用51單片機(jī)來(lái)測(cè)試成分的含鐵量

儀器的原理是借助電磁感應(yīng)，為線圈通電，不同含鐵量的成分會(huì)使線圈產(chǎn)生不同頻率的震蕩，由此來(lái)測(cè)試成分的含鐵量。我做的部分也非常簡(jiǎn)單，使用51單片機(jī)操作12864做顯示，矩陣鍵盤(pán)控制系統(tǒng)的行為，1302存儲(chǔ)時(shí)間，可有可無(wú)，24c02用來(lái)存儲(chǔ)預(yù)設(shè)參數(shù)，用于方便計(jì)算，僅此而已。

接到任務(wù)后，準(zhǔn)備一晚上把它弄完。這也是上大學(xué)以來(lái)首次通宵做東西(其實(shí)后半夜基本都在發(fā)呆)，第一天晚上進(jìn)展還算比較快，每個(gè)基本模塊的基本操作都能進(jìn)行了。然后就可以回家輕松過(guò)五一啦。其實(shí)艱巨的任務(wù)還在后面。碰到的第一個(gè)問(wèn)題就做一個(gè)什么樣的操作界面比較靠譜。由于沒(méi)有g(shù)ui支持，做什么玩意全都需要自己安排。原儀器用的是數(shù)碼管，自然參考價(jià)值不大。起初就試著按照操作步驟來(lái)編排界面。時(shí)鐘顯示->設(shè)置參數(shù)1->設(shè)置參數(shù)2->......->測(cè)量結(jié)果->返回重測(cè)整個(gè)過(guò)程是一個(gè)線性的設(shè)置過(guò)程，逐一檢查每一個(gè)參數(shù)，然后進(jìn)行測(cè)量。后來(lái)我發(fā)現(xiàn)既然要選擇參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，我們應(yīng)該把參數(shù)選擇放入一個(gè)并排選擇的環(huán)境中，即參數(shù)選擇界面->1,...2... ... ->回參數(shù)選擇界面。這樣就可以方便地設(shè)置參數(shù)，修改需要修改的部分。

當(dāng)時(shí)想也沒(méi)想就這么寫(xiě)了，而且寫(xiě)了一個(gè)超級(jí)長(zhǎng)的大循環(huán)，里面嵌套了無(wú)數(shù)小循環(huán)，直接導(dǎo)致的后果就是冗長(zhǎng)的程序搞亂了自己的思維，測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)鍵盤(pán)掃描出了問(wèn)題，時(shí)常有檢測(cè)不到按鍵的現(xiàn)象。而回頭看看自己寫(xiě)的程序，實(shí)現(xiàn)類(lèi)似的鍵盤(pán)檢測(cè)卻運(yùn)用了各種不同的方法，還都寫(xiě)在同一個(gè)函數(shù)中，就算不出錯(cuò)，自己也不想再看。真有種絕望的感覺(jué)，后來(lái)又將這段代碼全部刪除了，這是個(gè)教訓(xùn)。*在實(shí)現(xiàn)類(lèi)似功能的時(shí)候，最好是用同樣的方法，這種方法要經(jīng)過(guò)仔細(xì)的推敲和實(shí)驗(yàn)，可以不是最簡(jiǎn)單的，但必須是最可靠的辦法。比如在這個(gè)程序中，每次顯示之后然后判斷按鍵值，從而進(jìn)入下一個(gè)步驟?？梢?jiàn)，每個(gè)步驟的切換都是相類(lèi)似的，當(dāng)然，我們可以用很多方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，開(kāi)始的做法就是想起來(lái)怎么做就怎么做，寫(xiě)得多了自己也不明白了。
我們可以遵循這樣的模式：

key = KEY_NULL;

while(key == KEY_NULL)

{

key = keyscan();

switch(key)

{

... ...

}

}

這段代碼用于檢測(cè)按鍵相對(duì)比較清晰，可靠性高，可以作為通用模板。

寫(xiě)完了按鍵的控制，下一個(gè)比較讓人糾結(jié)的就是12864的顯示問(wèn)題。使用有字庫(kù)的12864本來(lái)應(yīng)該是方便一些，但是被我奇葩地搞得一塌糊涂。開(kāi)始寫(xiě)了一個(gè)在12864上打印字符的函數(shù)，然后再上面循環(huán)打印出要顯示的數(shù)字。程序復(fù)雜也就算啦，關(guān)鍵是打印效果很讓人郁悶，我們知道12864帶字庫(kù)的是16*16為一大格，這樣一個(gè)字節(jié)寫(xiě)下去，一個(gè)數(shù)字就占據(jù)1個(gè)方格，光標(biāo)還亂飛。糾結(jié)一段時(shí)間知道，受到打印字符串的啟發(fā)，將數(shù)字轉(zhuǎn)換成ascii放到數(shù)組中，數(shù)組尾巴上加'\0'，然后當(dāng)做字符串顯示，就ok了。

然后就是最令人抓狂的問(wèn)題，EEPROM讀取出錯(cuò)。24c02是iic器件，51模擬iic時(shí)序是我以前從網(wǎng)上蕩的，測(cè)試單個(gè)寫(xiě)入讀取正常。但是寫(xiě)入一個(gè)數(shù)組，讀出來(lái)的卻是隔一格有，隔一格亂碼。網(wǎng)上沒(méi)見(jiàn)過(guò)這種問(wèn)題。有問(wèn)題，放一放吧。五一長(zhǎng)假，人生中第一次約女生，然后...，不知道還有沒(méi)有然后了......玩了5天，回到學(xué)校，找高手們研究研究。于是大家集思廣益，各種辦法找問(wèn)題，最后我們發(fā)現(xiàn)如果人為寫(xiě)入一個(gè)數(shù)字，也是第一個(gè)正確，接下來(lái)的一個(gè)錯(cuò)誤，然后又正確。我估計(jì)是延時(shí)的問(wèn)題，兩次寫(xiě)入之間加延時(shí)，正常存取。可見(jiàn)，找不出問(wèn)題的時(shí)候，和大家討論一下是非常有益的。主要是選擇不同的測(cè)試方法，一步一步排查是顯示的問(wèn)題?轉(zhuǎn)換的問(wèn)題?eeprom讀出的問(wèn)題?eeprom寫(xiě)入的問(wèn)題?開(kāi)始一直懷疑是讀取方式的問(wèn)題，也就沒(méi)考慮是寫(xiě)的問(wèn)題。同時(shí)也需要注意，延時(shí)函數(shù)的意義，尤其是對(duì)于這種有嚴(yán)格時(shí)序要求的總線協(xié)議。弄清每個(gè)延時(shí)的意義是有必要的。

搞完這些后，我發(fā)現(xiàn)keil2中最讓人蛋疼的問(wèn)題來(lái)了，莫名其妙的不產(chǎn)生hex文件，一大堆warming以前見(jiàn)過(guò)(uncalled segment )，也不知道怎么就好了，這次做個(gè)了斷吧。仔細(xì)看過(guò)這些警告，全都是大寫(xiě)但是可以看出是針對(duì)有些函數(shù)的，查看發(fā)現(xiàn)全都是沒(méi)有使用的函數(shù)，我們將這些沒(méi)有使用的函數(shù)與變量全部注釋掉，warming減少到一定程度，自然就可以了，貌似編譯器不知道什么函數(shù)被調(diào)用，而是將其都編譯，生成obj。也就是說(shuō)我們平時(shí)要養(yǎng)成好習(xí)慣，不調(diào)用的函數(shù)和全局變量及時(shí)注釋掉。否則就和我一樣，程序沒(méi)多大，內(nèi)存卻很容易就溢出，以至于無(wú)法定義變量和基本計(jì)算出錯(cuò)。為了減少這種內(nèi)存的浪費(fèi)，我們必須犧牲一部分可讀性，將函數(shù)拆開(kāi)直接寫(xiě)到用的地方，盡量使函數(shù)并排而不是嵌套。

開(kāi)始為了函數(shù)易讀寫(xiě)了這么個(gè)奇葩的結(jié)構(gòu)：

void test_fun()

{

//char key;

T0T1_init();

ascii_init();

disp_welcome();

initial_ds1302();

disp_clock();

while(1)

{

select_change(POINT_POSITION);

disp_bas(POINT_POSITION);

test_process(POINT_POSITION);

}

}

這個(gè)結(jié)構(gòu)直接放到main函數(shù)中，其實(shí)這樣做，系統(tǒng)需要為里面的嵌套浪費(fèi)許多內(nèi)存來(lái)保存環(huán)境，所以內(nèi)存很快就被吃光了。將這個(gè)結(jié)構(gòu)拆解，直接裝入main函數(shù)，這樣定義變量就可以啦。目前數(shù)組還原數(shù)字方面計(jì)算總是出錯(cuò)，原因還不明確。