热式气体质量流量计系统调试，流量计应用系统的调试环节很重要,它决定着流量计能否正常工作。本系统采用静态调试、软件模拟调试和在线调试三种调试方法。调试顺序是先进行静态硬件调试,排除一些明显的硬件故障;而后采用软调试,排除一些明显的编程错误,并实时模拟运行,通过查看一些寄存器的数值纠正一些程序错误,对那些对执行时间有严格要求的程序来说,可以通过查看代码执行时间来调整一些程序;后借助专用仿真器进行软硬件联合在线调试进一步排除故障。通常在在线调试过程中,还会发现一些前面未发现硬件和软件错误,一定要细心彻底的排查并纠正所发现的错误。
1.静态调试
硬件调试是整个单片机系统调试的基础,它一般是指系统刚开发出来时上电前后的检査,包括:(1)上电前检査电源和地线是否短路,目视一下些关键器件有无短路、虚焊、漏焊现象:(2)上电后检查电源电压是否稳定正常,时钟线上的频率、波形及幅度是否正常,各芯片工作温度是否正
常以一些指示显示是否正常等。按照上面所提到的一些原则,对质量流量计样机进行静态调试的情况如下:
1)电源情况:系统电源很重要,它负责为整个电路供电,它的稳定与否对系统能否正常稳定工作有很大的影响。尤其本系统中可调电源芯片LM317负责对加热器供电,它对流量测量有很大的影响。但在第一次调试过程中,系统上电时用万用表测量各个模块电压值,发现其它电压模块都很正常,独可调电压源LM317输出为0V。用万用表进一步测測量发现模块输入电压12V正常,由此可以说明是芯片LM317的问题,经过检査发现原来是电路设计时LM317原理图输入输出引脚和PCB封装没对应。
2)连线调整:在发现错误后进行排除过程中,可能需要重新引线(如上面提到的可调电源芯片LM317通过重新引线解决问题),一般直接采用飞线来完成,但引线的长度要合适,不能过长,以免后面调试过程中出现刮碰干扰,造成飞线开焊,影响调试工作进展。还有一点需要重点注意飞线的绝缘性,不能有裸露的金属导线,以防止与电路中的某些芯片引脚连接造成短路及连接错误而烧毀芯片。
2.软调试
质量流量计的软调试是在高速的PC上借助 MPLAB IDE开发环境中的 MPLAB SIM软件模拟器进行按程序的逻辑路径运行,并观察程序运行结果和I/O状态响应等,它不依赖于硬件电路,适合于目标硬件电路还未完成之前的一些代码调试。本系统主要使用 MPLAB SI软件模拟器来排除程序中的一些错误和调试程序中些延时计算及一些需要精确控制执行时间的程序等不依赖外设的代码。
3.在线调试
质量流量计在线调试是在充分利用外部硬件资源的基础上,借助专用的调试器在MPLAB IDE集成开发环境中进行的,它的好处是软硬件联合调试,能把程序的运行实时状态的反映到单片机引脚的状态上,可以全速运行下对硬件和应用程序进行实时测试,是一种实时仿真运行调试方式。本设计中使用的调试编程器是 Pickit3,用 Pickit3进行在线调试有炳个步骤:第一步要求将应用程序烧写到目标单片机中;第二步使用目标 FLASH PIC单片机内部的在线调试硬件来运行和测试应用程序。