調(diào)試初級階段之二--如何讓鍵盤、顯示正常

　　調(diào)試之一說明如何讓系統(tǒng)成功運(yùn)行。分別列出了幾種不同的應(yīng)對之策。

　　調(diào)試之二說明鍵盤、顯示等簡單的外圍設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)如何快速分析出故障點(diǎn)，同時(shí)提出幾種應(yīng)對之策。

　　鍵盤調(diào)試：

　　鍵盤硬件部分總體來說很簡單，無非就是檢測跳變。高電平跳轉(zhuǎn)到低電平，低電平跳轉(zhuǎn)到高電平，或者是掃描式的跳變檢測。

　　▲：對于直接IO式的鍵盤解法，一般只要用萬用表測量相應(yīng)的IO，看看是否按鍵前后是否有電平變化就可以判斷出硬件是否有問題。為什么要檢測這一步呢?因?yàn)槲覀兊陌存I也還是可能存在質(zhì)量問題，如果你拿到的按鍵是一個(gè)壞的按鍵，無論你怎么按都不會產(chǎn)生跳變，那么你的程序如果得到正確的結(jié)果?還有一點(diǎn)就是假定你的按鍵是好的，但是，你把線接錯(cuò)了，也會發(fā)生故障。目前我們使用的按鍵一般是四條腿的按鍵，其中分別兩條腿可以看作一個(gè)引腳，所以，有可能會存在接錯(cuò)的情況。

　　△：焊接按鍵之前，先用萬用表找到按鍵的兩個(gè)引腳，焊接之前就必須判斷按鍵前后鍵盤兩個(gè)引腳之間存在變化，具體就是用萬用表的電阻檔或者二極管檔，如果按下，兩個(gè)引腳之間短路，不按時(shí)，引腳之間開路，表明按鍵本身是好的。焊接以后，用萬用表或者示波器檢測是否在按鍵前后存在電平的差異。

　　▲：行列式的鍵盤處理。由于程序工作時(shí)行列式的鍵盤引腳之間的信號是一個(gè)變化的。所以，行列式鍵盤的調(diào)試復(fù)雜一些，需要程序的配合處理。

如圖式，上圖為4*4的行列式鍵盤，節(jié)點(diǎn)處為按鍵。右邊電阻為4.7K—10K均可，可以看出沒有任何按鍵按下時(shí)，P5—P8應(yīng)當(dāng)為低電平。 正常程序掃描過程如下：

　　① 先P1,P2,P3,P4 全部送高電平

　?、?然后檢測P5,P6,P7,P8的狀態(tài)

　　③ 如果有鍵按下，則P5,P6,P7,P8至少會有一個(gè)不再為0

　　④ 此時(shí)則開始P1,P2,P3,P4分別送高電平掃描處理……

　　從硬件和軟件的處理可以看出，如果要判斷按鍵是否正常，則在①之后，②之前程序需要停下來。此時(shí) P1—P4 四個(gè)端口全部送出的是高電平，那么沒有鍵按下時(shí)，P5—P7之間應(yīng)該是低電平，否則對應(yīng)列引腳有高電平。

　　△：在判斷出按鍵好壞之后焊接到電路板。然后運(yùn)行程序到①之后，讓程序進(jìn)入死循環(huán)，保留在當(dāng)前狀態(tài)，然后分別測量每一個(gè)按鍵是否正常。這里拿P1和P5之間的按鍵說明。P1和P5之間的按鍵未按下時(shí)，P5上的電平是低電平，按下后，P5上的點(diǎn)評將變?yōu)楦唠娖?，如果沒有這種變化，則表明電路出錯(cuò)或者是按鍵損壞(可能在焊接過程中損壞)又或者是焊接問題。

　　顯示調(diào)試：

　　顯示部分分為8段式發(fā)光數(shù)碼管和發(fā)光二極管兩種。兩種顯示裝置都是利用發(fā)光二極管的特性，所以，他們的硬件檢測理論上是一致的。

　　△：通常在使用前，兩種發(fā)光管都應(yīng)當(dāng)經(jīng)過檢測是否好壞。具體使用萬用表的二極管檔，表筆正極接二極管正極，表筆負(fù)極接二極管負(fù)極，此時(shí)可以看到二極管被點(diǎn)亮。 發(fā)光二極管驅(qū)動分為IO驅(qū)動，VCC驅(qū)動。值得注意的是，VCC驅(qū)動的話，一定要加限流電阻，否則發(fā)光二極管必定會被燒毀。IO驅(qū)動的話，要分開來看，如果是灌電流驅(qū)動，一定要加限流電阻，因?yàn)楣嚯娏魍ǔ？梢赃_(dá)到幾十毫安。如果是拉電流驅(qū)動的話，就要根據(jù) IO 驅(qū)動能力來判斷了。如果是拉電流小于5毫安的，不加限流電阻也可以驅(qū)動，如果大于10毫安，則一定需要加限流電阻，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，10毫安以上的拉電流驅(qū)動的話，時(shí)間長了以后發(fā)光二極管會損壞。值得注意的是，如果用的是 IO 直接驅(qū)動不加限流電阻，測量IO口電平的時(shí)候，如果是0.7V左右就表明已經(jīng)輸出了高電平，因?yàn)槎O管的鉗位作用電壓被鉗在0.7V了。添加限流電阻的話就不存在這種情況。

　　▲：使用 8 段數(shù)碼管的時(shí)候，發(fā)生了某一段從來不亮，又或者某一段從來不滅。

　　△：此時(shí)有幾種可能性。從來不亮，是否存在虛焊，虛焊為開路的話，對應(yīng)段是不會亮的。從來不滅，是否存在短路。如果和VCC或者GND短路了，可能發(fā)生從來從來不亮和從來不滅，具體看你的驅(qū)動方式。檢測時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用測量 IO 驅(qū)動腳和數(shù)碼管引腳相結(jié)合的方式來判斷是否硬件問題。舉例來說，74HC595輸出驅(qū)動共陰極數(shù)碼管，有限流電阻，公共端接地。如果測量IO口上為高電平，而此時(shí)對應(yīng)的段不亮，則表明兩種情況，要么對應(yīng)段對地短路，要么對應(yīng)段連接線路中存在開路，開路要么是線斷了，比如過孔不通，要么是焊接虛焊開路，需要逐一排查。

　　調(diào)制之三準(zhǔn)備說說串口如何調(diào)試。由于串口調(diào)試過于復(fù)雜，專門做一章講解。