五邑大学本科毕业设计
第5章 通信实验系统调试
5.1 硬件调试
硬件检查是任何硬件设计进行实验调试的首要内容。系统硬件检查主要是检查电子线路板是否有断路或短路的地方，所使用的芯片以及元器件是否有问题等，然后对各个主要模块分别进行调试。在排除硬件故障之后，便可以结合软件进行测试。本次设计硬件检查内容为：
1.用万用表检查各个线路之间有没有断路，焊盘比较靠近的地方检查有没有短路，尤其需要检查电源和地之间是否存在短路。
2.利用我们制作成功的稳压开关电源或实验室电源箱给每一个芯片上电，根据芯片的数据手册检查芯片每一引脚的输出情况，确定其完好性。
本次设计中，通信稳定性是对硬件设计的一个重要考究内容。那么我们不妨拿出MAX485芯片进行上电，然后用示波器测试其通信能力，测试过程MAX485芯片使能端要置高电平。
在硬件电路数据发送端口发送100KHz方波信号，并在MAX485接收端接收信号，测试结果如图5-1所示。
图5-1 通道1为源信号，通道2为接收信号
21
五邑大学本科毕业设计
在硬件电路MAX485发送端发送100KHz方波信号，并在数据接收端接收信号，测试结果如图5-2所示。测试结果表明，硬件电路工作基本正常，能满足系统的需求。
图5-2 通道1为源信号，通道2为接收信号
5.2 系统集成调试
5.2.1 有线通信传输调试（PC ?下位机）
为保证在我们最终的无线通信调试中能获得最佳的效果，我们首先调试有线通信过程，并解决其中出现的小问题。这样还能够排除接下来的无线通信调试中因无线通信模块以外的其他问题而导致的通信失败结果，所以，我认为这个有线通信调试是很有必要的。
（1）连接线路：我们将事先买回来的USB转RS232串口线、RS232转RS485信号转换模块、下位机、PC连接在一起；
（2）检测数据通信：打开下位机监控窗口，观察下位机检测到的数据是否完好的传送到PC上；
（3）监控控制：我们尝试按“复位”按钮检测下位机是否如常复位，如果可以则说明下位机的数据收发均没有问题。实际测试中，我们也看到下位机有复位动作。
22
五邑大学本科毕业设计
5.2.2 无线通信传输调试（PC ?PC）
本次调试是为了保证通信的稳定性和准确性，避免因波特率或程序设置问题而导致数据乱码的情况。
（1）连接线路：我们将自己设计的基于ZIGBEE的无线RS232模块和无线光耦RS485模块分别接到PC的 USB口和RS485转RS232信号转换模块，然后信号转换模块再通过USB转RS232串口线连接到PC，即PC ?PC之间的数据收发；
（2）检测数据通信：这时我们使用串口调试工具，选择正确的 COM口，实现单点数据收发。虽然我们只是简单的发送字母，但实验过程中我们遇到数据接收乱码的情况，经过对CC2530程序和通信波特率的修改，最后我们还是完成PC ?PC之间的数据收发，字母显示完整。
5.2.3 无线通信传输调试（PC ?下位机）
在完成上面两个调试过程后，本设计最终的PC ?下位机之间的无线通信大概能排除一系列的小问题，实现无线通信的监控过程。
（1）连接线路：我们将自己设计的基于ZIGBEE的无线RS232模块和无线光耦RS485模块分别接到PC的 USB口和下位机；
（2）检测数据通信：打开下位机监控窗口，观察下位机检测到的数据是否完好的传送到PC上；
（3）监控控制：我们尝试按“复位”按钮检测下位机是否如常复位，如果可以则说明下位机的数据收发均没有问题。实际测试中，我们也看到下位机有复位动作；
（4）测试数据通信的持久性：本次设计使用基于ZIGBEE的无线光耦通信，无线和光耦的因素均会影响通信的稳定性和持久性。本次调试我们将持续一段时间，观察监控过程数据是否发生异常情况，实际上，在光耦和无线硬件设计的过程我们也考虑到持久性和速度的问题，尽量通过计算设计合适的上拉电路和震荡电路。最终，实际调试过程也通过了持久性测试。
5.3 本章小结
本章是本次设计的目的实现过程介绍，虽然总体调试内容不多，但一个简单的通信也
让我们遇到很多难题，需要综合考虑每一处设计的小问题。当然，我们的设计也是为进一步的拓展而建题的，确保每一模块的完好性是本次设计的基本要求，只有每一部分达到设计要求，我们的设计才得以发展。正如社会的和谐和整体道德水平的提高，需要每一位公民参与其中，注重提高素质修养，做好榜样作用。
23
五邑大学本科毕业设计
第6章 ZigBee无线通信设计总结与展望
6.1 总结
本次设计主要是针对基于Zigbee的RS485通讯模块硬件设计，主要工作内容是完成光耦通信过程硬件制作与连接和CC2530射频信号转RS485差分信号的稳定性等两方面问题。在上面的章节我们已经详细介绍了各种元器件的功能和自己制作线路板的主要程序，这也是反映我们这个设计的进行过程。
本次设计内容看似比较简洁、难度不大，但整个设计过程及前期准备都由自己动手完成，实际上需要花费的时间比较多。这让我们明白到为什么一些如腾讯、华为等的大公司分部门、分工作要分得那么细小，而且一个小模块项目甚至需要十几个人以上的团队，因为，一个小模块，其价值就体现在你如何把它完成、完善以满足整个产品的性能需求。如果没有宏观的眼光和全面的知识前提，这个小模块是很难得到进步的，甚至还可能拖下公司产品的后腿。我们这次设计开展的过程中也遇到过各种各样的难题需要大家一起努力研究解决，具体总结如下：
（1）前期资料准备不全。在设计硬件原理图的过程中，我们单纯认为，能设计出让其正常运作的电路，那么我们就达到要求了，但实际上是，我们这个是无线通信设计，如何确保其通信安全性和稳定性是我们要重点考虑的因素。可是，有些问题我们不曾遇到过，这些问题也不知道如何解决。
（2）团队之间协作能力不强。由于我们大四期间都要为自己的工作计划、打算，很多时间都外出实习、打工等等，有时候协调时间讨论研究设计进度都比较难，造成遇到问题搁置搁置再搁置，都是等指导老师约大家开会才把问题一一提出，然后回去再解决。这就造成了团队协作能力差，进度不达预期的问题。
（3）动手能力差，解决问题不够灵活。除了团队之间协作不强的情况，有时候尽管有机会做调试，但调试过程该如何分先后也不是很清晰，调试过程遇到问题也不懂灵活变通。有一次需要做PC透过Zigbee传输信息到下位机，下位机再反馈信息到PC的调试，我们一时间找不到简单的下位机调试，而且RS485传输出来的是差分信号，PC不能判断解析，这时我也想不出办法。幸好我队友想出PC输出简单的方波信号，然后用示波器检测RS485出来的信号波形。
本次Zigbee无线网络设计需要改善的问题：
（1）通信稳定性。在多次调试的过程中，我们经常遇到通信反馈不正常，PC显示乱码的现象，一方面是程序设计不完善，我们选择波特率不一致的因素；另一方面是硬件设计存在缺陷的因素。我们将在未来加以完善。
（2）通信距离问题。基于CC2530的Zigbee无线网络通信距离理论上可达100m，但实际测试的时候我们还没有达到这个通信距离，未来可以加天线，改进程序来延迟通信距
24
