基于單片機的智能掃地機

北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科畢業(yè)設(shè)計目錄PAGEIII目錄1、概述 11.1國內(nèi)產(chǎn)品研究背景 11.2研究的目的和意義 11.3課題的主要內(nèi)容 21.3.1掃地機器人功能 21.3.2性能指標(biāo) 21.3.3論文的主要內(nèi)容 22、電路設(shè)計與理論分析 32.1硬件電路設(shè)計總概要 32.2電源電路原理 42.3總控制電路 42.3.1STC89C52單片機簡介 42.3.2總控制電路的設(shè)計 62.4復(fù)位電路模塊 72.5晶振電路模塊 82.6啟動停止按鍵模塊 92.7下載口 92.8風(fēng)扇吸塵電路 92.9光電傳感模塊電路設(shè)計 112.10電機驅(qū)動電路設(shè)計 123、PCB板的設(shè)計與制作. 173.1PCB板的設(shè)計 173.2PCB板的制作 194、電路焊接與調(diào)試 204.1電路焊接 204.2紅外避障調(diào)試 204.3風(fēng)扇吸塵電路調(diào)試 205、系統(tǒng)程序的設(shè)計 215.1C語言與匯編語言的優(yōu)缺點 215.2系統(tǒng)程序設(shè)計 235.2.1程序的設(shè)計 235.2.2程序的初始化 245.2.3延時子程序 255.2.4中斷函數(shù) 255.2.5子函數(shù) 265.2.6主函數(shù) 286、整機調(diào)試與功能介紹 296.1存在的問題與解決方案 296.1.1傳感器缺陷 296.1.2電池缺陷 296.1.3吸塵器功率缺陷 297、總結(jié) 30參考文獻 31致謝 32附錄 331概述1.1產(chǎn)品研究背景每一項新產(chǎn)品的誕生總是經(jīng)歷著一段研究的過程與背景，智能掃地機同樣如此。由于各類電子元器件和集成電路發(fā)明與改進，智能掃地機的功能不斷增加，在國內(nèi)外掃地機種類繁多，不過其相關(guān)技術(shù)基本相同。國內(nèi)很多大學(xué)，如武漢科技大學(xué)科，清華大學(xué)等高等學(xué)府對吸塵清潔掃地機進行了大量的探索研究，對于掃地機基本的技術(shù)，如如何讓電機穩(wěn)定運行，如何讓機器自我感應(yīng)障礙物，怎么樣才能有效吸塵清掃都進行了可行性分析研究并取得有效的成果。正因為有這些基礎(chǔ)研究，讓掃地機器人快速服務(wù)于社會，不僅給人類帶來巨大的便利，還創(chuàng)造初巨大的經(jīng)濟效益。沃斯掃地機器人在市場上受到廣泛歡迎，可謂是性價比與技術(shù)比發(fā)展相當(dāng)成熟，究其原因，它簡約與基本功能都一應(yīng)俱全，不嘩眾取寵?？莆炙箳叩貦C器人功能基本滿足家庭生活需求，不僅能夠在紅外光電感應(yīng)基礎(chǔ)上進行避障認(rèn)知房間環(huán)境，電機發(fā)展可謂相當(dāng)成熟，應(yīng)用范圍盛廣，電機帶動小巧輕盈的車輪巡查房間環(huán)境的同時可以清掃吸除灰塵，基本功能俱全的同時，其外觀簡約至上，從而吸引一大批年輕人的喜愛?？偠灾?，如何能夠讓掃地機很好自動認(rèn)知各類障礙物和提高清掃能力的技術(shù)是研究的核心問題，不斷改進不斷創(chuàng)新便能夠更好適應(yīng)社會服務(wù)與社會。1.2研究的目的和意義掃地機器人將吸塵與移動的功能通過現(xiàn)代科技技術(shù)結(jié)合在一起，使他賦予多功能的能力，如同房間內(nèi)可以自由移動的掃帚，解放了人類的雙手，給人類帶來諸多便利。作為智能的，可以移動的，又具備自我辨識障礙物的移動機器人，在智能化的機器人當(dāng)中，具有極大的代表性，可以啟示更多智能化機器怎么樣才能更好服務(wù)于人類。智能化吸掃機器人之所以能夠有很好的市場，因為它不僅幫助人類降低了其生活中的勞累程度，讓工作下班回家的人類帶來輕松的環(huán)境，而且還大大地提高勞動的效率，適用于各類復(fù)雜的生活環(huán)境，有效地吸掃地上灰塵。因此，研究智能的自動化的吸掃機器人具有技術(shù)上研究意義，又能夠給社會帶來很大的改變與巨大的經(jīng)濟效益。結(jié)合各類現(xiàn)代化的紅外傳感器以及電機驅(qū)動移動等領(lǐng)域的重要技術(shù)，本人研究的智能吸塵機器人將要設(shè)計為價格上傾向于普通老百姓，可以滿足普通家庭基本生活清掃的，簡單方便操作的，簡約時尚，使它能夠替代人類的掃帚，能夠讓家庭生活更加輕松方便，讓人類更好的輕松工作，全心全意為人類服務(wù)，給社會帶來更多便利。1.3課題的主要內(nèi)容1.3.1掃地機器人功能（1）自動吸塵（2）自動識別障礙（3）自動轉(zhuǎn)彎1.3.2功能參考（1）電池供電：12V（2）穩(wěn)壓輸出：5v1.3.3論文的主要內(nèi)容第一部分主要介紹智能掃地機的背景，研究的目以及研究的意義。第二部分詳細(xì)介紹了智能掃地機各部分研究的電路以及各元器件的作用。第三部分詳細(xì)描述了各元件封裝的繪制以及PCB板的設(shè)計流程。第四部分詳細(xì)描述了焊接過程以及和部分電路檢測。第五部分介紹程序編寫的過程。第六部分詳細(xì)的介紹說明智能掃地整機裝配及調(diào)試。第七部分設(shè)計總結(jié)。2、電路設(shè)計與理論分析2.1硬件設(shè)計總體概要將單片機最小系統(tǒng)電路組，按鍵啟動停止電路，紅外光電避障電路，直流無刷電機電路，風(fēng)扇吸塵電路以及下載端電路圍繞著stc89c52組合成一個系統(tǒng)，總框架如下2.1所示。圖2.1硬件系統(tǒng)總框圖2.2電源電路設(shè)計所有電子產(chǎn)品中，電源的起著關(guān)鍵的作用，如同一座房子的根據(jù)，只有電源穩(wěn)定才能為后續(xù)提供更多功能作保證，輸出的紋波趨向平滑則性能才能良好工作。該智能吸塵機人采用L298N電機驅(qū)動模塊中的內(nèi)置的L7805CV穩(wěn)壓芯片來獲得穩(wěn)定的5V電壓.通過L298N和L7805CV主控芯片和穩(wěn)壓芯片結(jié)合，充分減小因電源不穩(wěn)定的干擾，提高整體驅(qū)動電路的穩(wěn)定。L7805CV具備眾多的高質(zhì)量性能：相關(guān)抵償?shù)脑骷梢允÷圆唤樱辉趦?nèi)部設(shè)置了限流庇護的電路，它可以避免負(fù)載短路而導(dǎo)致?lián)p壞元器件；在內(nèi)部還集成了功耗限制電路，可以阻攔損壞輸出啟動的晶體管。L7805CV可以輸出4.75-5.25V的電壓，靜止?fàn)顟B(tài)的電流大約在4.2-8mA,最大的輸出電流約在1.5A，紋波抑止比大概在78dB。其采用TO-220的封裝形式，如下圖2.2所示，從左到右分別為引腳1是輸入端，引腳2是接地端，引腳3是輸出端。圖2.27805穩(wěn)壓芯片 由用6節(jié)干電池提供12V的輸入電源，經(jīng)過220uF/25V電解電容,注意正負(fù)極之分，不能接反，否則容易爆炸。該電解電容可以濾除主要的輸入低頻紋波，還能夠緩沖斷電時間，防止瞬間電壓變化，保護7805芯片。然后經(jīng)過0.1uF高頻電容去除大紋波的電流能夠不發(fā)熱。然后經(jīng)由三端穩(wěn)壓芯片7805穩(wěn)壓，再次經(jīng)過0.1uF高頻電容和220uF/25V的電解電容進行濾除雜波，輸出的電壓固定在5V左右。電解電容和瓷片電容并聯(lián)接在電路可以有效的濾除高頻和低頻紋波，而且有效地抑制了其他電源中的雜波。即電源開關(guān)電解電容瓷片電容7805穩(wěn)壓芯片電解電容瓷片電容輸出5V電壓。關(guān)鍵詞：電解電容濾除低頻紋波，瓷片電容濾除高頻紋波。所需原器件如表2.1表2.1穩(wěn)壓電路元器件元器件名稱型號數(shù)量電解電容25V/2202瓷片電容0.1uF2穩(wěn)壓芯片L7805CV1電源電池12V1圖2.3穩(wěn)壓電源電路2.3總控制電路2.3.1STC89C52RC單片機簡介STC89C52是一個微型MCU控制電子元器件，應(yīng)用范圍特別廣泛。它持有高性能CMOS8位微控制器，更持有體制內(nèi)可以編程的Flash存儲器，存儲容量為8K。STC89C52發(fā)揮了MCS-51核心技術(shù)，持續(xù)經(jīng)典技術(shù)，也做了眾多變革可以讓芯片持有傳統(tǒng)51單片機不持有的功效。為了讓STC89C52能夠靈活的嵌入到各類智能產(chǎn)品中，卻能夠高效運行，讓其具備了8位CPU配合在系統(tǒng)可編程Flash。STC89C52RC微型芯片的運作形式：1：STC89C52能夠支持節(jié)約電能的形式，能夠把頻率降低到0Hz的靜止環(huán)境。2：不工作狀態(tài)下，典型功耗電流只有2mA，CPU停止運轉(zhuǎn)，接連作業(yè)的有RAM、中止、定時計數(shù)、串行端口。3：突然斷電情況下：凍結(jié)了振蕩器，RAM內(nèi)容不會丟失，單片機將停止運行，若要運行可進行硬件復(fù)位或者等待下一個中斷。1)主要的特征1.有兩種工作的電壓分別為3V和5V2.工作的頻率在40MHz以下3.容量為8K應(yīng)用程序4.有E二次方PROM功能5.機上有T0-T3的16位定時計數(shù)器6.單片機上有512字節(jié)RAM7.時鐘和機器的周期有兩種選擇；6,128.內(nèi)置32個輸入輸出口2)STC89C52RC主要的引腳功用內(nèi)容芯片共有40個引腳，其中有32根可編程I/O引腳，分為四組每組8位；雙個電源腳位；四個控制腳位，兩個電源腳位。芯片白點為1號腳位，逆時針開始到最后一個腳位。VCC，連接電源電壓為5VGND，VSS：連接在地段RST/和VPP（第九號腳位）：復(fù)位引腳：將引腳拉高兩個機器周期會復(fù)位微控制器。EA和VPP（第三十一號腳位）：貫穿流程存儲器的表里選擇通以低電平，憑借外面準(zhǔn)則存儲器讀取指令，如果發(fā)現(xiàn)是較高電平，便是里面讀取程序。PO的引腳端口（第三十二到三十九）：八位能夠輸入進來和輸出外部的引腳線，P0.0至P0.7P1的引腳端口（Pin1--Pin8）：8位可輸入輸出I/O端口線，P1.0至P1.7P2的引腳端口（Pin21--Pin28）：8位可輸入輸出I/O端口線，P2.0-P2.7P3的引腳端口（Pin10--Pin17）：8位可輸入輸出I/O端口線，P3.0-P3.7圖2.4顯示了51個微控制器的引腳排列。圖2.451單片機引腳圖2.3.2總控制電路的設(shè)計VCC,EA/Vpp的引腳端口，聯(lián)通5V電源；P32，P33控制啟動停止按鍵；P16、P17分別控制左右紅外避障探頭；P30RXD，P31TXD為下載程序引腳；P10、P11、P12、控制電機A驅(qū)動引腳ENA，AIN1和AIN2，P13、P14、P15、控制電機B驅(qū)動引腳BIN1,BIN2和ENB；VSS即，接地引腳GND；P20為吸塵小風(fēng)扇控制信號；第十八和第十九號引腳為晶振連接端口第九號腳位為按鍵復(fù)位連接端口2)總電路設(shè)計總共分為七大模塊L298N電機驅(qū)動模塊，兩個紅外避障模塊，復(fù)位電路模塊，晶振電路模塊，下載端口模塊，啟動停止按鍵模塊，風(fēng)扇吸塵模塊。如下圖2.5總控制電路圖所示。圖2.5總控制電路2.4復(fù)位電路模塊復(fù)位電路設(shè)計復(fù)位電路所需要的電子元器件主要有能夠自動按下松開后恢復(fù)原來狀態(tài)的按鍵，一個10K的色環(huán)電阻（識別色環(huán)電阻阻值可根據(jù)黑棕紅橙黃藍(lán)紫灰白分別為零到八的數(shù)值，金和銀為誤差百分之五和百分十）。復(fù)位方式有兩種：按鍵復(fù)位介紹：當(dāng)按鍵手動按下之后，復(fù)位引腳變成VCC的高電平，微控制器復(fù)位，開釋按鈕后微控制器開始作業(yè)。上電復(fù)位簡介：接通電源之后，電容器電壓不能快速變化，VCC通過復(fù)位電容器將5V的高電平施加到微控制器的復(fù)位引腳，同時，通過電阻能夠使復(fù)位腳電壓逐漸降低。經(jīng)所需時分后，復(fù)位腳0V，微控制器正常作業(yè)。為了保證復(fù)位，采用按鍵復(fù)位以及上電自動復(fù)位電路，第九號引腳連接電解電容的負(fù)極端口，再銜接一個電阻器件到地，正極連接到VCC的5V電源，從而構(gòu)成一個RC充電放電的回路，這樣就能有足夠的時間進行高電平復(fù)位，也能夠慢慢地回到正常工作狀態(tài)的低電平情形。在通電復(fù)位的基礎(chǔ)上與開關(guān)并在一起，電容器件需要放電的時候，按下啟動鍵，RST引腳處于高電平狀態(tài)，這個時候，電解電容還會舉行充電，這樣就能夠保持高電平進行復(fù)位了。復(fù)位電路如圖2.6。關(guān)鍵點:RC充放電高電平復(fù)位。具體原材料如表2.2表2.2按鍵復(fù)位電路元器件元器件名稱型號數(shù)量五色環(huán)電阻10K1電解電容10uF1按鍵4個引腳1圖2.6按鍵復(fù)位電路2.5晶振電路模塊微型控制器單片機中都包含著晶振，在STC89C52電路系統(tǒng)中起著關(guān)鍵性的作用。晶振也叫晶體震動元器件，內(nèi)部含有集成電路，要想產(chǎn)生時鐘頻率，需要與單片機里面的集成電路結(jié)合?；趩纹瑱C晶體所產(chǎn)生的時鐘頻率，可運行單片機全部的指令。要想單片機的執(zhí)行速度加快，我們可以提高單片機的時鐘頻率。振蕩電路是單片機第十八和十九號引腳和晶振協(xié)同形成，此時也會產(chǎn)生異樣波形，從而造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，但我們可以在晶振的上下引腳各添加一個30pF的瓷片電容，來保證穩(wěn)定性，消減偕波對整體電路的穩(wěn)定性的影響。具體元器件參數(shù)如表2.3.表2.3晶振電路元器件元器件名稱型號數(shù)量晶振11.05921無極性電容30P2圖2.7晶振電路2.6啟動停止按鍵模塊電兩個按鍵分別接S2,S3一端分別接單片機引腳P32,P33，另外一端接地。當(dāng)要啟動整個掃地機時，按下按鍵S2；若要停止按下S3鍵；如圖2.8。圖2.8啟動停止按鍵電路2.7下載口TXD,RXD是單片機的TTL電平，可以通過CH340或者PL2303芯片由USB接口的信號轉(zhuǎn)化為TTL信號。共三個接口，1號腳接RXD即P30,2號腳接TXD即P31,3號腳接地，便可下載程序。圖2.9下載口2.8風(fēng)扇吸塵電路1)驅(qū)動芯片的選擇BD681是一個NPN型的達林頓功率三極管，它具有集電極發(fā)射極電壓為100V，以及40W的功耗,提供塑料TO-126包裝，專為音頻,視頻,小電機輸出應(yīng)用而設(shè)計。只要作用是放大電路信號來驅(qū)動外部設(shè)備。表2.4吸塵電路元器件晶體管極性NPN集電極發(fā)射電壓Vceo100V功耗Pd40w集電極直流電流4A直流電流增益,hFE750hFE封裝類型TO-225AA針腳數(shù)3引腳工作溫度最高值150°CBD681芯片封裝如下2.10所示，引腳從左到右，左邊是發(fā)射極，中間是集電極，右邊是基極。圖2.10BD681芯片2)小風(fēng)扇的簡介小風(fēng)扇有小馬達，風(fēng)扇葉子組成，在電路中主要用作吸塵的功能，因為風(fēng)扇葉片有一定的角度，如同安裝在飛機上的螺旋槳；通電后，電扇葉片跟著電流功用而轉(zhuǎn)動，前后風(fēng)力不一致，形成環(huán)境氣壓降，灰塵便會往低氣壓一側(cè)跑，在低氣壓一側(cè)加上雙面膠，灰塵便可粘住。小風(fēng)扇主要參數(shù)如下；封裝圖如2.11所示，紅色接正極，黑色接負(fù)極。所需參數(shù)如表如表2.5.表2.5小風(fēng)扇參數(shù)表規(guī)格類型規(guī)格參數(shù)值外觀尺寸40*40*1額定電壓5dcv啟動電壓Max3.5DCV操縱電壓3.5-5.5DCV額定電流1.92W額定轉(zhuǎn)速3800nmin圖2.11小風(fēng)扇3)電路設(shè)計單片機引腳P20連接BD681的基極，VCC提供5V電源，接集電極；集電極與基極之間連接一個10K的色環(huán)電阻，作為偏置電阻，防止燒毀芯片；BD681的發(fā)射極接小風(fēng)扇，小風(fēng)扇另外一端接地。整個電路的核心是BD681放大單片機的的小電流從而驅(qū)動小風(fēng)扇正常運行。如圖2.12。圖2.12吸塵電路2.9光電傳感模塊電路設(shè)計紅外光電傳感器是經(jīng)過光信息變動為為電信息的一種集成元器件。發(fā)送紅外光的感應(yīng)器，接收物體感應(yīng)的元器件和檢驗這些信號的電路共同組成了紅外光電傳感器。發(fā)送紅外光的器件發(fā)送信息，通常是集成電路發(fā)光的半導(dǎo)體，可以發(fā)射光電子的二極管，可以發(fā)射激光二極管和可以發(fā)送紅外光的二極管。不斷送出光線也可以通過變化脈沖的時間范圍來達到發(fā)送信號的目的。接收物體感應(yīng)的元器件總共三大部分組成，由光與電相互轉(zhuǎn)換的二極管，PNP或者NPN型的三極管，和能夠在光照射下轉(zhuǎn)化為點的半導(dǎo)體元件等組成。把光學(xué)透鏡和光圈安裝在接收器前面，檢測電路放在其后面，便能夠濾出光電信號。E18-D80NK-N是一種既可以發(fā)射信號，也可以接受信號的光電傳感器。光信號通過內(nèi)部整合然后發(fā)射出去，接收的信號經(jīng)過解調(diào)輸出，總而言之就是對光電信號調(diào)制解調(diào)的過程。這個光電傳感器還可以調(diào)節(jié)感應(yīng)障礙物的距離，一般的范圍在3-80cm。不過對于不同顏色環(huán)境檢測障礙物的距離還是不一樣的。相對于其他顏色，其中在遇見白色情況下距離也是比較遠(yuǎn)的。一、模塊參數(shù)說明（1）光感式傳感器（光電開關(guān)）NPN常開（2）顏色為紅色的線：電源正極；顏色是黑色線：電源接地的負(fù)極；顏色是黃色的線：發(fā)送出去信號接口。（3）作業(yè)中的電壓：5V直流電壓（4）作業(yè)中電流：12mA左右的直流電流（5）驅(qū)動電流：90mA左右的直流電流（6）發(fā)現(xiàn)障礙物的距離：90CM以下（7）消耗電流DC<25mA（8）發(fā)現(xiàn)障礙物的時間在2S以下（9）可以感應(yīng)眾多生活中不透明物體（10）能夠正常運行的溫度不能超過55攝氏度也不能低于負(fù)22攝氏度（11）感應(yīng)到的障礙物：是陽光10000LX以下以及冷白燈3000LX以下二、模塊接口說明如表2.6表2.6傳感器接口棕色線外接5V電壓，VCC藍(lán)線外接GND黑線數(shù)字量輸出接口（0和1）E18紅外避障傳感器模塊接口原理圖中兩個1引腳分別接P16，P17，2引腳接電源VCC，3號腳接地。如圖2.13所示。圖2.13傳感器接口電路圖2.14傳感器實物2.10L298N電機驅(qū)動電路L298N電機驅(qū)動電路用于驅(qū)動兩路減速電機的正反轉(zhuǎn)，得到單片機所需的穩(wěn)定電壓。輪胎減速電機的選擇本該吸塵機器人采用直流電機驅(qū)動輪胎，無正負(fù)極之分，如果接反，則電機反轉(zhuǎn)如圖2.15所示。具體參數(shù)如表2-13。圖2.15直流減速電機表2.7減速電機參數(shù)額定電壓3V6V7.5V9V空載電流不超過90毫安不超過100毫安不超過110毫安不超過120毫安負(fù)載電流不高于150毫安不高于160毫安不高于180毫安不高于200毫安電機驅(qū)動主要芯片1)L298芯片簡介L298采用的封裝為電源SO20的封裝，引腳眾多插件類型。L298就如繼電器，螺型線性管，直流步進電動轉(zhuǎn)速機器一樣。它是一個電壓非常高，電流也非常大的雙H啟動模型的設(shè)計，承受常規(guī)的邏輯TTL電平，并且可以啟動響應(yīng)負(fù)載。安裝在輸入端的兩個端口，一個使能啟動，另外一個靜止設(shè)備。發(fā)射信號的端口中全部橋與晶體管連接在一起。外面響應(yīng)電阻鏈接對應(yīng)的外面終端。外圍還添加了輸入端，小的電壓才能應(yīng)用在邏輯處。2)L298集成芯片的特征最高輸入電壓可以達到48V最高直流電流可以達到4A滿額電壓非常低當(dāng)溫度過高時自動保護輸入電壓的邏輯可以為0，或者1.5V以下3)L298引腳定義如下表2.8表2.8L298引腳說明序號符號功能1；15SenseA;SenseB電阻元器件銜接在地與這些引腳中間，用來調(diào)節(jié)電流。2；3Out1;Out2橋A輸出引腳1用來調(diào)節(jié)兩者間電流4VS功率輸出級的電源電壓接100nF電容5；7Input1;Input2橋A的TTL兼容輸入。6；11EnableA;EnableBTTL兼容啟用輸入：L狀態(tài)禁用網(wǎng)橋A（啟用A）和/或網(wǎng)橋B（啟用B）。8GND地9VSS邏輯模塊的電源電壓.A100nF電容必須為連接在該引腳和地之間10；12Input3;Input4橋B的TTL電平進入。13；14Out3;Out4橋B的輸出。流經(jīng)負(fù)流這兩個引腳之間的連接情況通過引腳15進行監(jiān)控。封裝圖如下所示圖2.16L298芯片電氣參數(shù)如下表；表2.9L298芯片參數(shù)符號參量數(shù)值單位Vs電源電壓50VVss邏輯電源電壓7VVi,Ven輸入，使之能動電壓-0.3to7VIo峰值輸出電流（每個通道）–非重復(fù)（t=100μs）–重復(fù)（80％開–20％關(guān)；t開=10ms）–直流操作32.52AAAVsens感應(yīng)電壓-1to2.3VPtot總功耗（T情況=75°C）25WTop結(jié)溫-25to130℃電機驅(qū)動電路模塊電機驅(qū)動電路模塊由主控芯片L298N，兩個電解電容，一個7805穩(wěn)壓芯片，8個二極管以及其他電阻電容組成。主控芯片主要的功能是驅(qū)動左右輪電機，穩(wěn)壓芯片提供5V電壓。這個電機驅(qū)動模塊中還含有多個H橋，它可以輸出2A的大電流。一、產(chǎn)品參數(shù)如下：1內(nèi)置兩個由四個三極管組成的橋2二極管吸收尖峰電壓，保護電路3改變占空比控制電機轉(zhuǎn)速4單顆芯片具備20W能力5工作電流在36mA以下二、電機驅(qū)動模塊使用注意事項（1）注意電源是否接反:主要通過肉眼查看L5的燈有沒有點亮，若可以清晰看見燈光，則證明誤解范（2）注意環(huán)境溫度控制：接通電路之后，檢查芯片溫度是否正常之后方可使用。三、電機驅(qū)動模塊接口說明：（1）機電啟動電源輸入端口：VMS接電源的正端，GND接電源的負(fù)端（2）啟動器和掌管端：掌管直流機電時IN1、IN2以及ENA組成一隊，它們掌管機電A，A+和A-分別銜接，如果機電A不能夠調(diào)整速度，則ENA不連接便可；假如機電A需要調(diào)節(jié)速度，將一個PWM輸出與ENA相銜接。掌管另外一個直流機電時，IN3、IN4以及ENB組成一隊，它們掌管機電B，B+和B-分別銜接，如果機電B不能夠調(diào)整速度，則ENB不連接便可；假如機電B需要調(diào)節(jié)速度，將另外一個PWM輸出與ENB相銜接。四、減速直流電機輸出信號高低電平表如下舉一個輪子，A電機所示，H字母代表給與高電平，L字母代表給與低電平進入的信號作用圖如下所示：圖2.17L298電機模塊使能信號說明L298電機驅(qū)動模塊性能穩(wěn)定、可靠，滿足本設(shè)計要求。其模塊接口圖如下圖所示。圖2.18L298N電機驅(qū)動模塊接口圖L298N模塊實物圖如下圖所示。圖2.19L298N電機驅(qū)動模塊實物圖3PCB板的設(shè)計與制作3.1PCB板的設(shè)計AltiumDesigner擁有許多好用的功能，包含了原理圖，PCB，3D仿真PCB，輸出word文檔等功能。它不僅擁有許多原器件庫，還能夠自己建立屬于自己的原器件庫，大大提高了電路設(shè)計的效率與質(zhì)量。下面介紹以下主要元器件封裝及整個PCB繪制過程。STC89C52的DIP-40封裝首先建立一個原器件庫并保存，可以利用工具選項中的器件導(dǎo)向，然后選擇DIP的模式，輸入單片機有引腳橫向之間的距離為15.24毫米左右，列向之間的距離為2.54毫米左右;焊盤直徑為15.24毫米左右以及2.54毫米左右，過孔的直徑為33mil,采取的層為Multi-layer,線的寬度為8mil。這是一種快捷繪制封裝的方法，不過一般適用于市面上比較典型的封裝。封裝圖如下3.1；圖3.1STC89C52電機驅(qū)動模塊封裝像電機驅(qū)動模塊這種不是典型的封裝，我們可以自己手動繪制，繪制方法如下；首先確定外形尺寸為50mm的正方形，選擇TopOverlay層；繼而引腳之間的距離分別為2.5mm和5mm;接著引腳具體位置并用Multi-layer放置直徑為2mm，孔徑為1.2mm的焊盤，如圖3.2；圖3.2L298N其他元器件封裝類似于方法1和方法2我們可以繪制出其他主要元器件封裝如圖3.33.3元器件封裝主電路板繪制過程在繪制整個PCB線路板過程中，PCBLAYOUT即元器件的放置在整個線路板中起著十分關(guān)鍵的作用，比較重要的元器件都需要先放置好，之后才去考慮電阻電容等元器件；在線路板中還需要考慮整體協(xié)調(diào)性，將兩個電機對稱分布，同時為了能夠比較準(zhǔn)確的感應(yīng)障礙物，也將紅外避障感應(yīng)探頭對稱分布。主控芯片和電機驅(qū)動模塊放置中間；在制作PCB的環(huán)節(jié)中，比較困難的是布線過程,需要考慮的比較多，于是我先從小風(fēng)扇吸塵系統(tǒng)開始連接：先從主控芯片P20引出一條線連接電阻一端以及BD681功率管的B極，電阻另外一端與功率管C極連接以及電源5V相接，接著小風(fēng)扇正極與功率管E極相接，負(fù)極與地銜接。在晶振電路中同樣從單片機引腳18,19引出兩條線與晶振連接，接著連接30pF的電容同時接地。按鍵復(fù)位電路從單片機9號引腳引出，按鍵只需對角相接便可接通，并與電解電容并聯(lián)，然后串連一個電阻并接地，最后通于VCC電源。電機驅(qū)動模塊中對應(yīng)引腳ENA,AIN1,AIN2,BIN3,BIN4,ENB分別與單片機P10-P15來控制左右電機AOUT1,AOUT2,BOUT3,BOUT4.該電機模塊還提供5V電源輸出，這就是單片機，按鍵復(fù)位電路，小風(fēng)扇吸塵，避障模塊所需的電壓。如圖3.4所示。圖3.4主板電路3.2PCB板的制作PCB創(chuàng)造程序前后經(jīng)由內(nèi)層路線—鉆孔過程—孔的金屬化過程—外面鋪上干膜—內(nèi)層路線—絲印—外觀工藝—后工序等環(huán)節(jié)。AD軟件一個重要的功能是可以查看模擬3D線路板圖形，可以真實的查看與實物相同的各元器件布置形態(tài)如下圖3-4所示；圖3.53D模擬圖4電路焊接，調(diào)試與安裝4.1電路焊接電路焊接分為七大板塊，分別為風(fēng)扇吸塵電路模塊,L298N電機啟動模塊，光電紅外傳感器避障模塊，按鍵復(fù)位電路模塊，晶振穩(wěn)定電路模塊，啟動停止按鍵，下載口；在風(fēng)扇吸塵電路焊接的時候，要注意三極管各引腳符號對應(yīng)接法，小風(fēng)扇要注意正負(fù)極不能接反；在按鍵復(fù)位電路中，其中電解電容有正負(fù)極之分，不能接反；各元器件焊接過程中，不能長時間觸碰電烙鐵，負(fù)責(zé)會燒毀焊盤。4.2紅外避障調(diào)試按下啟動按鈕，若左側(cè)紅外光電感應(yīng)電路感應(yīng)到不透明物體，右側(cè)電機就會正常工作，整個機器右轉(zhuǎn)；紅外避障光電傳感器右探頭發(fā)現(xiàn)有不透明物體，則左側(cè)電機正常工作，整個機器左轉(zhuǎn)。若無法感應(yīng)到障礙物，調(diào)節(jié)光電感應(yīng)器可以調(diào)節(jié)感應(yīng)距離；調(diào)節(jié)到左右側(cè)感應(yīng)到障礙物時候，并能夠自動左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)便可實現(xiàn)功能。4.3風(fēng)扇吸塵電路調(diào)試依按下啟動按鍵，查看小風(fēng)扇是否轉(zhuǎn)動；若無法轉(zhuǎn)動，先檢查BD681是否接錯，檢查無問題后，使用萬用表的二極管檔位，BD681兩個引腳正負(fù)極交互檢測，可以看到萬用表示數(shù)在0.7或者顯示無窮大。按下截止按鍵，電扇截止運轉(zhuǎn)；驅(qū)動，截止都無問題后電扇吸塵電路。在設(shè)計PCB之初都有打孔為安裝螺絲固定做準(zhǔn)備。在安裝直流減速電機的時候，將配件先與電機連接，然后通過過孔將螺絲螺帽固定在線路板上。小風(fēng)扇也是通過螺絲螺帽固定在線路板上，小電扇反向安裝，線路板上貼一個吸塵貼用來吸附灰塵。在安裝避障模塊的時候，先通過固定支架固定，然后調(diào)整探頭位置，在中間兩側(cè)為最佳方位。整機安裝圖如下4.1所示。圖4.1調(diào)試樣機5系統(tǒng)程序的設(shè)計5.1C語言與匯編語言的優(yōu)缺點因為全部流程比較繁雜，況且比較的量范圍廣，使用了很多的浮點數(shù)，導(dǎo)致流程的編寫選用了C語言。在使用51單片機的情況下，C語言擁有眾多匯編語言沒有的優(yōu)點:1微型處理器的命令不用解析，儲存元器的結(jié)構(gòu)不用知道。2存寄元器分派和找尋地址形式經(jīng)過編譯器舉行整理，編寫程序的時候不用琢磨儲存器的地點和數(shù)據(jù)范例等具體節(jié)點。3為了提升流程語言的可以讀寫性能便指定流程的變量選取配合。4能夠使用關(guān)鍵字和操控函數(shù)同人的思想更鄰近的。5流程語言的開發(fā)時間與匯編語言相比要少好多。6函數(shù)庫里有許多可以參照的方便使用。7使用C語言一塊一塊的模式，使新程序能夠重新添加容納更多。Keil程序開發(fā)環(huán)境本設(shè)計中單片機開發(fā)環(huán)境是Keil，Keil是美利堅共和國Keil編程軟件上市集團專研開拓的51全部系列并融微型芯片C言語軟件編寫的體系。匯編語言如果跟C語言相比較的話，C語言會更勝一籌，因為C語言的程序作用眾多、組合較多、清晰、修改方便等眾多特點。對于新手而言，是能夠輕而易舉的學(xué)習(xí)，而且可以在較短的時間內(nèi)應(yīng)用于實際之中。Keil程序編寫的地方擁有C功能、宏觀匯編、持續(xù)功能、庫函數(shù)管理以及功能比較好的模仿真實的調(diào)節(jié)功能等，經(jīng)過一個集成研究處境把所有功能結(jié)合在一塊。若要運轉(zhuǎn)Keil軟件，必須在WIN98、WIN2000、WINXP這些作業(yè)體系。因此使用C語言效率特別高，功能有很多，相對于匯編語言，它更能夠快速使用各種環(huán)境。其中Keil有以下特點：（1）在WINXP和WIN7等作業(yè)體系，Keil軟件是都可以運行的，給與充足的函數(shù)庫，研發(fā)內(nèi)容工具特別強大。（2）它能夠?qū)崿F(xiàn)從編寫、檢測、到銜接、調(diào)整的一套研發(fā)過程流。軟件頁面如圖5.1。圖5.1KEIL頁面STC-ISP程序燒錄軟件介紹SSTC-ISP是一款單片機下載以及編寫程序軟件，專門為STC相關(guān)單片機策劃的。它是在51系列智能產(chǎn)品開發(fā)過程中獲得的，在同一軟件準(zhǔn)備中的集成代碼下載，在線仿真和串行端口查看功能，被廣泛使用并具有高性能，這是當(dāng)前51系列微控制器控制系統(tǒng)必不可少的一部分。發(fā)展可以通過下載器（例如，串行編程模塊，例如CH340）下載MCU程序。連接MCU開發(fā)板，下載器和PC后，首先需要在軟件中選擇MCU型號和串行端口號，并設(shè)置波特率。繼而選擇項目流程“hex”文獻所在處，結(jié)尾您就可以點擊流程下載按鍵。具體的下載界面如下所示。圖5.2程序燒錄封面4、CH340串口程序燒寫模塊介紹本該設(shè)計使用CH340串行編程模塊對微型遙控器開展編寫程序的步驟。CH340串行編寫程序的模塊應(yīng)用了通用串行總線，可以輕而易舉的完成手提電腦用戶對STC系列微控制器進行編程的問題。該下載器是用于開發(fā)STC系列微控制器的低成本，高性能，出色的工具。。一、CH340串口燒寫模塊特點：（1）支持USB1.1或USB2.0通信；（2）支持眾多操作系統(tǒng)，如W7,WXP等；（3）提供電源的接口是通用串行總線；（4）一邊書寫程序，一邊可以使燒錄板的流程可以正常運行；（5）可以燒錄STC公司生產(chǎn)的眾多芯片；（6）由3.3V以及5V電壓可以給與；（7）速率百分比并口編程很快也很穩(wěn)定，更容易的筆記本電腦用戶行使；（8）選用外國原裝芯片，編寫程序的時候穩(wěn)定而且高速；模塊如下圖所示5.2。圖5.3CH340二、CH340串口燒寫模塊引腳說明（1）+5V5V輸出，因有USB電源線，故本開發(fā)板不接，不需要（2）VCC本開發(fā)板不接，不需要（3）3V33.3V輸出，本開發(fā)板不接，不需要（4）TXD是接芯片的第十一號引腳（5）RXD是接芯片的第十號引腳（6）GND接地端。5.2系統(tǒng)程序設(shè)計5.2.1程序的設(shè)計程要實現(xiàn)掃地機的基本功能，單片機的程序設(shè)計特別重要，就如人的大腦一樣，控制著整個身體。該掃地機的程序設(shè)計主要包含了延時子程序，初始化程序，避障程序等流程圖如下5-1所示。圖5.4主程序流程圖5.2.2程序的初始化通常情況下，程序在開機時會初始化，并且在程序運行并發(fā)生異常時也會進行初始化。初始化的目的是將所有使用的標(biāo)志和變量以及引腳恢復(fù)為初始值。用所需的分派和寫入設(shè)備寄存器。如同時鐘選取一樣，經(jīng)常在上電時實現(xiàn)。將來不需要特別更改。一旦啟動，引腳功能分配也將被設(shè)置。如果可以，請不要進行更改，如果經(jīng)常進行更改，可能會導(dǎo)致異常。部分程序如下所示；////T0初始化10us///voidini(void){time_ms=0;TMOD=0x01;//T0工作在方式1TH0=0xff;//裝入T0初值TL0=0xf6;TR0=1;//開T0中斷ET0=1;//T0允許中斷EA=1;t_0=0;/*電機初始化即全部停止轉(zhuǎn)動*/P1_0=0;P1_1=0;P1_2=0;P1_3=0;P1_4=0;P1_5=0;fengshan=0;}5.2.3延時子程序單片機研究最主要的事情便是C語言編寫設(shè)計，而程序在運行流程經(jīng)常需要完成延時的功用；延時不僅僅可以中斷某些程序，而且還能夠防止程序無須的運行造成不必要的麻煩。下面是該程序的延時子程序；//**延時子程序**///voiddelay_1ms(uintn){uinti,j;for(j=n;j>0;j--)for(i=20;i>0;i--);}5.2.4中斷函數(shù)中斷函數(shù)的意思是中斷意味著在計算機實行過程中，體系中會產(chǎn)生任何反?；虿粶y的緊迫處置事件，從而導(dǎo)致CPU暫時終止目前運行的流程并切換到相應(yīng)的時分處理流程。流程完成后，它將返回到中斷的位置以繼續(xù)執(zhí)行或安排新的流程進行執(zhí)行。功能：計算機與外圍設(shè)備之間的銜接經(jīng)常用了兩種法子：一種是經(jīng)由CPU掌管來傳輸數(shù)據(jù)；其中一個是利用CPU調(diào)控來傳輸信號。剩下的一個是在比較特別的MCU調(diào)節(jié)下傳輸數(shù)據(jù)。所謂的DMA是無需CPU控制即可在外設(shè)和內(nèi)存之間傳輸數(shù)據(jù)的通道。這樣，外圍設(shè)備使用DMA通道直接將數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存或從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)，并且在沒有CPU參與的情況下，系統(tǒng)速度將大大提高。程序如下；voidtime0(void)interrupt1using2{TR0=0;TH0=0xff;TL0=0xf6;++t_0;ACC=t_0;CY=0;ACC-=motor_r;if(CY==1){PWM1=1;PWM2=0;gotoPWM_2;}PWM1=0;PWM2=1;PWM_2:ACC=t_0;CY=0;ACC-=motor_l;if(CY==1){PWM3=1;PWM4=0;gotoHIGHT;}PWM3=0;PWM4=1;HIGHT:ACC=t_0;if(ACC!=0xc9)gotoEXIT;ACC=0;t_0=ACC;EXIT:TR0=1;}5.2.5子函數(shù)該吸塵掃地機的子函數(shù)中包含了執(zhí)行程序，啟動小風(fēng)扇，避障感應(yīng)左轉(zhuǎn)以及右轉(zhuǎn)。該子函數(shù)緊要為了主函數(shù)可以迅速清晰的移用，子函數(shù)流程以下所示；voidstart(void)//按下啟動按鍵后，小車直行{uchara;aa:while(start_k);//按鍵檢測，去除震動for(a=0;a<50;a++){delay_1ms(1);while(start_k)gotoaa;}fengshan=1;//打開電扇go(0x30,0x30);}voidgo(ucharleft_motor,ucharright_motor){Value=right_motor;motor_r_z();Value=left_motor;motor_l_z();}//右邊電動機正轉(zhuǎn)voidmotor_r_z(void){motor_r=0x64+Value;EN1=1;}//左邊電動機正轉(zhuǎn)voidmotor_l_z(void){motor_l=0x64+Value;EN2=1;}//左右電機停止轉(zhuǎn)動voidstop(void){EN2=0;EN1=0;}5.2.6主函數(shù)系統(tǒng)在流程執(zhí)行期間調(diào)用主要功能。在流程驅(qū)動過程當(dāng)中利用靜態(tài)儲存周期初始化非當(dāng)?shù)啬繕?biāo)后，將移用main函數(shù)。它是托管情況（即編制）中的流程指定的進口點。獨立流程（領(lǐng)導(dǎo)加載流程，操作體系內(nèi)核等）的進口點是完成定義的。//主函數(shù)voidmain(void){uchara;ini();start();while(1){//判斷左傳感器狀態(tài) aa:while(left_k)gotobb;P1_0=0;while(!left_k)//左側(cè)傳感器檢測到障礙物，右拐然后直行g(shù)o(0x0,0x80);go(0x30,0x30);//判斷右傳感器狀態(tài)bb:while(right_k)gotocc; P1_1=0; while(!right_k)//右側(cè)傳感器檢測到障礙物，左拐然后直行g(shù)o(0x80,0x0);go(0x30,0x30);//判斷是否按下停止按鈕cc:while(stop_k)gotoaa;for(a=0;a<20;a++){delay_1ms(1);while(stop_k)gotocc;}stop(); fengshan=0;start();}6整機調(diào)試6.1存在的問題與解決方案由于只是使用了兩個紅外避障傳感器，因此在感應(yīng)障礙物時，可能會無法檢測到障礙物。此時，要控制好兩個傳感器的位置，不斷調(diào)整分布在前進方向，左右對稱的方向。經(jīng)過多次試驗調(diào)整，定位左右兩側(cè)便可。6.1.1傳感器缺陷左右探頭都采用紅外線光電管，因此光線可能對傳感器產(chǎn)生較大的影響，所以該吸塵掃地機在強光照射下難以正常運行，盡量不要再強光下使用。6.1.2電池缺陷 電池容量也是一個的缺陷，由于使用干電池，消耗比較大，不夠節(jié)約能源。6.1.3吸塵器功率缺陷由于小風(fēng)扇功率較小以及尺寸方面較小，因此在啟動電機向前行駛過程中，小風(fēng)扇可以因為移動造成風(fēng)力無法滿足吸塵功能。7、總結(jié)基于模擬電子技術(shù)，數(shù)字電子技術(shù)以及單片機等相關(guān)理論知識，從最基本的電子元器件了解到一個制品的出生都是生疏的范圍，需要自己去查究，因打開迷幻之路。經(jīng)過深思熟慮，最終選定了基于單片機的智能掃地機的題目。選好題目，便開始尋找資料。開始是網(wǎng)上查找資料，然后看看一些電子元器件的書籍，硬件資料了解到一定程度，又需要考慮程序編寫，于是又溫習(xí)了單片機有關(guān)的基本語言。經(jīng)過一番了解的過程便開始編寫開題報告，于是有了一個清晰的流程，順著這個過程遍不會迷失。根據(jù)開題報告的順序，能夠很有邏輯的一點點進行下去。先是對硬件元器件的選擇，根據(jù)吸塵掃地機所需的基本功能是避障和清掃，所以最基本的是需要運用感應(yīng)障礙物的器件及風(fēng)機。所有元器件選好后，焊接也是一個考驗，開始是用普通的小電線進行各元器件的連接，可是交錯復(fù)雜的電線網(wǎng)實屬不易，便采用PCB的形式節(jié)省了眾多電線。焊接過程中需要注意的是虛焊的問題，一個元器件未連接都可能導(dǎo)致失敗。就這樣，焊接過程中多注意，多加小心問題也邊輕易可以解決。單片機中程序的編寫尤為重要，開始自己對于C語言特別懼怕，于是去查看一些網(wǎng)絡(luò)教程，漸漸地明白了一個單片機中程序所包含基本上都有頭文件，端口聲明，函數(shù)聲明，子函數(shù)，主函數(shù)等。逐漸了解后開始查閱相關(guān)掃地機的程序，然后自己嘗試著編寫。開始編寫的一塌糊涂，各種小問題不斷，不過經(jīng)過一段時間的學(xué)習(xí)不斷地調(diào)試，逐漸有了清晰的思路。雖然有了清晰的思路，不過真正運行起來又是一大問題，編寫過程中細(xì)節(jié)特別主要，輸入法中英文不能混淆，冒號不能忘記，語句結(jié)構(gòu)不能用錯等各種細(xì)節(jié)，把這些都做好，最終便能解決各種問題。在硬件和程序都解決情況下，并不意味著就結(jié)束了，還有整個掃地機調(diào)試的過程。在運行過程中又會發(fā)現(xiàn)各種問題，比如避障能力弱，于是又去尋找解決方案，調(diào)整感應(yīng)器位置，在不同環(huán)境測試。還有一個比較嚴(yán)重的問題是吸塵能力弱，也是當(dāng)初選擇小風(fēng)機未能預(yù)測它的吸塵能力。整個產(chǎn)品設(shè)計之初到結(jié)束都是一個挑戰(zhàn)，不斷碰見問題，不斷地去解決，讓自己在各方面都有了一定的提升，明白一個產(chǎn)品的誕生不是這么容易的，想要做好一個產(chǎn)品，需要不斷嘗試，不斷改進參考文獻[1]譚定忠，王啟明，李金山，李林.清潔機器人研究發(fā)展現(xiàn)狀[M].?2004[2]王靜霞.單片機應(yīng)用技術(shù)[m](第3版).電子工業(yè)出版社，2015.[3]李標(biāo)榮.張緒里.電子傳感器.國防工業(yè)出版社.1993：69-73.[4]楊素行.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).第二版.高等教育出版社.1997;80-90.[5]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).第四版.高等教育出版社.1997:102-119.[6]譚浩強.C程序設(shè)計教程（第2版）[m].清華大學(xué)出版社，2013.[7]居吉喬.PROTEL99SE實用教程[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社2010.6[8]童詩白.現(xiàn)代電子學(xué)及應(yīng)用[M].南京：東南大學(xué)出版社.2008年.[9]趙保經(jīng).中國集成電路大全[M].北京:國防工業(yè)出版社.2004年.[10]吳紅星.電機驅(qū)動與控制專用集成電路及應(yīng)用.中國電力出版社.2006[11]陳永甫.紅外探測與控制電路[M].北京：人民郵電出版社.2004.[12]付家才.單片機控制工程實踐技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2004[13]MitraSK.DigtalSignalProcessing.NewYork:Mcgraw-Hillinc.2001.[14]謝運祥,歐陽森,等.電力電子單片機控制技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2007.[15]CAOZheng-Cai.Infraredsensingbasedsensitiveski[C].JournalofHarbinInstitueofTechnology,2006,(05):513-517.致謝初入大學(xué)，懵懵懂懂，不知所措，經(jīng)過一段時間有同學(xué)，舍友，老師以及環(huán)境的相處，逐漸適應(yīng)了大學(xué)生活。在這四年的時間里，學(xué)到了許多理論知識如模擬電子技術(shù)，數(shù)字電子技術(shù)，C語言，單片機接口技術(shù)等。正是因為這些理論知識的積累，才能夠為此次畢業(yè)設(shè)計提供很大的幫助，因此要感謝大學(xué)里的眾多老師，感謝他們傳授了這些課程的知識。此次畢業(yè)設(shè)計，選題之初比較艱難，無從下手，此時曹老師給我們很多案例，讓我們有了更清晰的思路。結(jié)合一些曹老師給的資料與建議，我們便開始搜尋自己的題材。在曹老師的指引下，依照參考文獻，步步前行，最終選定了基于單片機的智能掃地機。俗話說得好，萬事開頭難。經(jīng)過一段時間的理論知識整理，開始了制作實物。制作實物才是真正有難度的，開始直接拿洞洞板焊接，因為布線比較復(fù)雜，一個焊點很難同時固定三條線。在于曹老師的溝通下，開始設(shè)計PCB，這樣把這個難點輕而易舉的解決了。撰寫論文的時候，自己無從下手，很多細(xì)節(jié)也忽略了，在曹老師的講解下，有了大概的思路?？偠灾?，此次畢業(yè)設(shè)計很是感謝曹老師的幫助與指點。能夠在大學(xué)四年快樂的學(xué)習(xí)，都是因為有父母的支持與鼓勵，感謝他們給我經(jīng)濟上的支持與精神上的鼓勵。附錄1英文文獻附錄2中文文獻

電腦故障檢測卡代碼表

1、特殊代碼"00"和"ff"及其它起始碼有三種情況出現(xiàn)：

①已由一系列其它代碼之后再出現(xiàn)："00"或"ff"，則主板ok。

②如果將cmos中設(shè)置無錯誤，則不嚴(yán)重的故障不會影響bios自檢的繼續(xù)，而最終出現(xiàn)"00"或"ff"。

③一開機就出現(xiàn)"00"或"ff"或其它起始代碼并且不變化則為主板沒有運行起來。

2、本表是按代碼值從小到大排序，卡中出碼順序不定。

3、未定義的代碼表中未列出。

4、對于不同bios（常用ami、award、phoenix）用同一代碼代表的意義不同，因此應(yīng)弄清您所檢測的電腦是屬于哪一種類型的bios，您可查閱您的電腦使用手冊，或從主板上的bios芯片上直接查看，也可以在啟動屏幕時直接看到。

5、有少數(shù)主板的pci槽只有一部分代碼出現(xiàn)，但isa槽有完整自檢代碼輸出。且目前已發(fā)現(xiàn)有極個別原裝機主板的isa槽無代碼輸出，而pci槽則有完整代碼輸出，故建議您在查看代碼不成功時，將本雙槽卡換到另一種插槽試一下。另外，同一塊主板的不同pci槽，有的槽有完整代碼送出，如dell810主板只有靠近cpu的一個pci槽有完整代碼顯示，一直變化到"00"或"ff"，而其它pci槽走到"38"后則不繼續(xù)變化。

6、復(fù)位信號所需時間isa與pci不一定同步，故有可能isa開始出代碼，但pci的復(fù)位燈還不熄，故pci代碼停要起始代碼上。

代碼對照表

00.已顯示系統(tǒng)的配置；即將控制INI19引導(dǎo)裝入。

01處理器測試1，處理器狀態(tài)核實,如果測試失敗，循環(huán)是無限的。處理器寄存器的測試即將開始，不可屏蔽中斷即將停用。CPU寄存器測試正在進行或者失敗。

02確定診斷的類型（正?；蛘咧圃欤?。如果鍵盤緩沖器含有數(shù)據(jù)就會失效。停用不可屏蔽中斷；通過延遲開始。CMOS寫入／讀出正在進行或者失靈。

03清除8042鍵盤控制器，發(fā)出TESTKBRD命令（AAH）通電延遲已完成。ROMBIOS檢查部件正在進行或失靈。

04使8042鍵盤控制器復(fù)位，核實TESTKBRD。鍵盤控制器軟復(fù)位／通電測試?？删幊涕g隔計時器的測試正在進行或失靈。

05如果不斷重復(fù)制造測試1至5，可獲得8042控制狀態(tài)。已確定軟復(fù)位／通電；即將啟動ROM。DMA初如準(zhǔn)備正在進行或者失靈。

06使電路片作初始準(zhǔn)備，停用視頻、奇偶性、DMA電路片，以及清除DMA電路片，所有頁面寄存器和CMOS停機字節(jié)。已啟動ROM計算ROMBIOS檢查總和，以及檢查鍵盤緩沖器是否清除。DMA初始頁面寄存器讀／寫測試正在進行或失靈。

07處理器測試2，核實CPU寄存器的工作。ROMBIOS檢查總和正常，鍵盤緩沖器已清除，向鍵盤發(fā)出BAT（基本保證測試）命令。.

08使CMOS計時器作初始準(zhǔn)備，正常的更新計時器的循環(huán)。已向鍵盤發(fā)出BAT命令，即將寫入BAT命令。RAM更新檢驗正在進行或失靈。

09EPROM檢查總和且必須等于零才通過。核實鍵盤的基本保證測試，接著核實鍵盤命令字節(jié)。第一個64KRAM測試正在進行。

0A使視頻接口作初始準(zhǔn)備。發(fā)出鍵盤命令字節(jié)代碼，即將寫入命令字節(jié)數(shù)據(jù)。第一個64KRAM芯片或數(shù)據(jù)線失靈，移位。

0B測試8254通道0。寫入鍵盤控制器命令字節(jié)，即將發(fā)出引腳23和24的封鎖／解鎖命令。第一個64KRAM奇／偶邏輯失靈。

0C測試8254通道1。鍵盤控制器引腳23、24已封鎖／解鎖；已發(fā)出NOP命令。第一個64KRAN的地址線故障。

0D1、檢查CPU速度是否與系統(tǒng)時鐘相匹配。2、檢查控制芯片已編程值是否符合初設(shè)置。3、視頻通道測試，如果失敗，則鳴喇叭。已處理NOP命令；接著測試CMOS停開寄存器。第一個64KRAM的奇偶性失靈

0E測試CMOS停機字節(jié)。CMOS停開寄存器讀／寫測試；將計算CMOS檢查總和。初始化輸入／輸出端口地址。

0F測試擴展的CMOS。已計算CMOS檢查總和寫入診斷字節(jié)；CMOS開始初始準(zhǔn)備。.

10測試DMA通道0。CMOS已作初始準(zhǔn)備，CMOS狀態(tài)寄存器即將為日期和時間作初始準(zhǔn)備。第一個64KRAM第0位故障。

11測試DMA通道1。CMOS狀態(tài)寄存器已作初始準(zhǔn)備，即將停用DMA和中斷控制器。第一個64DKRAM第1位故障。

12測試DMA頁面寄存器。停用DMA控制器1以及中斷控制器1和2；即將視頻顯示器并使端口B作初始準(zhǔn)備。第一個64DKRAM第2位故障。

13測試8741鍵盤控制器接口。視頻顯示器已停用，端口B已作初始準(zhǔn)備；即將開始電路片初始化／存儲器自動檢測。第一個64DKRAM第3位故障。

14測試存儲器更新觸發(fā)電路。電路片初始化／存儲器處自動檢測結(jié)束；8254計時器測試即將開始。第一個64DKRAM第4位故障。

15測試開頭64K的系統(tǒng)存儲器。第2通道計時器測試了一半；8254第2通道計時器即將完成測試。第一個64DKRAM第5位故障。

16建立8259所用的中斷矢量表。第2通道計時器測試結(jié)束；8254第1通道計時器即將完成測試。第一個64DKRAM第6位故障。

17調(diào)準(zhǔn)視頻輸入／輸出工作，若裝有視頻BIOS則啟用。第1通道計時器測試結(jié)束；8254第0通道計時器即將完成測試。第一個64DKRAM第7位故障。

18測試視頻存儲器，如果安裝選用的視頻BIOS通過，由可繞過。第0通道計時器測試結(jié)束；即將開始更新存儲器。第一個64DKRAM第8位故障。

19測試第1通道的中斷控制器（8259）屏蔽位。已開始更新存儲器，接著將完成存儲器的更新。第一個64DKRAM第9位故障。

1A測試第2通道的中斷控制器（8259）屏蔽位。正在觸發(fā)存儲器更新線路，即將檢查15微秒通／斷時間。第一個64DKRAM第10位故障。

1B測試CMOS電池電平。完成存儲器更新時間30微秒測試；即將開始基本的64K存儲器測試。第一個64DKRAM第11位故障。

1C測試CMOS檢查總和。.第一個64DKRAM第12位故障。

1D調(diào)定CMOS配置。.第一個64DKRAM第13位故障。

1E測定系統(tǒng)存儲器的大小，并且把它和CMOS值比較。.第一個64DKRAM第14位故障。

1F測試64K存儲器至最高640K。.第一個64DKRAM第15位故障。

20測量固定的8259中斷位。開始基本的64K存儲器測試；即將測試地址線。從屬DMA寄存器測試正在進行或失靈。

21維持不可屏蔽中斷（NMI）位（奇偶性或輸入／輸出通道的檢查）。通過地址線測試；即將觸發(fā)奇偶性。主DMA寄存器測試正在進行或失靈。

22測試8259的中斷功能。結(jié)束觸發(fā)奇偶性；將開始串行數(shù)據(jù)讀／寫測試。主中斷屏蔽寄存器測試正在進行或失靈。

23測試保護方式8086虛擬方式和8086頁面方式?；镜?4K串行數(shù)據(jù)讀／寫測試正常；即將開始中斷矢量初始化之前的任何調(diào)節(jié)。從屬中斷屏蔽存器測試正在進行或失靈。

24測定1MB以上的擴展存儲器。矢量初始化之前的任何調(diào)節(jié)完成，即將開始中斷矢量的初始準(zhǔn)備。設(shè)置ES段地址寄存器注冊表到內(nèi)存高端。

25測試除頭一個64K之后的所有存儲器。完成中斷矢量初始準(zhǔn)備；將為旋轉(zhuǎn)式斷續(xù)開始讀出8042的輸入／輸出端口。裝入中斷矢量正在進行或失靈。

26測試保護方式的例外情況。讀出8042的輸入／輸出端口；即將為旋轉(zhuǎn)式斷續(xù)開始使全局?jǐn)?shù)據(jù)作初始準(zhǔn)備。開啟A20地址線；使之參入尋址。

27確定超高速緩沖存儲器的控制或屏蔽RAM。全1數(shù)據(jù)初始準(zhǔn)備結(jié)束；接著將進行中斷矢量之后的任何初始準(zhǔn)備。鍵盤控制器測試正在進行或失靈。

28確定超高速緩沖存儲器的控制或者特別的8042鍵盤控制器。完成中斷矢量之后的初始準(zhǔn)備；即將調(diào)定單色方式。CMOS電源故障／檢查總和計算正在進行。

29.已調(diào)定單色方式，即將調(diào)定彩色方式。CMOS配置有效性的檢查正在進行。

2A使鍵盤控制器作初始準(zhǔn)備。已調(diào)定彩色方式，即將進行ROM測試前的觸發(fā)奇偶性。置空64K基本內(nèi)存。

2B使磁碟驅(qū)動器和控制器作初始準(zhǔn)備。觸發(fā)奇偶性結(jié)束；即將控制任選的視頻ROM檢查前所需的任何調(diào)節(jié)。屏幕存儲器測試正在進行或失靈。

2C檢查串行端口，并使之作初始準(zhǔn)備。完成視頻ROM控制之前的處理；即將查看任選的視頻ROM并加以控制。屏幕初始準(zhǔn)備正在進行或失靈。

2D檢測并行端口，并使之作初始準(zhǔn)備。已完成任選的視頻ROM控制，即將進行視頻ROM回復(fù)控制之后任何其他處理的控制。屏幕回掃測試正在進行或失靈。

2E使硬磁盤驅(qū)動器和控制器作初始準(zhǔn)備。從視頻ROM控制之后的處理復(fù)原；如果沒有發(fā)現(xiàn)EGA／VGA就要進行顯示器存儲器讀／寫測試。檢測視頻ROM正在進行。

2F檢測數(shù)學(xué)協(xié)處理器，并使之作初始準(zhǔn)備。沒發(fā)現(xiàn)EGA／VGA；即將開始顯示器存儲器讀／寫測試。.

30建立基本內(nèi)存和擴展內(nèi)存。通過顯示器存儲器讀／寫測試；即將進行掃描檢查。認(rèn)為屏幕是可以工作的。

31檢測從C800：0至EFFF：0的選用ROM，并使之作初始準(zhǔn)備。顯示器存儲器讀／寫測試或掃描檢查失敗，即將進行另一種顯示器存儲器讀／寫測試。單色監(jiān)視器是可以工作的。

32對主板上COM／LTP／FDD／聲音設(shè)備等I／O芯片編程使之適合設(shè)置值。通過另一種顯示器存儲器讀／寫測試；卻將進行另一種顯示器掃描檢查。彩色監(jiān)視器（40列）是可以工作的。

33.視頻顯示器檢查結(jié)束；將開始利用調(diào)節(jié)開關(guān)和實際插卡檢驗顯示器的關(guān)型。彩色監(jiān)視器（80列）是可以工作的。

34.已檢驗顯示器適配器；接著將調(diào)定顯示方式。計時器滴答聲中斷測試正在進行或失靈。35.完成調(diào)定顯示方式；即將檢查BIOSROM的數(shù)據(jù)區(qū)。停機測試正在進行或失靈。

36.已檢查BIOSROM數(shù)據(jù)區(qū)；即將調(diào)定通電信息的游標(biāo)。門電路中A－20失靈。

37.識別通電信息的游標(biāo)調(diào)定已完成；即將顯示通電信息。保護方式中的意外中斷。

38.完成顯示通電信息；即將讀出新的游標(biāo)位置。RAM測試正在進行或者地址故障＞FFFFH。

39.已讀出保存游標(biāo)位置，即將顯示引用信息串。.

3A.引用信息串顯示結(jié)束；即將顯示發(fā)現(xiàn)信息。間隔計時器通道2測試或失靈。

3B用OPTI電路片（只是486）使輔助超高速緩沖存儲器作初始準(zhǔn)備。已顯示發(fā)現(xiàn)＜ESC＞信息；虛擬方式，存儲器測試即將開始。按日計算的日歷時鐘測試正在進行或失靈。

3C建立允許進入CMOS設(shè)置的標(biāo)志。.串行端口測試正在進行或失靈。

3D初始化鍵盤／PS2鼠標(biāo)／PNP設(shè)備及總內(nèi)存節(jié)點。.并行端口測試正在進行或失靈。

3E嘗試打開L2高速緩存。.數(shù)學(xué)協(xié)處理器測試正在進行或失靈。

40.已開始準(zhǔn)備虛擬方式的測試；即將從視頻存儲器來檢驗。調(diào)整CPU速度，使之與外圍時鐘精確匹配。

41中斷已打開，將初始化數(shù)據(jù)以便于0：0檢測內(nèi)存變換（中斷控制器或內(nèi)存不良）從視頻存儲器檢驗之后復(fù)原；即將準(zhǔn)備描述符表。系統(tǒng)插件板選擇失靈。

42顯示窗口進入SETUP。描述符表已準(zhǔn)備好；即將進行虛擬方式作存儲器測試。擴展CMOSRAM故障。

43若是即插即用BIOS，則串口、并口初始化。進入虛擬方式；即將為診斷方式實現(xiàn)中斷。.44.已實現(xiàn)中斷（如已接通診斷開關(guān)；即將使數(shù)據(jù)作初始準(zhǔn)備以檢查存儲器在0：0返轉(zhuǎn)。）BIOS中斷進行初始化。

45初始化數(shù)學(xué)協(xié)處理器。數(shù)據(jù)已作初始準(zhǔn)備；即將檢查存儲器在0：0返轉(zhuǎn)以及找出系統(tǒng)存儲器的規(guī)模。.

46.測試存儲器已返回；存儲器大小計算完畢，即將寫入頁面來測試存儲器。檢查只讀存儲器ROM版本。

47.即將在擴展的存儲器試寫頁面；即將基本640K存儲器寫入頁面。

48.已將基本存儲器寫入頁面；即將確定1MB以上的存儲器。視頻檢查，CMOS重新配置。

49.找出1BM以下的存儲器并檢驗；即將確定1MB以上的存儲器。.

4A.找出1MB以上的存儲器并檢驗；即將檢查BIOSROM數(shù)據(jù)區(qū)。進行視頻的初始化。

4B.BIOSROM數(shù)據(jù)區(qū)的檢驗結(jié)束，即將檢查＜ESC＞和為軟復(fù)位清除1MB以上的存儲器。.4C.清除1MB以上的存儲器(軟復(fù)位)即將清除1MB以上的存儲器.屏蔽視頻BIOSROM。.4D。已清除1MB以上的存儲器（軟復(fù)位）；將保存存儲器的大小。.

4E若檢測到有錯誤；在顯示器上顯示錯誤信息，并等待客戶按＜F1＞鍵繼續(xù)。開始存儲器的測試：（無軟復(fù)位）；即將顯示第一個64K存儲器的測試。顯示版權(quán)信息。

4F讀寫軟、硬盤數(shù)據(jù)，進行DOS引導(dǎo)。開始顯示存儲器的大小，正在測試存儲器將使之更新；將進行串行和隨機的存儲器測試。.

50將當(dāng)前BIOS監(jiān)時區(qū)內(nèi)的CMOS值存到CMOS中。完成1MB以下的存儲器測試；即將高速存儲器的大小以便再定位和掩蔽。將CPU類型和速度送到屏幕。

51.測試1MB以上的存儲器。.

52所有ISA只讀存儲器ROM進行初始化，最終給PCI分配IRQ號等初始化工作。已完成1MB以上的存儲器測試；即將準(zhǔn)備回到實址方式。進入鍵盤檢測。

53如果不是即插即用BIOS，則初始化串口、并口和設(shè)置時種值。保存CPU寄存器和存儲器的大小，將進入實址方式。.

54.成功地開啟實址方式；即將復(fù)原準(zhǔn)備停機時保存的寄存器。掃描“打擊鍵”

55.寄存器已復(fù)原，將停用門電路A－20的地址線。.

56.成功地停用A－20的地址線；即將檢查BIOSROM數(shù)據(jù)區(qū)。鍵盤測試結(jié)束。

57.BIOSROM數(shù)據(jù)區(qū)檢查了一半；繼續(xù)進行。.

58.BIOSROM的數(shù)據(jù)區(qū)檢查結(jié)束；將清除發(fā)現(xiàn)＜ESC＞信息。非設(shè)置中斷測試。

59.已清除＜ESC＞信息；信息已顯示；即將開始DMA和中斷控制器的測試。.

5A..顯示按“F2”鍵進行設(shè)置。

5B..測試基本內(nèi)存地址。

5C..測試640K基本內(nèi)存。

60設(shè)置硬盤引導(dǎo)扇區(qū)病毒保護功能。通過DMA頁面寄存器的測試；即將檢驗視頻存儲器。測試擴展內(nèi)存。

61顯示系統(tǒng)配置表。視頻存儲器檢驗結(jié)束；即將進行DMA＃1基本寄存器的測試。.

62開始用中斷19H進行系統(tǒng)引導(dǎo)。通過DMA＃1基本寄存器的測試；即將進行DMA＃2寄存器的測試。測試擴展內(nèi)存地址線。

63.通過DMA＃2基本寄存器的測試；即將檢查BIOSROM數(shù)據(jù)區(qū)。.

64.BIO