线路检测报告.docx

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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=A^B,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代码实现

uint16_tn[12]={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n[12]中。

uint16_ta=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1

uint16_tReadValue;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2

if（ReadValue==n[i]）

{

USART_ClearFlag（USART1,USART_FLAG_TC）;

printf（"the%dpointisRight\n",i）;

}

代码分析：

将ReadValue与n[i]进行比较，如果正确则输出。

uint16_tj,count;

else

{

ReadValue=n[i]|ReadValue;

ReadValue=ReadValue^n[i];

for（j=0;j<12;j++）

{

ReadValue>>=1;

if（ReadValue&1）

{

USART_ClearFlag（USART1,USART_FLAG_TC）;

printf（"the%dpointiserror",j）;

count++;

}

}

}

代码分析：

在第三步判断有错误的情况下，执行此过程，首先将ReadValue=n[i]|ReadValue;得到错误位与正确位同时存在的数据。

ReadValue=ReadValue^n[i];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

3.1stm32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（"12\n"）;

printf（"12\n"）;

while

（1）;

使用stm32f10x调试串口通信时，发现一个出错的现象，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readUSART_SR,然后writeUSART_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readSR的操作，是直接writeDR，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8I/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10

4.2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、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。

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_tn[12]={3,3,140,140,48,48,832,140,832,832,3072,3072};

uint16_tn[12]={3,3,0,0,48,48,0,0,0,0,3072,3072};//预置正确的数据

voidGPIOD_test（）//引脚电平检测函数

{

staticuint16_ti,j,a=1,ReadValue,count;//声明静态变量

for（i=0;i<12;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==n[i]）//判断读取的数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%dpointisRight\n",i+1）;

}

else//读取到的数据与预置的数据不一致进行本操作

{

ReadValue=n[i]|ReadValue;//************1

ReadValue=ReadValue^n[i];//***********2

/*1、2两步操作是将错误位找到*/

for（j=0;j<12;j++）

{

ReadValue>>=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（"theerrorpointis%d\n",j+1）;

if（i==0||i==1）

{

printf（"theerrorislineis1\n"）;

}

elseif（i==2||i==3||i==7）

{

printf（"theerrorislineis2\n"）;

}

elseif（i==4||i==5）

{

printf（"theerrorislineis3\n"）;

}

elseif（i==6||i==8||i==9）

{

printf（"theerrorislineis4\n"）;

}

elseif（i==10||i==11）

{

printf（"theerrorislineis5\n"）;

}

count++;

}

}

j=0;

}

}

USART_ClearFlag（USART1,USART_FLAG_TC）;

printf（"thereare%derrors",count）;

}

intmain（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.h"

voidGPIOD_Config（void）

{

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE）;

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.h"

voidGPIOD_Config（void）;

#endif

usart.c

#include"usart.h"

uint32_ttemp;

voidUSART1_Config（void）

{

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;

USART_InitTypeDefUSART_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE）;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_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.USART_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（USART1,&USART_InitStructure）;

USART_ITConfig（USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE）;

USART_Cmd（USART1,ENABLE）;

}

voidNVIC_Configuration（void）

{

NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;

NVIC_PriorityGroupConfig（NVIC_PriorityGroup_0）;//ÇÀÕ¼ÓÅÏȼ¶×î¸ß

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;

NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）;

}

voidUSART1_IRQHandler（void）

{

if（USART_GetITStatus（USART1,USART_IT_RXNE）!

=RESET）

{

temp=USART_ReceiveData（USART1）;

USART_SendData（USART1,temp）;

while（USART_GetITStatus（USART1,USART_FLAG_TC）!

=RESET）;

USART_ClearITPendingBit（USART1,USART_IT_RXNE）;

}

}

intfputc（intch,FILE*f）

{

USART_SendData（USART1,（uint8_t）ch）;

while（USART_GetFlagStatus（USART1,USART_FLAG_TC）==RESET）;

return（ch）;

}

intfgetc（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

voidUSART1_Config（void）;

voidNVIC_Configuration（void）;

voidUSART1_IRQHandler（void）;

#endif