51單片機的調試

對于一個(gè)新設計的電路板，調試起來(lái)往往會(huì )遇到一些困難，特別是當板比較大、元件比較多時(shí)，往往無(wú)從下手。但如果掌握好一套合理的調試方法，調試起來(lái)將會(huì )事半功倍。對于剛拿回來(lái)的新PCB板，我們首先要大概觀(guān)察一下，板上是否存在問(wèn)題，例如是否有明顯的裂痕，有無(wú)短路、開(kāi)路等現象。如果有必要的話(huà)，可以檢查一下電源跟地線(xiàn)之間的電阻是否足夠大。

然后就是安裝元件了。相互獨立的模塊，如果您沒(méi)有把握保證它們工作正常時(shí)，最好不要全部都裝上，而是一部分一部分的裝上(對于比較小的電路，可以一次全部裝上)，這樣容易確定故障范圍，免得到時(shí)遇到問(wèn)題時(shí)，無(wú)從下手。一般來(lái)說(shuō)，可以把電源部分先裝好，然后就上電檢測電源輸出電壓是否正常。如果在上電時(shí)您沒(méi)有太大的把握(即使有很大的把握，也建議您加上一個(gè)保險絲，以防萬(wàn)一)，可考慮使用帶限流功能的可調穩壓電源。先預設好過(guò)流保護電流，然后將穩壓電電源的電壓值慢慢往上調，并監測輸入電流、輸入電壓以及輸出電壓。如果往上調的過(guò)程中，沒(méi)有出現過(guò)流保護等問(wèn)題，且輸出電壓也達到了正常，則說(shuō)明電源部分OK。反之，則要斷開(kāi)電源，尋找故障點(diǎn)，并重復上述步驟，直到電源正常為止。

接下來(lái)逐漸安裝其它模塊，每安裝好一個(gè)模塊，就上電測試一下，上電時(shí)也是按照上面的步驟，以避免因為設計錯誤或/和安裝錯誤而導致過(guò)流而燒壞元件。

尋找故障的辦法一般有下面幾種：

①測量電壓法。首先要確認的是各芯片電源引腳的電壓是否正常，其次檢查各種參考電壓是否正常，另外還有各點(diǎn)的工作電壓是否正常等。例如，一般的硅三極管導通時(shí)，BE結電壓在0.7V左右，而CE結電壓則在0.3V左右或者更小。如果一個(gè)三極管的BE結電壓大于0.7V(特殊三極管除外，例如達林頓管等)，可能就是BE結就開(kāi)路。

②信號注入法。將信號源加至輸入端，然后依次往后測量各點(diǎn)的波形，看是否正常，以找到故障點(diǎn)。有時(shí)我們也會(huì )用更簡(jiǎn)單的辦法，例如用手握一個(gè)鑷子，去碰觸各級的輸入端，看輸出端是否有反應，這在音頻、視頻等放大電路中常使用(但要注意，熱底板的電路或者電壓高的電路，不能使用此法，否則可能會(huì )導致觸電)。如果碰前一級沒(méi)有反應，而碰后一級有反應，則說(shuō)明問(wèn)題出在前一級，應重點(diǎn)檢查。

③當然，還有很多其它的尋找故障點(diǎn)的方法，例如看、聽(tīng)、聞、摸等?！翱础本褪强丛袩o(wú)明顯的機械損壞，例如破裂、燒黑、變形等;“聽(tīng)”就是聽(tīng)工作聲音是否正常，例如一些不該響的東西在響，該響的地方不響或者聲音不正常等;“聞”就是檢查是否有異味，例如燒焦的味道、電容電解液的味道等，對于一個(gè)有經(jīng)驗的電子維修人員來(lái)說(shuō)，對這些氣味是很敏感的;“摸”就是用手去試探器件的溫度是否正常，例如太熱，或者太涼。一些功率器件，工作起來(lái)時(shí)會(huì )發(fā)熱，如果摸上去是涼的，則基本上可以判斷它沒(méi)有工作起來(lái)。但如果不該熱的地方熱了或者該熱的地方太熱了，那也是不行的。一般的功率三極管、穩壓芯片等，工作在70度以下是完全沒(méi)問(wèn)題的。70度大概是怎樣的一個(gè)概念呢?如果你將手壓上去，可以堅持三秒鐘以上，就說(shuō)明溫度大概在70度以下(注意要先試探性的去摸，千萬(wàn)別把手燙傷了)。

好了，關(guān)于調試的問(wèn)題，我們今天就暫時(shí)講這么多，如果想要了解更多的調試方法和經(jīng)驗，可以去找一些家用電器維修的書(shū)來(lái)看看，一個(gè)好的設計人員，首先應該是一個(gè)好的維修人員。

首先應該確認電源電壓是否正常。用電壓表測量接地引腳跟電源引腳之間的電壓，看是否是電源電壓，例如常用的5V。接下來(lái)就是檢查復位引腳電壓是否正常。分別測量按下復位按鈕和放開(kāi)復位按鈕的電壓值，看是否正確。然后再檢查晶振是否起振了，一般用示波器來(lái)看晶振引腳的波形，注意應該使用示波器探頭的“X10”檔。另一個(gè)辦法是測量復位狀態(tài)下的IO口電平，按住復位鍵不放，然后測量IO口(沒(méi)接外部上拉的P0口除外)的電壓，看是否是高電平，如果不是高電平，則多半是因為晶振沒(méi)有起振。另外還要注意的地方是，如果使用片內ROM的話(huà)(大部分情況下如此，現在已經(jīng)很少有用外部擴ROM的了)，一定要將EA引腳拉高，否則會(huì )出現程序亂跑的情況。有時(shí)用仿真器可以，而燒入片子不行，往往是因為EA引腳沒(méi)拉高的緣故(當然，晶振沒(méi)起振也是原因只一)。經(jīng)過(guò)上面幾點(diǎn)的檢查，一般即可排除故障了。如果系統不穩定的話(huà)，有時(shí)是因為電源濾波不好導致的。在單片機的電源引腳跟地引腳之間接上一個(gè)0.1uF的電容會(huì )有所改善。如果電源沒(méi)有濾波電容的話(huà)，則需要再接一個(gè)更大濾波電容，例如220uF的。遇到系統不穩定時(shí)，就可以并上電容試試(越靠近芯片越好)。