基于AVR單片機(jī)的自行車行車記錄儀，包括軟硬件具體

5. 軟硬件系統(tǒng)調(diào)試

5.1 硬件調(diào)試

在完成硬件PCB的加工之后，首先第一步便是進(jìn)行硬件焊接以及調(diào)試，在調(diào)試過程中碰到過許多問題，并且經(jīng)過分析和實(shí)踐意義解決，接下去分析在硬件調(diào)試過程中碰到的各類問題與解決方法。

遇到的問題：

主控板電源，電流不夠，當(dāng)初設(shè)計(jì)的時候主要是為了降壓在主控板的電源之后加了一個二極管來限制電壓，結(jié)果是焊接了一個IN4148的小電流二極管，導(dǎo)致液晶很暗，并且不能調(diào)處液晶對比度，電源模塊的電路圖如圖5.1所示

圖5.1 主控板電源模塊

解決方法是，使用大電流的二極管，SS26，很好的解決了這一問題。

霍爾傳感器，感應(yīng)靈敏度太低，在設(shè)計(jì)電路的時候以為霍爾元件在周期性磁場的作用下能直接輸出單片機(jī)能接收的方波，但是實(shí)際測試并非如此，單用霍爾元件直接接單片機(jī)，靈敏度很低，要固定也不方便，原設(shè)計(jì)圖霍爾傳感器接口如圖5.2所示

圖5.2 霍爾元件接口

解決方法是，使用運(yùn)算放大器對信號進(jìn)行放大，并使用滑動變阻器來調(diào)節(jié)靈敏度，使之變成一個靈敏度可調(diào)的并輸出方波的可調(diào)霍爾傳感器，改良的電路如上硬件設(shè)計(jì)中的圖3.4所示。

打印機(jī)子控板，布線太細(xì)，打印機(jī)的打印針在打印的瞬間，以及打印機(jī)的點(diǎn)擊在運(yùn)轉(zhuǎn)的時候都是需要提供大電流的，能達(dá)到幾百mA，瞬間甚至幾個安培，而在布線的時候，打印針的地方只用了2.54mm的細(xì)線，在實(shí)際使用的時候只能打印16x16的大字，當(dāng)打印壓縮的字體時便變成很模糊的字，主要原因是打印針電流小，力度不夠。

解決方法：手動焊接萬用板來達(dá)到打印的效果，在使用萬用板的時候也出現(xiàn)部分不能打印的結(jié)果，結(jié)果只是三極管壞掉，也得到了很好的解決。

5.2 軟件調(diào)試

在上面的硬件調(diào)試完畢之后，其實(shí)已經(jīng)完成了一些基本的驅(qū)動，打印機(jī)驅(qū)動，液晶驅(qū)動，霍爾元件驅(qū)動都已經(jīng)完成，在軟件上的主要難題主要有：

DS18B20時序---作為單總線溫度傳感器，DS18B20是達(dá)拉斯的單總線結(jié)構(gòu)數(shù)字溫度傳感器，由于其是單總線結(jié)構(gòu)，所以在時序的控制上要求非常嚴(yán)格，在做這個驅(qū)動時碰到過許多問題，主要是時序很難控制，最后通過JTAG硬件仿真調(diào)試，解決了這一難題。

用戶UI界面，以前從來沒坐過多級的菜單，并且菜單層次多，條數(shù)多，如果用簡單的switch，case語句來實(shí)現(xiàn)的話，那將會是一個非常龐大的代碼，不僅編寫困難，而且不易維護(hù)，增減麻煩。所以為了做好這一塊，在網(wǎng)上搜索了大量的資料，最后使用的是基于節(jié)點(diǎn)編號的方法，并進(jìn)行了一些改良，這種方法的結(jié)構(gòu)圖如上圖軟件設(shè)計(jì)中的圖4.3所示

6. 欲求目標(biāo)

6.1 要求達(dá)到的目標(biāo)

要實(shí)現(xiàn)的功能主要如下：

顯示實(shí)時速度和平均速度

顯示總里程和單次行車?yán)锍?p>顯示時間和溫度

節(jié)電保護(hù)

行車信息存儲

用戶菜單UI界面

時間修改

輪徑設(shè)置，里程設(shè)置，等一些參數(shù)的設(shè)置

打印行車記錄統(tǒng)計(jì)信息

貪吃蛇小游戲

6.2 產(chǎn)品優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：該產(chǎn)品的最大優(yōu)點(diǎn)是顯示實(shí)時速度和里程精確，誤差小，并且可調(diào)節(jié)度大，能適應(yīng)輪胎圓周10—250cm的自行車，使用用戶UI界面，并且顯示的全是淺顯易懂的中文，顯示更加人性化和方便，傳感器靈敏度高，并且還具有打印功能，便于用戶管理行車信息。

缺點(diǎn)：本產(chǎn)品的最大缺點(diǎn)是成本高，打印機(jī)以及液晶都是比較昂貴的，這點(diǎn)需要改進(jìn)。另一個缺點(diǎn)便是沒有包裝，只是達(dá)到了實(shí)驗(yàn)級的產(chǎn)品，沒有達(dá)到產(chǎn)品級別，這點(diǎn)在量產(chǎn)產(chǎn)品之后可以進(jìn)行改良。

附錄一

主控板系統(tǒng)原理圖：

附錄二

驅(qū)動板原理圖：

霍爾傳感器原理圖：