智能风扇控制系统的整体调试综述
测试准备
软件环境
使用KeiluVision4,Proteus7.8,stc-isp-15xx-v6.85用于源程序的编写、编译、链接,调试和下载本系统程序相关的库和头文件。
检验程序和仿真图
利用Proteus软件的电子电路设计和可视化虚拟仿真功能,提出采用虚拟仿真取代部分操作复杂、效率较低的传统电工电子实践项目[19]。
测试目的
程序编译是否有错误和警告。
仿真运行是否正常,有无错误提示以及闪退现象。
系统测试
功能测试
系统功能测试采用万用表和编程,测试内容有:
(1)串口通信功能测试
通过USB-TTL连接下端计算机和PC机,依据单片机提供的数据判断通信是否正常。
(2)按键与显示功能测试
通过万用表测试按键功能。检测显示模块的电路连接后上电,观察显示模块能否正常工作。
(4)风扇转动功能测试
对风扇的转动和转速进行控制,转动控制是通过电源通断,转速控制则是通过编程输出不同的脉冲信号来实现。
(5)温度采集和人体红外检测功能测试
通过编程来对温度和人体红外传感器的功能进行检测,在完成系统的接线后,单独针对这两项功能进行编程检测,并观察数据变化是否正常,从而判断功能的设计是否符合目标[20]。
测试结果
本设计采用Proteus来完成仿真环境的搭建。Proteus有以下功能:
(1)绘制电路图,PCB设计,布线,电路仿真;
(2)提供各种电路结构和元器件,各种虚拟仪器;
(3)提供图形显示功能,显示信号和电气参数的变化。
本设计主要搭建一个电压采样电路,用来检测电路中的电压。
具体步骤如下:
设计仿真电路图,部署元器件并连接导线,添加电源和接地,检查电路连接后加入激励源。
(2)完成仿真图中元器件的参数配置,标识重点监控的元器件和节点,将编译好的HEX文件加载到单片机内运行。
测试问题
在键盘上输入控制命令,按下对应按键,观察数码管发现显示信息不正确。反复调试几次后,发现是在编写键盘程序时,没有消除按键的抖动。在加了去抖动延时之后,按键能够正常使用。
实物测试
购买物品,组装焊接,REF_Re\h图18为最终完成的实物效果图,REF_Re\h图19为电路板焊接效果图。
图18实物效果
图19电路板焊接效果
按下开启按键,开启手动模式,电风扇有0~3四个档位,REF_Re\h图20是开启后的手动模式效果图,当前档位为3挡,当前温度为23℃。
图20手动模式效果图(23℃)
按下模式按键后切换到自动模式,当前温度显示为25.6℃,模式为自动模式,如REF_Re\h图21所示。
图21自动模式效果图(25.6℃)
在自动模式下,可以设置档位控制的上下限,如图所示为设置温度的上限,这时可以看到当前温度的上限为31.5℃,当温度高于31.5℃时,风扇会高档运转。如REF_Re\h图22所示为设置温度上限。
图22设置温度上限(31.5℃)
REF_Re\h图23所示为设置温度的下限,这时可以看到当前温度的下限为24℃,当温度低于24℃时,风扇会停止。当温度超过设置的下限值,且低于设置的上限值,风扇处于低速挡。
图23设置温度下限(24℃)
系统支持自然风模式,如REF_Re\h图24所示为自然风模式,进入自然风模式,此时风扇不断自动调整风速大小,模拟自然风。
图24自然风模式
通过一个自制的纸盒子遮挡红外检测模块,模拟无人环境。如REF_Re\h图25、REF_Re\h图26所示,在自然风和自动模式下,经过短暂延时后,风扇自动停止转动,自动模式下虽然温度大于设置的上限31.5℃,风扇仍停止。这样在检测到周边没有人时,可以自动关闭风扇,达到节能省电的目的。
图25自然风模式下遮挡
图26自动模式下遮挡