舌体湿分含量测量仪的设计与研究 第11页
4.6时钟芯片
DS1302共有12个寄存器，其中7个寄存器与日历、时钟相关，均以BCD
码格式存放，其日历、时钟寄存器地址及格式见表4-2
[32]
。
为了符合DS1302的时序，使用普通I/O口与其连接进行接收和发送数据时，
应使用NOP来延时。
表4-2 DS1302时钟寄存器地址及格式
寄存命令字各位内容
器名写
读
取值范围
7 6 5 4 3 2 1 0
秒80H 81H 00～59 CH 10SEC SEC
分82H 83H 00～59 0 10MIN MIN
时84H 85H 01～12或00～23 12/24 0 10/AP HR HR
日86H 87H 01～28/29/30/31 0 0 10DATE DATE
月88H 89H 01～12 0 0 10M MONTH
星期8AH 8BH 01～07 0 0 0 0 0 DAY
年8CH 8DH 00～99 10YEAR YEAR
-37-天津大学硕士学位论文第四章[软件程序设计]
向DS1302写入或读取数据的程序流程图分别如图4-13和4-14所示。
开始
结束
发送写入数据的地址信息
发送数据
将P1.2置成低电平
开始
结束
发送接收数据的地址信息
接收数据
将P1.2置成低电平
将P1.2置成高电平
图4-13 DS1302写数据流程图图4-14 DS1302读数据流程图
-38-天津大学硕士学位论文第五章[试验与调试]
第五章试验与调试
5.1调试过程中出现的问题及解决措施
将硬件电路制作成电路板，并将所需元器件焊接在电路板上之后，编写了相
应的调试程序对各个模块进行了调试。调试的步骤为：
（1）电源模块及其功能；
（2）数字式温湿度传感器的测量试验；
（3）测量仪和上位机之间的串行通讯；
（4）LCD液晶显示功能；
（5）键盘功能；
（6）时钟功能；
（7）联调。
前6步调试的目的是确保各电路模块能实现预期的功能，第7步则是在前6
步调试完成后，用做好的各模块集合在一起进行的综合调试。
在调试过程中，发现了一些问题并采取相应措施做了处理。
（1）单片机上电后，不断复位。
板上电源电压不稳或低于5V，晶振不起振或不稳，片选信号不对，程序编
写有问题以及单片机自身存在毛病都有可能会导致单片机不断复位。经逐一检查
后，发现了一个现象，即每次写EPROM芯片时，其地址空间1E7EH和1E7FH
处都会分别被所使用的伟福编程器自动写成20H和00H。将这两个地址的内容
均改为0FFH，并重新写EPROM芯片后，问题得以解决。
（2）数字式温湿度传感器读数不正确，为0FFH。
传感器在布线时，SCK和DATA信号平行且相互接近，且为了测试方便，
信号线设计得比较长，均会产生干扰信息，使传感器输出端读数不正确。调节
PCB板布局，将信号线长度缩短至4cm，同时在两组信号之间放置一条地线后
都明显改善了仪器性能，读数正常。
（3）串行通讯时，单片机发一个数据，上位机却接收到两个错误的数据。
晶振有问题和通讯双方波特率设置不一致是导致这种现象的直接因素，后
来发现，问题出在仿真头的晶振跳在线。编写的程序是要使用PCB板上的12MHZ
晶振，而在进行调试时，却错误地使用了仿真头上的16MHZ晶振。将晶振跳线
跳至用户板晶振侧即使问题得以解决。
（4）LCD显示器显示的数据不正确，出现乱码。
-39-天津大学硕士学位论文第五章[试验与调试]
用示波器测量RT12864-10的输出引脚，发现其波形的高电平仅为0.7V左
右，于是试着给每个输出引脚加上4.7k的上拉电阻，再运行程序，发现显示乱
码的现象已经不存在了，问题也得到了解决。
（5）干扰时钟/日历信息出现的错误
系统受到干扰时，有时时钟停振不能正常工作，此时的时钟/日历信息也被
修改。
经分析得知：系统受到干扰程序跑飞，在看门狗复位前，CPU正好执行写
程序将写保护寄存器的最高位置0为允许写（实际上，在系统校时程序之后已将
其置为1禁止写），修改了时钟/日历信息且使秒寄存器的最高位置1，致使时钟
停振出现错误。
为避免此类错误的产生而采用的方法是：在写程序中增加了一检测条件，此
条件为系统中P1.7口的电平，低电平条件满足。只有在实时校时过程中，才通
过手动使此口线为低电平，实时校时过程完成后，又通过手动使此口线为高电平。
这样只有实时校时过程中，才允许修改时钟/日历信息，因此起到了时钟/日历信
息的写保护作用。
（6）用仿真头调试时系统正常运行，将程序写入单片机代替仿真头后，出
现测量不正确，出现乱码现象。
利用仿真器单步模拟时，系统运行没有出现任何问题，但全速运行和烧入单
片机后就会出现测量错误，显示乱码的现象。经过仔细的跟踪，发现系统在进入
循环判断时出现了程序跑飞的现象，导致循环判断单元被改写，出现系统错误。
在关键判断前加入程序冗余后即消除了此现象。但为了同时降低系统的功耗，程
序冗余只加在了最关键的系统判断处，对于其它的判断没有进行冗余保护。
5.2测量方法
受测者将舌体自然伸出口外，舌体放松，舌面平展。舌尖紧张，卷曲或伸舌
时间过长，都会影响舌得气血流行而引起舌色改变和干湿度变化。然后将传感器
介质膜轻触到舌体中部偏下的位置，大约2秒过后会听到测量结束的提示音，从
LCD屏上可直接读取舌体湿度、舌面温度、环境湿度和环境温度等数据。
5.3结果标定
舌体湿度的标定一直以来没有一个规定的标准，都是根据各自仪器的特点进
行标定的。
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