopted.Key words: carriage;overloading;monitoring; SCM(single chip micro computer)目 錄第1章 緒論11.1立題的意義11.2課題研究任務(wù)及目標(biāo)31.3課題主要內(nèi)容3第2章 客車超載監(jiān)控系統(tǒng)的方案論證42.1系統(tǒng)的原理42.2系統(tǒng)的組成4第3章 客車超載監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計63.1客車超載監(jiān)控系統(tǒng)的檢測電路6傳感器的選擇6反射式紅外傳感器檢測原理7方向識別電路的設(shè)計83.2單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計11單片機(jī)的選擇11單片機(jī)外圍電路的設(shè)計133.3顯示電路的設(shè)計153.4鍵盤電路的設(shè)計173.5報警電

8、路的設(shè)計183.6客車鎖定電路的設(shè)計19第4章 客車超載監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計214.1客車超載監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計方案214.2 T0、T1中斷計數(shù)程序的設(shè)計234.3按鍵子程序的設(shè)計244.4報警與鎖定子程序的設(shè)計254.5顯示子程序的設(shè)計26第5章 系統(tǒng)調(diào)試與分析275.1系統(tǒng)的硬件調(diào)試275.2系統(tǒng)的軟件調(diào)試285.3調(diào)試故障及原因分析28結(jié)論30社會經(jīng)濟(jì)效益分析31致 謝32參考文獻(xiàn)33附錄I 客車超載監(jiān)控系統(tǒng)硬件系統(tǒng)原理圖34附錄 客車超載監(jiān)控系統(tǒng)程序清單35附錄III 客車超載監(jiān)控系統(tǒng)硬件實(shí)物圖41附錄IV 客車超載監(jiān)控系統(tǒng)元器件清單42第1章 緒論1.1立題的意義隨著生活水平的不斷提

9、高，人們外出打工、探親、旅游的人數(shù)越來越多，尤其是節(jié)假日，而與此相關(guān)的公路客運(yùn)（長途客車，旅游客車等）的運(yùn)力卻沒有相應(yīng)增加，致使超員現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)。目前，它已成為一個嚴(yán)重影響交通運(yùn)輸環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的社會問題。客車超載對國家的公路設(shè)施和客運(yùn)市場造成了不良的影響，也影響車輛本身和車輛的駕駛、控制，容易引發(fā)事故，我們都知道車輛超載運(yùn)輸并且長期處于超負(fù)荷狀態(tài)，就會導(dǎo)致車輛的制動裝置和操作系統(tǒng)等安全性能迅速下降，表現(xiàn)為輪胎變形爆胎，剎車失靈，轉(zhuǎn)向器輕飄抖動，鋼板彈簧折斷，半軸斷裂等等。而客車一旦發(fā)生事故，給國家和百姓帶來重大的經(jīng)濟(jì)損失和感情傷害。目前，國家雖然出臺了一系列的政策法規(guī)來制止客車超載

10、，各地政府也制定了相關(guān)的制度來對客車超載進(jìn)行管理，在一定程度上減少了客車超載現(xiàn)象，但在節(jié)假日等客流高峰期，超載現(xiàn)象還是屢禁不止。在采取行政監(jiān)督管理的同時，通過科學(xué)技術(shù)的手段來消除客車超載的現(xiàn)象也有著極其重要的意義和實(shí)用性。單片機(jī)作為微型計算機(jī)的一個很重要的分支，是將CPU、存儲器、總線、I/O接線口電路集成在一片超大規(guī)模集成電路芯片上。自問世以來，以其極高的性價比，受到人們的重視和關(guān)注，應(yīng)用很廣，發(fā)展也很快。因此它廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個范疇：（1）在智能儀器儀表上的應(yīng)用單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈

11、活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。（2）在工業(yè)控制中的應(yīng)用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。（3）在家用電器中的應(yīng)用現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。（4）在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在

12、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)、電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話、集群移動通信、無線電對講機(jī)等。（5）單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等。因此單片機(jī)的出現(xiàn)應(yīng)用于監(jiān)測系統(tǒng)后，智能化的監(jiān)測系統(tǒng)的模型也就基本具備了。單片機(jī)以其兼容性強(qiáng)，軟件、硬件應(yīng)用設(shè)計資源資料豐富，以及極高的性能價格比受到人們的重視和關(guān)注。單片機(jī)以及外圍芯片的不斷發(fā)展促進(jìn)了超載、超量監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展。以單片機(jī)為核

13、心的智其體積小，抗干擾能力強(qiáng)，對環(huán)境的要求不高，價格低廉，可靠性高，開發(fā)較為容易，并可獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益等特點(diǎn)，很快占有了監(jiān)控器領(lǐng)域的市場,所以其應(yīng)用很廣，發(fā)展很快。因此本課題正是基于此點(diǎn)，采用單片機(jī)為核心的智能以對客車內(nèi)乘客人數(shù)的統(tǒng)計，并通過LED顯示器實(shí)時顯示。當(dāng)客車出現(xiàn)超載時，系統(tǒng)進(jìn)行聲光報警。同時通過繼電器關(guān)閉客車的啟動裝置來阻止超載客車的運(yùn)行。反之，1.2課題研究任務(wù)及目標(biāo)本課題主要任務(wù)是以MCS-51單片機(jī)為控制核心，能夠自動檢測車內(nèi)乘客的人數(shù)并用LED即時顯示，通過鍵盤設(shè)置超載人數(shù)的上限值，一旦客車超載時能進(jìn)行聲光報警，同時鎖定客車的啟動裝置。它的硬件電路部分主要包括檢測電路（紅

14、外傳感器和方向識別電路）、鍵盤電路、顯示電路、控制電路和報警電路五大部分。其中，主要研究內(nèi)容為：紅外檢測技術(shù)、運(yùn)動方向識別電路、LED數(shù)碼管的顯示、單片機(jī)控制系統(tǒng)等。該設(shè)計技術(shù)指標(biāo)如下：（1）能夠完成車廂內(nèi)人數(shù)的顯示，并用LED即時顯示（2）超載人數(shù)的上限值可以通過鍵盤設(shè)置（默認(rèn)人數(shù)為30）（3）客車一旦超載時將發(fā)出聲光報警信號，并關(guān)閉汽車的啟動裝置。（4）光報警信號要實(shí)現(xiàn)1S閃爍功能，聲音報警電路要產(chǎn)生1kHz音頻信號驅(qū)動蜂鳴器完成。1.3課題主要內(nèi)容本文主要介紹了客車超載監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計思想、各功能的實(shí)現(xiàn)方法、相應(yīng)的電路原理、以及各元器件性能型號的選擇，內(nèi)容主要分為三部分：第一部分是硬

15、件和軟件的設(shè)計，包括硬件電路方案的設(shè)計、元器件的選擇等，具體的硬件電路包括檢測電路（傳感器和方向識別電路），AT89C51單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路、鍵盤輸入電路、LED顯示電路、聲光報警電路、鎖定電路等。軟件設(shè)計采用模塊化的思想，逐步完善設(shè)計功能，初步繪制出電路圖和程序的流程圖。第二部分是軟、硬件仿真，程序采用匯編語言編寫，通過Keil軟件進(jìn)行編譯調(diào)試，硬件電路用protues軟件繪制。程序調(diào)好后，利用Keil軟件生成單片機(jī)能識別的后綴為“.hex”的機(jī)器碼文件，然后把程序下載到protues電路圖中的單片機(jī)芯片，運(yùn)行程序和protues電路（即protues和Keil的聯(lián)調(diào)）來實(shí)現(xiàn)設(shè)計要求的各功

16、能。 第三部分是在實(shí)驗(yàn)板上焊接硬件電路的各個模塊，每一部分單獨(dú)調(diào)試，在各個部分調(diào)試成功后，聯(lián)調(diào)整個硬件電路，全部調(diào)通后用燒錄器把程序燒到AT89C51單片機(jī)里，上電后一切運(yùn)行正常，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)。第2章 客車超載監(jiān)控系統(tǒng)的方案論證2.1系統(tǒng)的原理本課題所設(shè)計的客車超載監(jiān)控系統(tǒng)主要是避免因人數(shù)超載而引發(fā)的交通事故，所以本系統(tǒng)應(yīng)該具備對乘客上、下車動作的智能檢測，通過單片機(jī)來處理傳感器獲取的信息，即自動統(tǒng)計客車內(nèi)的具體人數(shù)，能用LED進(jìn)行實(shí)時顯示。當(dāng)客車內(nèi)的實(shí)際人數(shù)超過設(shè)置值的上限值時，系統(tǒng)將自動進(jìn)行聲光報警，同時客車的啟動裝置也被鎖定，這樣可以有效地阻止超載情況的發(fā)生。本系統(tǒng)中智能監(jiān)控的方法

17、顯得尤為重要。其中，智能監(jiān)控包括兩部分：第一是檢測模塊部分。通過E3F-DS30C4反射式紅外傳感器和雙D觸發(fā)器對乘客的上、下車動作進(jìn)行檢測和判斷。第二是數(shù)據(jù)統(tǒng)計部分。由單片機(jī)對接收的脈沖信號進(jìn)行相應(yīng)的加減計數(shù)，即完成統(tǒng)計乘客人數(shù)的功能。只有對車內(nèi)人數(shù)準(zhǔn)確的監(jiān)控，才能判斷出是否超載，來避免交通事故的發(fā)生，從而達(dá)到防患于未然的現(xiàn)實(shí)意義。2.2系統(tǒng)的組成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2.1所示。主要包括：檢測電路（紅外傳感器和方向識別電路）、鍵盤電路、單片機(jī)系統(tǒng)、LED顯示電路、繼電器控制電路、報警電路六部分。紅外傳感器（1）紅外傳感器（2）雙D觸發(fā)器組成的互鎖電路 單片機(jī)數(shù)碼管顯示電路繼電器控制電路聲光報警電

18、路鍵盤輸入圖2.1 系統(tǒng)的總體設(shè)計框圖系統(tǒng)各部分的基本功能簡介如下：（1）反射式紅外傳感器（2）方向識別電路方向識別電路是由雙D觸發(fā)器組成的雙穩(wěn)態(tài)電路，它可以通過自身的邏輯電路，來實(shí)現(xiàn)辨向的功能。方向識別電路與單片機(jī)的T0 、T1口相連，當(dāng)乘客上車時會產(chǎn)生一個相應(yīng)的負(fù)脈沖信號，把其接入T0端作為乘客上車動作信號的輸入端，從而實(shí)現(xiàn)辨別乘客運(yùn)動方向的功能。同理，當(dāng)乘客下車時也會產(chǎn)生一個相應(yīng)的負(fù)脈沖信號，把其接入T1端，即T1端作為乘客下車動作信號的輸入端。社會UCHU 55555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555

19、5555555555555555555555555555555555555555555（3）單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)是本系統(tǒng)的核心元件，它實(shí)現(xiàn)了對傳感器所采集的信號的判斷和處理，控制硬件部分的鍵盤電路、顯示電路、報警電路從而完成客車超載的智能監(jiān)控。（4）鍵盤鍵盤采用4個獨(dú)立式的按鍵來手動設(shè)置客車乘客人數(shù)的上限值。（5）LED顯示電路該電路用兩位共陰極LED數(shù)碼管來即時顯示，其系統(tǒng)開始時顯示預(yù)置上限人數(shù)，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入監(jiān)控階段則顯示客車內(nèi)乘客的實(shí)際人數(shù)。（6）繼電器在該系統(tǒng)中用繼電器來模擬客車的啟動裝置。若繼電器斷開，則代表客車已被鎖定無法開啟；若繼電器閉合則代表客車恢復(fù)正常的啟動，可以運(yùn)行。（7）報警電路

20、報警電路由蜂鳴器和發(fā)光二極管組成，當(dāng)接收到單片機(jī)的命令時進(jìn)行相應(yīng)的聲光報警和解除報警。第3章 客車超載監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計系統(tǒng)的硬件設(shè)計是該系統(tǒng)設(shè)計成功與否的基礎(chǔ)。按照系統(tǒng)設(shè)計的總體方案，本設(shè)計采用模塊化的設(shè)計思想。硬件設(shè)計主要完成：檢測電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)電路、LED顯示電路、繼電器控制電路、聲光報警電路、鍵盤輸入電路。3.1客車超載監(jiān)控系統(tǒng)的檢測電路3.1.1傳感器的選擇表3.1 傳感器性能比較3.1.2反射式紅外傳感器檢測原理3.1.3方向識別電路的設(shè)計在該系統(tǒng)的設(shè)計中，傳感器單元的功能是檢測乘客經(jīng)過車門的動作信號，但是對乘客的具體上、下車的動作不能作出判斷，因而采用方向識別電路對傳感器的

21、輸出信號進(jìn)行區(qū)分、判斷就成為了一個必要的環(huán)節(jié)。外傳感器安裝在客車車門附近，其具體安置方法如圖3.3所示上車方向車 門傳感器1傳感器2下車方向車廂內(nèi) 車廂外圖3.3 檢測傳感器安放圖 R1 /Q1CLK1 Q1D1 S1D2 S2 Q2CLK2 /Q2 R2傳感器1傳感器2INT1INT074F0474F0474F0474F04+5V本系統(tǒng)對方向識別電路的設(shè)計采用了雙D觸發(fā)器，實(shí)現(xiàn)了對乘客方向的識別。方向識別電路如圖3.4所示 圖3.4 辨別方向電路圖 如圖3.4所示，將D觸發(fā)器的端與端連接起來，這樣D觸發(fā)器的特征方程為。當(dāng)時鐘信號CLK=0時，D觸發(fā)器的端和端保持邏輯狀態(tài)不變；當(dāng)CLK=1時，

22、即D觸發(fā)器時鐘信號的上升沿到達(dá)時，端和端的狀態(tài)要進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)變成相反的邏輯狀態(tài)。其特性表如表3.2所示表3.2 邊沿觸發(fā)器特性表CRSD 01010101 11001111當(dāng)沒有乘客經(jīng)過車門時，傳感器1、2均輸出為高電平,經(jīng)74F04 反相處理后，輸出為低電平。觸發(fā)器的復(fù)位端和置位端為低電平有效，。在沒有乘客上車時，兩個D觸發(fā)器的時鐘信號CLK1、CLK2均等于0, =0,=0,D1=0,D2=0。如圖3.3所示，當(dāng)有乘客上車時，乘客先經(jīng)過1號傳感器，此時傳感器1輸出信號為低電平，經(jīng)第一個74F04后變?yōu)楦唠娖剑珻LK1=0,CLK2=1；D1=0，D2=1；=0，=1,即的狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)。當(dāng)乘

23、客離開1號傳感器時，由于此時CLK1=0, D1=0,R1=1，D1觸發(fā)器的和端狀態(tài)將會保持不變，CLK2=0, R2=1,=1也保持為高電平狀態(tài)。當(dāng)乘客進(jìn)入2號傳感器的檢測范圍時，傳感器2輸出信號為低電平，這樣CLK1=1，CLK2=0；D1=1，D2=1；R1=1，R2=0；和邏輯狀態(tài)要進(jìn)行翻轉(zhuǎn)=0，的狀態(tài)仍保持不變。在上車這一過程中，只有和狀態(tài)發(fā)生了變化，從低電平變?yōu)楦唠娖皆僮優(yōu)榈碗娖健＿@樣就產(chǎn)生了一個可由單片機(jī)T0端識別的脈沖信號。根據(jù)本電路的設(shè)計，T0端為乘客上車動作信號的輸入端，從而實(shí)現(xiàn)了辨別乘客運(yùn)動方向的功能。同理，當(dāng)乘客下車時也會產(chǎn)生一個相應(yīng)的脈沖信號接入T1端，在本設(shè)計中T1

24、端是乘客下車動作信號的輸入端。3.2單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計單片機(jī)的選擇單片機(jī)模塊主要用來實(shí)現(xiàn)對上、下車人數(shù)的加、減計數(shù)。單片機(jī)模塊在設(shè)計中，考慮到系統(tǒng)中的程序量和數(shù)據(jù)量較少，需要I/O口資源也相對較少，AT2MEL公司的AT89C51芯片的資源就能很好的滿足系統(tǒng)的需求，所以在系統(tǒng)設(shè)計中采用了MCS-51系列單片機(jī)AT89C51芯片的最小系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。我們選用ATMEL公司89系類的標(biāo)準(zhǔn)型單片機(jī)AT89C51,AT89C51是一種低功耗、高性能的8位單片機(jī)，片內(nèi)帶有一個4K字節(jié)的FLASH可編程可擦除只讀存儲器(EPROM),它采用了CMOS工藝和ATMEL公司的高密度非易失性存儲器(NURAM)技

25、術(shù)，而且其輸出引腳和指令系統(tǒng)都與MCS-51兼容。另外，AT89C51還具有MCS-51系類單片機(jī)的所有優(yōu)點(diǎn)。128*8位內(nèi)部RAM，32位雙向輸入輸出線，兩個十六位定時/計時器，5個中斷源，兩級中斷優(yōu)先級，一個全雙工異步串行口及時鐘發(fā)生器等。片內(nèi)的FLASH存儲器允許在系統(tǒng)內(nèi)改編程序或用常規(guī)的非易失性存儲器來編程。因此AT89C51是一種功能強(qiáng)、靈活性高且價格合理的單片機(jī)，它可方便地應(yīng)用在各個領(lǐng)域。89C51引腳圖如圖3.5所示AT89C51圖3.5 89C51芯片引腳圖下面介紹89C51的主要引腳功能如下：(1)VCC（40）：電源+5V；(2)VSS（20）：接地；(3)P0口（32-3

26、9）：雙向I/O口，既可作低8位地址和8位數(shù)據(jù)總線使用，也可作普通I/O口；(4)P3口（10-17）：多用途端口，既可作普通I/O口，也可按每位定義的第二功能操作；(5)P2口（21-28）：既可作高8位地址總線，也可作普通I/O口；(6)P1口（1-8）： 準(zhǔn)雙向通用I/O口；(7)PSEN：內(nèi)外程序存儲器選擇線；(8)XTAL1（19）和XTAL2（18）：外接石英晶體振蕩器；(9)RST（9）：復(fù)位信號輸入端，高電平有效；(10)ALE/PROG（30）：地址鎖存允許信號；(11)（31）：內(nèi)、外程序存儲器控制端；由于本系統(tǒng)需要用到單片機(jī)內(nèi)部的計數(shù)器，所以在這里有必要介紹定時/計數(shù)器的

27、工作原理，定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)圖如圖3.6所示圖3.6 定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)原理圖從定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)圖中我們可以看出，16位的定時/計數(shù)器分別由兩個8位專用寄存器組成，即：T0由TH0和TL0構(gòu)成；T1由TH1和TL1構(gòu)成。其訪問地址依次為8AH-8DH。每個寄存器均可單獨(dú)訪問。這些寄存器是用于存放定時或計數(shù)初值的。此外，其內(nèi)部還有一個8位的定時器方式寄存器TMOD和一個8位的定時控制寄存器TCON。這些寄存器之間是通過內(nèi)部總線和控制邏輯電路連接起來的。TMOD主要是用于選定定時器的工作方式；TCON主要是用于控制定時器的啟動停止，此外TCON還可以保存T0、T1的溢出和中斷標(biāo)志。當(dāng)定時/計數(shù)器

28、用作計數(shù)器時，計數(shù)脈沖來自相應(yīng)的外部輸入引腳T0或T1。當(dāng)輸入信號產(chǎn)生由1到0的負(fù)跳變時，計數(shù)器的值加1。每個機(jī)器周期的S5P2期間，對外部輸入引腳進(jìn)行采樣。如在第一個機(jī)器周期中采得的值為1，而在下一個周期中采得的值為0，則在緊跟著的再下一個周期S3P1的期間，計數(shù)器加1。由于確認(rèn)一次負(fù)跳變要花兩個機(jī)器周期，即24個振蕩周期，因此外部輸入的計數(shù)脈沖的最高頻率為系統(tǒng)振蕩器頻率的1/24。本課題選用11.0592MHz頻率的晶體，允許輸入的脈沖頻率為500MHz。由于本課題所利用的是計數(shù)器T0、T1，并且是工作在工作方式2。所以以下重點(diǎn)介紹工作方式2的特點(diǎn)。工作方式2是自動恢單片機(jī)外圍電路的設(shè)計由

29、單片機(jī)硬件設(shè)計原理可知：第一，盡可能采用功能強(qiáng)的芯片，以簡化電路；第二，留有余地。在設(shè)計硬件電路時，要考慮到將來修改、擴(kuò)展的方便。（1）晶振電路89C51單片機(jī)的時鐘可以兩種方式產(chǎn)生，一種是內(nèi)部方式，利用芯片內(nèi)部的振蕩電路；另一種方式為外部方式。本系統(tǒng)采用內(nèi)部時鐘電路。單片機(jī)內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成一個自激振蕩器。圖3.7是89C51片內(nèi)振蕩器電路。89C51雖然有內(nèi)部振蕩電路，但要形成時鐘，必須外接元件，圖3.8是內(nèi)部時鐘方式的電路。外接晶體（在頻率穩(wěn)定性不高，

30、而盡可能要求廉價時，可選用陶瓷諧振器）以及電容CX1和CX2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對外接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會影響振蕩頻率的高低，晶體可在1.2MHz12MHz之間任選，電容CX1和CX2的典型值在20pF100pF之間選擇，在本課題中pF。晶體的振蕩頻率越高，則系統(tǒng)的時鐘頻率也就越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。為了提高溫度穩(wěn)定性，應(yīng)采用溫度穩(wěn)定性能好的NPO高頻電容。在本課題中晶振采用11.0592MHz。圖3.7 89C51片內(nèi)振蕩器電路圖 圖3.8 內(nèi)部時鐘方式電路圖（2）復(fù)位電路89C51的復(fù)位輸入引腳RST（即RESET）為89C51提供了初始

31、化的手段。有了它可以使程序從指定處開始執(zhí)行，即從程序存儲器中的0000H地址單元開始執(zhí)行程序。在89C51的時鐘電路工作后，只要在RST引腳上出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上的高電平時，單片機(jī)內(nèi)部則初始復(fù)位。只要RST保持高電平，則89C51循環(huán)復(fù)位。只有當(dāng)RST由高電平變成低電平以后，89C51才從0000H地址開始執(zhí)行程序。復(fù)位電路如圖3.9所示GND89C51RSTCR1R2VCC 圖3.9 單片機(jī)復(fù)位電路圖本系統(tǒng)采用的復(fù)位電路其復(fù)位可分為兩種方式，即上電復(fù)位和手動按鍵復(fù)位。后，P0到P3并行I/O口全為高電平，其它寄存器全部清零，只有SBUF寄存器狀態(tài)不確定。3.3顯示電路的設(shè)計顯示電路主要由74

32、07集電極開路六正相高壓驅(qū)動器和兩位共陰極LED構(gòu)成，其中7407主要增加驅(qū)動LED的能力，兩位LED采用ARKSR420561K型連體共陰極數(shù)碼管。本設(shè)計以P0作為碼段輸出口，P2口的前兩位作為位選口，以動態(tài)方式實(shí)時顯示數(shù)據(jù)。LED即發(fā)光二極管，它是由某些特殊的半導(dǎo)體材料制作成的PN結(jié)，由于參雜濃度很高，當(dāng)正向偏置時，會產(chǎn)生大量的電子空穴，把多余的能釋放變?yōu)楣饽堋ED顯示器具有工作電壓低、體積小、壽命長（約十萬小時）、響應(yīng)速度快，顏色豐富等特點(diǎn)，是智能儀器最常用的顯示器。LED的正向工作壓降一般在1.2V-2.6V，發(fā)光工作電流在5mA -20mA,發(fā)光強(qiáng)度基本上與正向電流成正比，故電路須

33、串聯(lián)適當(dāng)?shù)南蘖麟娮琛ED顯示器的發(fā)光管分別為a、b、c、d、e、f、g、dp,通過八個發(fā)光段的不同組合，可以顯示09和AF等16個字母數(shù)字，從而可以實(shí)現(xiàn)十六進(jìn)制整數(shù)和小數(shù)的顯示。控制不同組合的二極管導(dǎo)通，就能顯示出各種字符。LED顯示器有共陽極和共陰極兩種。LED顯示器有單個、七段、八段和點(diǎn)陣式等幾種類型，本次設(shè)計采用八段式共陰極LED，它的結(jié)構(gòu)和外型圖如圖3.10所示。圖3.10 結(jié)構(gòu)外形圖共陰極LED顯示器的發(fā)光二極管的陰極連接在一起，通常叫做共陰極接地。當(dāng)某個發(fā)光二極管的陽極為高電平時，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。通常將控制發(fā)光二極管發(fā)光的8位字節(jié)數(shù)據(jù)編碼稱為LED顯示的段選碼，要

34、構(gòu)成多位LED顯示時，除需要段選線外，還需要位選線，以確定段選碼對應(yīng)的顯示位，位選線控制第幾個LED顯示，段選線則控制顯示字符。 本課題所設(shè)計的顯示部分電路圖如圖3.11所示P1.0 VCCP1.1 P0.0P1.3 P0.2P1.4 P0.3P1.5 P0.4P1.6 P0.5P1.7 P0.6P0.7RST /EA ALEP3.0 /PSENP3.1 P2.7P3.2 P2.6 P3.3 P2.5P3.4 P2.4P3.5 P2.3P3.6 P2.2P3.7 P2.1XTAL2 P2.0XTAL1VSS5VP2.1P2.0AT89C51abcdefgdp74077407圖3.11 LED顯

35、示部分電路圖在多位LED顯示時，為了簡化電路，節(jié)省I/O口，降低成本，動態(tài)顯示方案具備一定的實(shí)用性，也是目前單片機(jī)數(shù)碼管顯示較為常用的一種顯示方法。本設(shè)計采用一個兩位LED動態(tài)顯示，在位選線和段選線的共同作用下，可以使各個顯示器顯示各自的字符，當(dāng)然這些字符不是同時顯示的，但由于人眼存在視覺暫留，加上發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，由于掃描的速度足夠快，每位顯示的間隔時間足夠短，就可以給人同時顯示的感覺，而不會有閃爍感，猶如同時顯示一樣。通過軟件編程，先把所要顯示的數(shù)據(jù)放入存儲單元，然后把數(shù)據(jù)送入段選通對應(yīng)的地址，再選通某一個LED，逐步完成兩個LED的顯示。3.4鍵盤電路的設(shè)計鍵盤也是微型機(jī)算機(jī)系統(tǒng)中最

36、常用的人機(jī)對話輸入設(shè)備。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，為了控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，以及向系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)，應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有按鍵或鍵盤。常用的鍵盤接口分為獨(dú)立式按鍵接口和矩陣式鍵盤接口。矩陣式鍵盤適用按鍵比較多的場合，它由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上，它的特點(diǎn)是比較節(jié)省I/O端口；獨(dú)立式按鍵就是各按鍵相互獨(dú)立，每個按鍵各接一根輸入線，一根輸入線上的按鍵工作狀態(tài)不會影響其他輸入線上的工作狀態(tài)。因此，通過檢測輸入線上的電平狀態(tài)可以很容易判斷哪個鍵被按下了。鍵盤也有工作方式之分：分別為程序掃描方式、定時掃描方式和中斷掃描方式。本設(shè)計鍵盤電路如3.12所示：5V10KAT89C51P1.3P1.4P1.5人數(shù)加

37、S1人數(shù)減確定人數(shù)S2S310K10K圖3.12 鍵盤電路原理圖在本系統(tǒng)程序設(shè)計時，從按鍵被識別按下之后，通過延時避開干擾信號，由于系統(tǒng)要求按鍵每按下一次，命令被執(zhí)行一次，直到下一次再按下的時候，再執(zhí)行一次命令，從而按鍵被識別出來之后，我們就可以執(zhí)行這次的命令，所以要有一個等待按鍵釋放的過程，而這個釋放的過程，就是使其恢復(fù)為高電平的狀態(tài)。對于按鍵識別的指令，本設(shè)計選擇指令JB來檢測按鍵是否為高電平，若為高電平，則按鍵抬起，否則繼續(xù)執(zhí)行程序。采用指令JNB來檢測按鍵是否為低電平，若為低電平，則執(zhí)行相應(yīng)程序。考慮到客車的實(shí)際要求，客車的實(shí)際裝載乘客的人數(shù)默認(rèn)值設(shè)置為30人。所以本設(shè)計采用比較簡單的

38、獨(dú)立式按鍵接口電路，用兩個按鍵設(shè)置上限值，一個為人數(shù)加設(shè)置，一個為人數(shù)減設(shè)置，按鍵線路如圖所示。無鍵按下時，P1.3為高電平，有鍵按下時變?yōu)榈碗娖剑O(shè)置值加1，同理P1.4口作為減操作，P1.5為高電平，有鍵按下時變?yōu)榈碗娖剑_定設(shè)置人數(shù)。3.5報警電路的設(shè)計當(dāng)客車內(nèi)乘客人數(shù)超過預(yù)置數(shù)值時，超載監(jiān)測系統(tǒng)將會發(fā)出聲光報警。本課題采用蜂鳴器作為聲報警的發(fā)生元件，采用紅色發(fā)光二極管作為光報警的發(fā)生元件。其具體的電路圖如圖3.13所示。SPEAKERA1 Y1A2 Y27406RP1.0P1.1+5V圖3.13 蜂鳴器報警電路當(dāng)超載現(xiàn)象發(fā)生時，由單片機(jī)向P1.0、P1.1口發(fā)出高電平指令，經(jīng)六向反相器

39、7406后，驅(qū)動蜂鳴器、發(fā)光二極管工作，調(diào)用延時子程序使蜂鳴器發(fā)出1KHZ的音頻信號，發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)一秒閃爍功能。當(dāng)P1.0、P1.1口為低電平時，蜂鳴器不工作發(fā)光二極管不發(fā)光，即聲光報警取消。3.6客車鎖定電路的設(shè)計當(dāng)客車超載時，為了阻止客車超載行駛，常常采用切斷客車發(fā)動機(jī)的電子點(diǎn)火裝置的方法。本課題中采用繼電器元件，通過繼電器的內(nèi)部開關(guān)在常閉觸點(diǎn)和常開觸點(diǎn)之間的切換來實(shí)現(xiàn)這一功能。P2.6+5V4.7K圖3.14 繼電器電路圖本系統(tǒng)所采用的繼電器為五腳，工作電壓為+5V直流電壓，將 第4章 客車超載監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計研制一臺智能儀器是一個復(fù)雜的過程，這一過程包括分析儀表的功能要求和擬定總體

40、設(shè)計方案，確定硬件結(jié)構(gòu)和軟件算法，研制邏輯電路和編制程序，以及儀表的調(diào)試和性能的測試等等。軟件的設(shè)計應(yīng)遵循模塊化設(shè)計原則，在總體概況設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)行具體的子程序設(shè)計，功能分解，模塊劃分，細(xì)化軟件層次，優(yōu)化軟件結(jié)構(gòu)，以達(dá)到模塊功能的獨(dú)立性，執(zhí)行的高效性。總之，設(shè)計的程序應(yīng)該達(dá)到可讀性，可理解性，可維護(hù)性，有效性。4.1客車超載監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計方案在單片機(jī)系統(tǒng)程序的設(shè)計開發(fā)中，單片機(jī)是整個系統(tǒng)的核心部分，各個部分模塊化的程序就是整個系統(tǒng)的組成成份。軟件編寫的好壞，語句運(yùn)用的是否簡潔直接關(guān)系單片機(jī)的工作效率。在各個模塊化的程序中盡量用最少的語句做最多的事情，不讓語句出現(xiàn)歧義，這樣就可以使整個程序可

41、以在系統(tǒng)中更好的運(yùn)行，使單片機(jī)工作效率大大的提高。下面就對本次畢業(yè)設(shè)計的軟件部分作些介紹，如圖4.1所示為軟件總體流程圖。首先是對系統(tǒng)的初始化，包括通過鍵盤手動設(shè)置乘客上限值，各個寄存器、計數(shù)器的工作方式等。子程序包括：T0、T1計數(shù)中斷程序的設(shè)計、按鍵處理子程序、報警子程序，顯示子程序。下面就其主要部分進(jìn)行分析。（1）T0、T1計數(shù)中斷程序是將傳感器產(chǎn)生的脈沖信號接入計數(shù)器的T0、T1口，首先把計數(shù)的初始值設(shè)為0FFFFH,然后計數(shù)器開始計數(shù)，當(dāng)T0、T1口有高低電平變化時，計數(shù)器就產(chǎn)生溢出中斷。（2）按鍵處理子程序用來實(shí)現(xiàn)手動設(shè)置上限值。（3）顯示子程序是將數(shù)據(jù)處理的結(jié)果送顯示器實(shí)時顯示。

42、（4）報警子程序是將統(tǒng)計脈沖信號的數(shù)目與所設(shè)預(yù)置數(shù)進(jìn)行比較，若大于預(yù)置數(shù)則進(jìn)行報警，若小于或等于預(yù)置數(shù)則解除報警。本系統(tǒng)軟件總體流程圖如圖4.1所示。T0產(chǎn)生溢出中斷?計數(shù)器人數(shù)加1T1產(chǎn)生溢出中斷?計數(shù)器人數(shù)減1調(diào)用顯示子程序是否大于超載人數(shù)？聲光報警啟動繼電器鎖定裝置YNYNYN初始化鍵盤設(shè)置超載人數(shù)開 始解除報警解除繼電器鎖定圖4.1 系統(tǒng)軟件總流程圖程序的初始化是對AT89C51的初始化，包括對中斷計數(shù)器工作方式和計數(shù)初值的初始化，對堆棧的初始化，以及對暫存地址的分配等。在初始化結(jié)束以后，程序進(jìn)入循環(huán)等待中斷的環(huán)節(jié)。當(dāng)發(fā)生中斷時，單片機(jī)轉(zhuǎn)入中斷子程序進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，同時還對顯示子程

43、序和報警子程序進(jìn)行了調(diào)用，完成實(shí)時顯示和實(shí)時監(jiān)控的功能。當(dāng)統(tǒng)計數(shù)值大于預(yù)置數(shù)值時，程序執(zhí)行報警和鎖定指令；當(dāng)統(tǒng)計數(shù)值小于或等于預(yù)置數(shù)值，程序解除報警、鎖定指令。4.2 T0、T1中斷計數(shù)程序的設(shè)計EA=0累加器A、寄存器內(nèi)容入棧開中斷中斷處理R1+1或R1-1現(xiàn)場恢復(fù)開 始中斷返回圖4.2 中斷程序流程圖計采用T0、T1計數(shù)器對外部脈沖進(jìn)行計數(shù)。計數(shù)器T0、T1的溢出中斷標(biāo)志位TF0、TF1作為外部中斷請求的標(biāo)志位被置1，CPU經(jīng)查詢后便暫時終止當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序。所不同的是：T0計數(shù)器用做統(tǒng)計上車的人數(shù)，所以T0每中斷一次數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)容加1；T1計數(shù)器累計的是下車的人數(shù)，所以T

44、1每中斷一次數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)容減1。在每次溢出中斷子程序中都調(diào)用了顯示子程序和報警子程序，這樣就實(shí)現(xiàn)了實(shí)時顯示和實(shí)時監(jiān)控。進(jìn)入中斷子程序后，硬件會自動把斷點(diǎn)地址（16位程序計數(shù)器PC的值）壓入堆棧，保護(hù)有關(guān)工作寄存器、累加器、標(biāo)志位等信息，在完成中斷服務(wù)程序后，恢復(fù)有關(guān)的工作寄存器、累加器、標(biāo)志位內(nèi)容，最后執(zhí)行中斷返回指令，從堆棧中自動彈出斷點(diǎn)地址到PC，繼續(xù)執(zhí)行被中斷的程序。 4.3按鍵子程序的設(shè)計開始按鍵電路在本設(shè)計采用獨(dú)立式接口電路，由于所用按鍵不多，不會占用大量I/O口線，所以采用設(shè)計和結(jié)構(gòu)簡單的獨(dú)立式按鍵。考慮到客車的實(shí)際要求，客車的實(shí)際裝載乘客的人數(shù)應(yīng)小于100，所以只用鍵盤設(shè)置上限值

45、。為了確保CPU對一次按按鍵DEC_SET=0？返 回N超載人數(shù)減1超載人數(shù)加1按鍵ADD_SET=0？有鍵閉合嗎？延時10ms有鍵閉合嗎？YNYNYYN圖4.3 按鍵子程序流程圖鍵動作只確認(rèn)一次按鍵，必須消除抖動的影響，本設(shè)計采用軟件延時的方法來消除按鍵的抖動。按鍵子程序流程圖見圖4.3所示。4.4報警與鎖定子程序的設(shè)計報警與鎖定子程序流程圖如圖4.4。該模塊的主要功能是實(shí)現(xiàn)客車是否超載的判斷，若檢測值大于設(shè)置的上限值時，則進(jìn)行報警，通過軟件程序控制繼電器動作，切斷客車的電子啟動裝置。報警時的現(xiàn)象為：紅色發(fā)光二極管進(jìn)行閃爍，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲，由繼電器控制的紅色指示燈亮起。若檢測值等于或低于所

46、設(shè)閾值則解除報警，現(xiàn)象為：聲光報警消失，由繼電器控制的紅色指示燈熄滅。其中P2.6為繼電器控制端口，P1.0為紅色二極管報警控制端口，P1.1為蜂鳴器報警控制端口。P1.0=1,P1.1=1P2.6=1返 回YNP1.0=0,P1.1=0,P2.6=0調(diào)用延時子程序開 始車內(nèi)人數(shù)值大于超載人數(shù)？ 圖4.4 報警與鎖定子程序流程圖報警與鎖定子程序是一個實(shí)時比較程序，實(shí)現(xiàn)對超值報警與鎖定的控制。將數(shù)據(jù)處理后的實(shí)時檢測值與預(yù)置上限值進(jìn)行比較，報警子程序用SUBB語句進(jìn)行判斷，即預(yù)置值減測量值，若后者大于前者則進(jìn)行報警，否則消除報警。 在主程序的執(zhí)行過程中，每次顯示乘客人數(shù)值時都對報警子程序進(jìn)行了調(diào)用

47、，從而完成了實(shí)時監(jiān)控的要求。4.5顯示子程序的設(shè)計顯示子程序流程圖如圖4.5所示。返 回個位、十位分離存入30HBCD轉(zhuǎn)換01H送P2口取個位段碼送P0口延時02H送P2口取十位段碼送P0口延時開 始 圖4.5 顯示子程序流程圖數(shù)據(jù)處理完后，顯示子程序開始工作，由于LED顯示為段碼的顯示，所以處理后的十進(jìn)制數(shù)要首先將個位十位分離再將數(shù)據(jù)存入顯緩單元30H，然后位選數(shù)據(jù)送P2口，取個位段碼送P0口，調(diào)用延時子程序。再將位選數(shù)據(jù)送P2口，取十位段碼送P0口，再調(diào)用延時子程序。在發(fā)生中斷和等待中斷時，都對顯示子程序進(jìn)行了調(diào)用，完成了實(shí)時顯示的要求。兩位位選碼由P2.0-P2.1控制。第5章 系統(tǒng)調(diào)試

48、與分析調(diào)試與分析的過程一般包括所有硬件電路的調(diào)試、程序的調(diào)試及它們的聯(lián)合調(diào)試過程。一旦系統(tǒng)的工作總框圖確定之后，電路原理圖和程序的設(shè)計工作就可以迅速展開了。系統(tǒng)的硬件、軟件的單獨(dú)調(diào)試和軟、硬聯(lián)調(diào)是系統(tǒng)最后的步驟是系統(tǒng)特別重要的環(huán)節(jié)，因?yàn)樵O(shè)計和開發(fā)出的系統(tǒng)是否成功，功能是否完善只有在這里才能體現(xiàn)出來。所以為了保證設(shè)計系統(tǒng)能夠正常工作，必須對軟件和硬件部分的每一個部分進(jìn)行調(diào)試和分析。本章詳細(xì)的介紹了基于單片機(jī)的客車超載監(jiān)控系統(tǒng)的硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和軟、硬聯(lián)調(diào)的過程，并對調(diào)試結(jié)果進(jìn)行了介紹和分析。5.1系統(tǒng)的硬件調(diào)試本課題的硬件電路是系統(tǒng)的核心部分。它包括單片機(jī)的外圍電路、傳感器電路、方向識別電路、

49、顯示電路、報警電路和繼電器鎖定電路等，下面主要介紹單片機(jī)最小系統(tǒng)電路、方向識別電路在本次設(shè)計調(diào)試的方法與過程。（1）單片機(jī)小系統(tǒng)的調(diào)試：按照設(shè)計好的電路圖焊接好單片機(jī)的小系統(tǒng)，主要包括晶振電路、復(fù)位電路。上電后用萬用表測量各個端口的電壓情況，查看18、19晶振引腳的電壓是否在2.0V左右，用示波器檢測ALE口是否有固定的方波信號輸出。當(dāng)復(fù)位鍵按下時，查看RST 9引腳是否能達(dá)到3.5V以上的高電平，一切都正常后，編制一段延時亮滅的小程序，然后燒到單片機(jī)中，再重新驗(yàn)證一下最小系統(tǒng)是否全部正常工作。（2）方向識別電路的調(diào)試：按照設(shè)計好的方向識別電路圖，把74LS04反相器和74LS74雙D觸發(fā)器安

50、插在面包上，用兩個按鍵一端接地，另外兩端代替?zhèn)鞲衅鳟a(chǎn)生對應(yīng)的脈沖信號，連接在方向識別電路的輸入端。然后用萬用表測試觸發(fā)器Q1、Q2端的電平情況，調(diào)整相應(yīng)的電路設(shè)計，直到實(shí)現(xiàn)辨向功能。此外，在硬件的焊接過程中，需要十分的仔細(xì)和認(rèn)真，盡量避免虛焊、漏焊現(xiàn)象，并且在焊接管腳時，應(yīng)把芯片取下來，再進(jìn)行焊接，防止因芯片過熱而燒壞。焊點(diǎn)較近的點(diǎn)位也用萬用表進(jìn)行檢測，查看焊點(diǎn)是否焊接在一起，以免出現(xiàn)混連的現(xiàn)象。這樣逐一檢查，容易發(fā)現(xiàn)問題排查故障，很有針對性。更重要的一點(diǎn)就是硬件系統(tǒng)必須要一部分一部分的焊接，即調(diào)通一部分再焊下一個小系統(tǒng)。若在硬件全部焊接完畢再進(jìn)行檢測的話，因?yàn)閷?dǎo)線、焊點(diǎn)較多，對具體的線路很不

51、容易分辨，排查故障也會很困難。5.2系統(tǒng)的軟件調(diào)試軟件的調(diào)試采用Keil Vision2編譯與Proteus軟件聯(lián)調(diào)。其中Keil Vision2是Keil公司（ARM子公司）開發(fā)的一款用于MCS-51單片機(jī)開發(fā)的應(yīng)用十分廣泛的編譯和調(diào)試軟件。該軟件可以編輯、編譯匯編語言、C51語言，連接定位目標(biāo)文件和庫文件，創(chuàng)建HEX文件，調(diào)試目標(biāo)程序等。而Proteus軟件是Labcenter Electronics公司的一款電路設(shè)計與仿真軟件，它包括ISIS、ARES等軟件模塊，ARES模塊主要用來完成PCB的設(shè)計，而ISIS模塊用來完成電路原理圖的布圖與仿真。Proteus的軟件仿真基于VSM技術(shù)，它

52、與其他軟件最大的不同也是最大的優(yōu)勢就在于它能仿真大量的單片機(jī)芯片，比如MCS-51系列、PIC系列等等，以及單片機(jī)外圍電路，比如鍵盤、LED等。所以通過Proteus和Keil軟件的仿真使我比較方便、快捷的調(diào)通程序，確定好電路。在Keil工作窗口下觀察存儲單元數(shù)據(jù)的變化，查找并解決程序的語法和邏輯錯誤，具體的調(diào)試步驟如下：（1）把系統(tǒng)的各個模塊在仿真軟件中逐個調(diào)試，如報警模塊、顯示模塊等。（2）對各個需要賦值模塊調(diào)試時，賦入初值，單步調(diào)試，觀察仿真器窗口，看輸出結(jié)果是否為設(shè)計時想要的結(jié)果。（3）把各個模塊組合起來，全速運(yùn)行，看程序是否運(yùn)行流暢的，是否能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的所有功能。5.3調(diào)試故障及原因分析本節(jié)對在智能客車超載監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計中，所遇到的故障和調(diào)試方面出現(xiàn)的問題作一概要的敘述。）在實(shí)際焊接硬件電路的過程中，由于線路較多，出現(xiàn)了交叉混接現(xiàn)象，導(dǎo)致部分電路短路；還有漏焊現(xiàn)象，