5. 电路制作与调试

5.1 电路制作 5.1.1电路仿真

电路的仿真主要通过Proteus软件进行硬件电路的初步设计，能够对各器件进行合理布局，以及验证逻辑是否正确。通过仿真可以避免因电路错误而将器件烧毁，并且能够进一步了解软件程序编写是否正确，能否实现功能。仿真步骤如下： (1).安装Proteus仿真软件。

(2).按照设计进行布局，画电路图，并连线。本设计先画出单片机，然后将四位数码管与单片机连接，再将ADC0809与单片机端口连接，进而将四个电位器与ADC0809连接，再将MAX232与RS-232C连接好后与单片机的P3.0、P3.1口相连。最后接电源和地线。 (3).认真检查连线是否正确，各端口设置是否与程序中的一致，是否接电源和地。 (4).将生成的.HEX文件导入单片机。

(5).点击PLAY，观察是否正常显示及显示结果。

(6).改变电位器大小及转换通道，再次观察是否正常显示结果。 如图5.1为下位机电路仿真图。

图5.1 下位机电路仿真

软件仿真遇到的第一个问题是点击Proteus中Play后，四位数码管不显示结果，且电源供电正常，电路连接正确。经测单片机I/O输出端口电平后发现，没有生成.HEX文件，即将程序下载到单片机内，经改后，解决了这个问题。

软件仿真遇到的第二个问题是点击Proteus中Play后，四位数码管显示结果不是正常值。经检查发现下位机程序显示模块程序中的语句逻辑出现了问题，当给每个数码管均先用语句熄灭后，再逐个点亮后，显示结果变为正常值。

软件仿真遇到的第三个问题是拨动开关后，采集信号通道没有发生改变。经检查后，发现开关另一端应接地，而不是高电平。改过之后，能够实现用开关控制通道。 5.1.2 硬件电路制作

硬件电路制作包括元器件的选择、电路的焊接以及电路之间的连接。在通过Proteus软件仿真通过后，将电路所需的元器件整理、列表、领取、购买。之后开始在焊接板上进行电路焊接。焊好后，用杜邦线按图接到相应管脚。认真检查电路，确认无误后，开始通电。通电后结果显示于数码管上，通过调节电位器阻值改变电压大小，并观察数码管显示结果是否正常。再按下按键开关以改变通道，之后调节该通道电位器继续观察。下位机硬件实物图如图5.2所示。

图5.2 下位机硬件实物图

硬件调试遇到的第一个问题是当接通电源后，数码管显示结果不稳定，一直闪烁。起初认为是软件延迟时间过高，在改变延迟值后，数码管依旧闪烁。经过查询资料发现是电流不够，进而给单片机P0口再接一上拉排阻，且将电源功率增大。这一问题便得到解决。

调试遇到的第二个问题是当按下按键开关后，电路通道没有切换。经检查发现在焊接电路时两个按键开关的一端均接错，没有与单片机的P1.4和P1.5连接。在重新焊接后，功能得到实现。

硬件电路调试遇到的第三个问题是在调试过程中，某次通电后，发现数码管显示的数值一直是174，无论按动开关还是改变电位器阻值都无法改变数码管显示值。经检查发现是在之后的焊接中将ADC0809烧坏。之后将整个电路重新焊接，并采用先焊接底座，之后将芯片插到底座上的方法解决掉这一问题。

硬件调试遇到的第四个问题是将下位机用串口与上位机连接后，发现下位机采集到的数据信息无法上传到上位机。遇到这个问题首先想到的是串口电路是否工作正常，用其他已完善的程序下载到单片机后，再次与上位机连接并通过串口调试工具检测，发现数据传输正常，结果正确，便确定了是串口程序出了问题。在反复检查下位机程序、查询资料后，重新改写了部分程序。问题便得到了解决。

结论

本设计介绍的是基于单片机的多路数据采集系统，用于对4路模拟量进行采集，并显示采集到的数值。本系统使用ADC0809对模拟量进行转换，用ATC89C52单片机作为系统核心，控制ADC0809以及将采集到的数据发送至上位机。通过四位共阴数码管显示转换后的数值，将采集过程中模拟量的变化以及通道的切换用上位机动态显示并以坐标的形式绘制出来。

虽然本次设计已基本完成设计目标，但是还有不足之处。主要表现在显示时不够稳定，时而就会出现数值跳变，这种情况是由于杜邦线与排针连接时有松动。若采用PCB制板，将复杂的引脚连接通过制板时绘制到电路中，这种情况就会得到解决。对信号的采集形式有些单一，若能将其他3路分别采集温度、湿度、光照强度信号会提高系统的实用性，可以通过传感器等器件来实现对不同信号形式的采集。