线路检测报告.docx

1、线路检测报告二级项目（嵌入式系统应用）题 目:基于stm32的路检测学 号：_20134823091_姓 名：_王秀峰 _班 级： 13自动C1 专 业： 自动化_学 院：_工学部 _ _入学时间：_2013级 指导教师： 王振华 _日 期： 2015年 7月 9日1.线路及实现功能1.1 线路图1.2 功能要求线路连接之后通过单片机检测线路连接是否正确，如果连接正确输出连接正确，如果连接不正确输出连接错误的点，并统计错误点的个数。2 实现方法2.1 原理及思路原理：当导线连接在一起时，信号是可以导通的，基于这点可以将电路中需要需要检测的点连接单片机的引脚，单片机引脚依次置位，并在其中一个引脚

2、置位时检测其他引脚的电平，同为高电平说明两个引脚之间有导线连接，判断该导线连接是否正确。思路：将GPIOD口的0-11口依次置高电平，每次置高电平后以16位的形式读取GPIOD口的数值，之后对读取到的数据操作，判断是否有错误接线。2.2 伪代码令A=线路正确连接时的数据。将第一个引脚置位，读取其他引脚的状态得到数据B。将AB进行比较，如果A=B，则输出正确，如果A!=B，跳到第四步。令B=A|B，得到正确与错误同时存在的数据，在令B=AB,得到错误点的数据。将B进行移位操作，得到最低位为1时，根据移位的次数判断哪个引脚对应的线连接错误，并输出错误的位置。将a进行左移操作重复上述操作。2.3 代

3、码实现uint16_t n12=3,3,140,140,48,48,832,140,832,832,3072,3072;代码分析：将正确的数据存入数组n12中。uint16_t a=1; GPIO_Write(GPIOD,a);代码分析：声明变量a=1;,并将a的值写入GPIO的ODR寄存器中，如图1图1uint16_t ReadValue; ReadValue=GPIO_ReadInputData(GPIOD);代码分析：声明变量ReadValue;通过 GPIO_ReadInputData()函数读取GPIOD的数值。GPIO_ReadInputData()函数如图2图2if(ReadVa

4、lue =ni) USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC); printf (the %d point is Rightn,i);代码分析：将ReadValue与ni进行比较，如果正确则输出。 uint16_t j,count;else ReadValue=ni|ReadValue; ReadValue=ReadValueni; for(j=0;j=1; if(ReadValue &1) USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC); printf(the %d point is error ,j); count+; 代码分析

5、：在第三步判断有错误的情况下，执行此过程，首先将ReadValue=ni|ReadValue;得到错误位与正确位同时存在的数据。ReadValue=ReadValueni;异或之后变量ReadValue中只有错误位，通过循环移位，将错误的数据位找到并输出。Count统计错误的个数。3 程序测试中出现的问题及解决方法3.1 stm32通信问题在任务开始阶段，测试结果如图3图3测试程序USART1_Config(); GPIOD_Config(); /GPIOD_test(); printf(12n); printf(12n); while(1);使用stm32f10x调试串口通信时，发现一个出错

6、的现象，硬件复位重启之后，发送测试数据0x01,0x02,0x03,0x04.接收端收到的数据为：0x02,0x03,0x04,第一个数据丢失。查阅stm32f10x参考手册，找到这样一句话：TC：发送完成标记：当前字节帧发送完成后，由硬件将该位置位。如果USART_CR1中的TCIE为1，则产生中断。由软件序列清除该位(先读USART_SR，然后写入USART_DR)。TC位也可以通过写入0来清除，只有在多缓存通讯中才推荐这种清除程序。0：发送还未完成；1：发送完成。注意到这一句：由软件序列清除该位(先读USART_SR，然后写入USART_DR)。 也就是说，要先read USART_SR

7、,然后write USART_DR，才能完成TC状态位的清除。而硬件复位后，串口发送的首个数据之前没有read SR的操作，是直接write DR，也就是说，TC没有被清除掉。硬件复位后，串口发送首个数据之前，先读取一下USART_SR，则能够保证首个数据发送时，不出现覆盖的情况。当然，也有别的方法，比如先清除TC状态位，USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);3.2 引脚输出电平选择及引脚模式选择在程序测试中对a的赋值有两种，一种是置1，另一种是置零；引脚初始化时可选择为输出的有四种模式，分别为推挽输出模式、开漏输出模式、复用推挽输出模式和复用开漏输出模

8、式。复用模式是根据GPIO的复用功能来选择的，如GPIO的引脚用作串口的输出，则使用复用推挽输出模式。所以对于本任务可选的只有前两种。下面是测试过程中的数据模式：推挽输出模式 a：1 模式：推挽输出模式 a：0xfffe 图4 图5模式：开漏输出模式 a：1 模式：开漏输出模式 a：0xfffe 图6 图7分析上述数据， 两种情况输出数据无法判别不能使用，输出的为随机数，根据I/O端口位的基本结构，如图7可知在开漏输出模式时，如果我们控制输出为0，低电平，则使N-MOS管导通，使输出接地，若控制输出为1（无法直接输出高电平），则既不输出高电平，也不输出低电平，为高阻态。为正常使用时必须外部外接

9、一个上拉电阻。所以在本任务中引脚不能设置为开漏输出模式。图8 I/O端口位的基本结构最终能选择的只有，但是在测试数据中有几组数据为零，查看接线图，发现数据为0的点均为结点，最后查看STM32的技术手册发现其引脚无法驱动两个引脚，导致输出高电平的引脚被拉低。4 测试结果与总结4.1 测试结果接线完全正确时图9接线有误时图104.2 总结通过完成这次任务，使我加深了对stm32的掌握，在过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露了前期我们在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲手制作，使我掌握的知识不再是纸上谈兵。过而能改，善莫大焉。在过程

10、中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检验修改环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次任务终于顺利完成了，在过程中遇到了很多问题，最后在我的不懈的努力下，终于迎刃而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘。我认为这次的任务培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在过程中，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、

11、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在课程设计结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。 回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

12、在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。总之，认真对待每一个学习的机会，珍惜过程中的每一分一秒，学到最多的知识和方法，锻炼自己的能力，这个是我们在在本次课程设计中学到的最重要的东西，以后也将受益匪浅的！附录单片机引脚连接图线路连接图程序main.c#include stm32f10x_conf.h#include usart.h#include gpio.h/uint16_t n12=3,3,140,140,48,48,832,140,832,832,3072,3072;uint16_t n12=3,3,0,0,48,48,0,0,0,0,3072,3072;/

13、预置正确的数据void GPIOD_test()/引脚电平检测函数 static uint16_t i,j,a=1,ReadValue,count; /声明静态变量 for(i=0;i12;i+) /开始进行12次循环 GPIO_Write(GPIOD,a);/将a的值写入到GPIOD口/*GPIOD口读取数据并将值赋给ReadValue*/ ReadValue=GPIO_ReadInputData(GPIOD); ReadValue= ReadValue&0xfff;/取出ReadValue的低12位 a=1; /a每循环一次进行一次左移操作 if(ReadValue =ni)/判断读取的数

14、据与预置的数据是否相等 USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);/清除发送完成标志位 printf (the %d point is Rightn,i+1); else/读取到的数据与预置的数据不一致进行本操作 ReadValue=ni|ReadValue;/*1 ReadValue=ReadValueni;/*2/*1、2两步操作是将错误位找到*/ for(j=0;j=1;/数据右移，将错误位移到最低位 if(ReadValue &1)/判断数据非0 USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC); printf(the e

15、rror point is %dn,j+1); if(i=0|i=1) printf (the error is line is 1n); else if(i=2|i=3|i=7) printf (the error is line is 2n); else if(i=4|i=5) printf (the error is line is 3n); else if(i=6|i=8|i=9) printf (the error is line is 4n); else if(i=10|i=11) printf (the error is line is 5n); count+; j=0; USA

16、RT_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC); printf (there are %d errors,count);int main(void) USART1_Config();/串口初始化 GPIOD_Config();/GPIO口初始化 GPIOD_test();/引脚电平检测函数 while(1);/等待gpio.c#include gpio.hvoid GPIOD_Config(void) GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD, ENA

17、BLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);Gpio.h#ifndef _GPIO_H_#define _GPIO_H_#include stm32f10x.h#include stm32f10x_usart.hvoid GPIOD_Config(void);#endi

18、fusart.c#include usart.huint32_t temp;void USART1_Config(void) GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed

19、_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200; USART_InitStructure.USAR

20、T_WordLength = USART_WordLength_8b; USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx; USART_Init(USA

21、RT1, &USART_InitStructure); USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); USART_Cmd(USART1, ENABLE); void NVIC_Configuration(void) NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0); / NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChan

22、nelPreemptionPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); void USART1_IRQHandler(void) if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE)!=RESET) temp=USART_ReceiveData(USART1); USART_SendData(USART1, temp);

23、while(USART_GetITStatus(USART1, USART_FLAG_TC)!=RESET); USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE); int fputc(int ch, FILE *f) USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch); while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) = RESET); return (ch);int fgetc(FILE *f) while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) = RESET); return (int)USART_ReceiveData(USART1);usart.h#ifndef _USART_H_#define _USART_H_#include stm32f10x.h#include stm32f10x_usart.h#include void USART1_Config(void);void NVIC_Configuration(void);void USART1_IRQHandler(void);#endif