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第8章智能汽车设计实践——系统调试武汉科技大学信息科学与工程学院8.1电子设计调试的基本知识18.2智能车设计的调试及注意事项2第8章智能汽车设计实践——系统调试武汉科技大学信息科学与工程学院8.1电子设计调试的基本知识在大学生电子设计的过程中，一般的调试步骤为:电源调试——单板调试——联调。调试不仅包括软件调试，还包括硬件调试。在调试中出现故障，需要随时排除，下面仅就调试的技巧进行两点说明。武汉科技大学信息科学与工程学院8.1电子设计调试的基本知识1．调试的常用方法2．调试的基本思路武汉科技大学信息科学与工程学院1．调试的常用方法（1）电路检查法（2）电压测量法（3）电流测量法（4）电阻测量法（5）信号注入法（6）其他方法武汉科技大学信息科学与工程学院（1）电路检查法具体分为加电检查和不加电检查两种情况。不加电检查的目的主要是查电路板线条间有无短路、粘连、虚焊、元件引脚触碰的情况。加电检查可以观察故障现象，如电源不能启动、屏幕显示不正常等，据此判断故障的大体部位。武汉科技大学信息科学与工程学院（2）电压测量法利用万用表测电路的工作电压，将测得值与参考值对照，利用电压差值来判断故障。参考值可通过经验估计、查电气手册等方式获得。测试时需要注意一下万用表电压挡的量程和类型等参数。武汉科技大学信息科学与工程学院（3）电流测量法一般采用外接稳态电源供电，从稳态电源的电流表上观测电流值。通过测量工作电流，将测得值与参考值对照，来判断故障。武汉科技大学信息科学与工程学院（4）电阻测量法在不通电的情况下，用万用表电阻挡测有关测试点的正、反向电阻，用于检查电路有无开路、短路，若出现电阻值异常，可以初步判断该器件已经出现损坏。武汉科技大学信息科学与工程学院（5）信号注入法在输入端加有源信号，在输出端观察电路响应，该方法可用于分段检查电路故障。采取信号注入法时应当注意，测试前应掌握输入信号的大小和对应的正确输出波形，用示波器观测真实输出后加以比对，并加以分析。武汉科技大学信息科学与工程学院（6）其他方法“看”：看元件有无明显的机械损坏，如破裂、烧黑、变形等；“听”：听工作声音是否正常，是否存在异响。“闻”：检查是否有异味，如是否存在烧焦的气味、电容电解液的味道等。“摸”：用手试探器件的温度是否正常，如器件太热或太凉。一些功率器件，工作起来会发热，若手摸上去为凉的感觉，基本可以判定该器件没有工作。武汉科技大学信息科学与工程学院2．调试的基本思路调制的基本思路为“排除法”。一个故障的出现，可能涉及许多因素，在检测时，应采取排除法，逐一排除引发故障的各种可能因素，最后查出故障的所在。武汉科技大学信息科学与工程学院2．调试的基本思路排查故障的一般过程为：首先确定检查故障的线索，先抓住主线索，一查到底；并且线索不能中断，中断了便不能深入下去。在排除故障时，还应遵循“由表及里”、“先易后难”、“先电源后负载”、“先静态后动态”的原则。武汉科技大学信息科学与工程学院8.2智能车设计的调试及注意事项在智能车控制系统设计中，除了利用一般电子产品的调试方法之外，还可以设计一个专门的调试电路用于智能车的调整工作。调试电路一方面可以显示智能车控制电路的各种信息以及工作参数；另一方面还可以对工作参数进行现场修改。武汉科技大学信息科学与工程学院智能车设计的调试调试电路模块显示智能车控制电路工作参数的常用方式：（1）利用BDM开发工具的调试能力，显示单片机运行时其内部存储器中的数据。（2）利用控制主板上提供的串口通信接口，将单片机中的运行状况反映在计算机的调试软件中。（3）将模型车在快速运行中的状态，通过无线通信的方式发送到计算机中进行在线实时监控。（4）制作液晶显示电路和LED数码管显示电路，用于观测数据。武汉科技大学信息科学与工程学院智能车设计的调试利用调试电路对工作参数进行现场修改的常用方式：（1）在电路板上设置多个模式切换开关，通过它们的状态实现对控制程序的参数、工作模式甚至不同工作程序的选择。（2）通过串口、BDM接口、无线通信模块将修正的参数发送到单片机中，将其存储在单片机内部的EEPROM中，但这种方法只能用于试车的过程中，正式比赛中应避免。武汉科技大学信息科学与工程学院智能车调试中的注意事项在智能车的调试过程中，还常常需要考虑如下几点特殊的注意事项：（1）外界环境的影响（2）智能车质量（3）智能车部件发热（4）车轮武汉科技大学信息科学与工程学院智能车调试中的注意事项在智能车的调试过程中，还常常需要考虑如下几点特殊的注意事项：（5）避免过度转向（6）提高稳定性（7）提高转向伺服电机的反应速度（8）算法设计武汉科技大学信息科学与工程学院（1）外界环境的影响外界环境如环境光线、赛道材质等因素对智能车的影响很大。以光电管型智能车为例，如果由于外界的光线频繁变化，导致小车对赛道的黑白部分区分不清晰，就很难识别路线，从而对后续的控制过程造成很大影响。武汉科技大学信息科学与工程学院（2）智能车质量整车质量对智能车动力性能有较大影响。除了智能车工作所必需的电路之外，还应尽可能减少车重。即使是必备部件，也应该采用轻量化的设计。武汉科技大学信息科学与工程学院（3）智能车部件发热需要采取适当的散热措施，以保护电机及其芯片组。可以为电机和驱动芯片设计专门的散热片，来缓解智能车部件的发热问题。武汉科技大学信息科学与工程学院（4）车轮在不随意更换组委会提供的专用轮胎的情况下，增加抓地力的措施可以有两种：调试时，选用合适的轮胎倾斜安装角度，并进行前轮定位，以加强智能车稳定性；调试结束后选配新轮胎。武汉科技大学信息科学与工程学院（5）避免过度转向过度转向会严重损伤车体机械部件和轮胎。调试过程中，在弯道行驶时需要控制车辆的转向速度。武汉科技大学信息科学与工程学院（6）提高稳定性提高行驶稳定性、可靠性，是智能车调试的核心，在调试过程中要在保证稳定性的前提下再尽量提高智能车的速度。武汉科技大学信息科学与工程学院（7）提高转向伺服电机的反应速度可以在电机驱动输出端并接一个大电容以提高驱动力。加大舵机的工作电压，以增加舵机抗负载能力。武汉科技大学信息科学与工程学院（8）算法设计调试中，为了适应各种各样赛道，简单、可靠的控制方法往往比复杂的控制方法更能取得好的成绩。能够采用简单实现的控制算法，就不必要追求新奇的高级算法。思考题•1．请简述万用表在排除故障中的作用。•2．在电机驱动中，考虑到一片MCS33886的驱动能力有限，采用两片MCS33886并联驱动，结果调试中发现有时会出现其中一片很烫，而另一片不烫的现象。请给出详细分析步骤，以及可能引起该现象的原因。•3．调试中发现，智能车在高速行驶时经常出现“抬轮子”的现象，请分析引起此现象可能的原因。