单片机
上位机采用的是组态王这款监控软件，单片机采用的是STM32，系统的总框架分为4层：
服务器（组态王）——网关2——网关1——节点
通信过程中遇到的问题如下：
1. 将单片机与组态王连接完成后，组态王上没显示
（1）首先检查电路有没有连接正确（已经确定连接无误）
（2）利用串口查看网关1跟网关2打印出来的数据（对照代码中的内容，确定运行到每一步应有什么标志，可以通过打印不同的数据来监测运行到哪一步）
2. 网关2打印的数据总是显示网关2已经给网关1下发查询命令了，但是却没有收到网关1给它回复的数据，而且网关1也没有数据打印
分析可以知道网关2已经给网关1下发查询命令了，但是可能它的命令没有下发成功卡在485那块，导致网关1没有接收到命令所以没有打印数据，或者是网关2已经成功发送出去，只是网关1不接收而已，又或者是网关1已经接收到了但没有解包执行。
出现这种现象，原因有以下几种：
（1）程序跑死了
（2）485有问题
（3）硬件问题
因为这程序在之前一直跑得没问题，所以暂时先排除代码问题，先检查485那块的线路
检查结果：线路没连错，但是485线那块的RX,TX,GND这3根线裸露在空气中，而且有几根是相互接触了，用绝缘胶布包好之后，再一次通讯，这时网关1和2都有数据了，但是组态王还是没有显示
由我这个网关2打印的数据对照通信协议可知，网关2已经把节点上报的所有数据都上传给组态王了，而且打印出来的数据都是正确的，因为由系统的框架可知，节点的数据是通过485线传给相应的网关1的，网关1再将接收到的数据传给网关2，网关2再将所有的数据打包上报给上位机组态王，每个网关1打印的数据都跟它底下连着的节点状态一样，所以网关1和网关2都没问题。
3. 但是网关2已经把网关1上传的所有节点信息都上报给组态王的，但是组态王依然没有显示。
因为网关2跟组态王连接是通过一根USB转RS232线，会不会是这根线有问题？
换一根，果然，组态王有显示且显示各实验室的状态都正确。
后来由于我们要弄一套试验版，所以我们又得焊一套新的电源管理板子，一个网关2板子，一个网关1板子和五个节点板子。
4. 焊完之后，我们把各自的程序下进去，发现用不了，网关2和网关1都没数据
后来我们采用替换法，用旧的那套网关1和节点板子替换新的，目的是检测是否是新网关2出问题。
5. 替换之后发现网关2还是没有打印出数据，不用说组态王肯定也没有显示
我们先检测硬件问题，发现网关2的器件不小心焊错了，换回来之后，发现还是不行，后来我们自己写个485调试的程序（含有对串口2的调用），发现这个程序跑不了，我们定位是板子的主芯片STM32F103有问题，先排除是不是芯片引脚虚焊，然后发现是这个芯片坏了（不过一般情况下芯片很少会坏的），换个新的芯片后，程序能跑了。而且网关1和2都打印出正确的数据，组态王也显示正确。
噢，还有一个补充的是，之前那套旧的板子，曾出现过这么一个情况：时而有数据打印，时而没有。我们之前还以为是所处的环境干扰太大（有很多大型服务器在周围），其实是串口排针焊接不良导致的。（那时还没发现是USB转232线损坏，所以网关有数据，组态王没显示）
所以综合目前所出现的所有情况可以得出：上位机与单片机通信的问题大多都是出现在硬件问题上。
一、是否电路都连接正确？
二、是否焊接不良？ 这步可以利用万用表来一步步地检测
三、485通信的那三根485线RX,TX,GND是否有接触？
四、与上位机相连的那个USB转232线是否损坏？ 数据传送的过程可以用示波器来检测，便于查看数据传送到哪一步卡住了
在整个调试的过程中，我们得出一个很好的习惯，就是写代码的时候，最好加上一些标志，比如程序运行到哪一步就会打印出哪些提示或者数据，然后制成一个通信协议，方便以后出问题可以对照通信协议来找出问题所在。还有就是懂得利用一些相关的仪器来检测问题。
来源：CSDN，作者：思念中华
原文：https://blog.csdn.net/qq_38021919/article/details/79050085
PC = progammer counter //程序计数器
ACC = accumulate //累加器
PSW = progammer status word //程序状态字
SP = stack point //堆栈指针
DPTR = data point register //数据指针 寄存器
IP = interrupt priority //中断优先级
IE = interrupt enable // 中断使能
TMOD = timer mode //定时器 方式 (定时器/计数器 控制寄存器)
ALE = alter (变更,可能是)
PSEN = progammer saving enable //程序存储器使能(选择外部程序存储器的意思)
EA = enable all(允许所有中断)完整应该是 enable all interrupt
PROG = progamme (程序)
SFR = special funtion register //特殊功能寄存器
TCON = timer control //定时器控制
PCON = power control //电源控制
MSB = most significant bit//最高有效位
LSB = last significant bit//最低有效位
CY = carry //进位（标志）
AC = assistant carry //辅助进位
OV = overflow //溢出
ORG = originally //起始来源
DB = define byte //字节定义
EQU = equal //等于
DW = define word //字定义
E = enable //使能
OE = output enable //输出使能
RD = read //读
WR = write //写
中断部分：
INT0 = interrupt 0 //中断0
INT1 = interrupt 1//中断1
T0 = timer 0 //定时器0
T1 = timer 1 //定时器1
TF1 = timer1 flag //定时器1 标志 (其实是定时器1中断标志位)
IE1 = interrupt exterior 【ik'stiəriə】外部的//(外部中断请求,可能是)
IT1 = interrupt touch //(外部中断触发方式,可能是)
ES = enable serial //串行使能
ET = enable timer //定时器使能
EX = enable exterior //外部使能(中断)
PX = priority exterior //外部中断优先级
PT = priority timer //定时器优先级
PS = priority serial //串口优先级
来源：CSDN，作者：wangluojisuan，转载此文目的在于传递更多信息，版权归原作者所有。
原文链接：https://blog.csdn.net/wangluojisuan/article/details/6931914
在研制带器的电子产品时，如何提高抗干扰能力和电磁兼容性？
一、下面的系统要特别注意抗电磁干扰：
1、微控制器时钟频率特别高，总线周期特别快的系统。
2、系统含有大功率，大电流驱动电路，如产生火花的继电器，大电流开关等。
3、含微弱模拟信号电路以及高精度A/D变换电路的系统。
二、为系统的抗电磁干扰能力采取如下措施：
1、选用频率低的微控制器
选用外时钟频率低的微控制器可以有效降低噪声和提高系统的抗干扰能力。同样频率的方波和正弦波，方波中的高频成份比正弦波多得多。虽然方波的高频成份的波的幅度，比基波小，但频率越高越发射出成为噪声源，微控制器产生的最有影响的高频噪声大约是时钟频率的3倍。
2、减小信号传输中的畸变
微 控制器主要采用高速CMOS技术制造。信号输入端静态输入电流在1mA左右，输入电容10PF左右，输入阻抗相当高，高速CMOS电路的输出端都有相当的 带载能力，即相当大的输出值，将一个门的输出端通过一段很长线引到输入阻抗相当高的输入端，反射问题就很严重，它会引起信号畸变，系统噪声。当 Tpd＞Tr时，就成了一个传输线问题，考虑信号反射，阻抗匹配等问题。
信号在印制板上的延迟时间与引线的特性阻抗有关，即与印制线路板材料的介电常数有关。可以粗略地认为，信号在印制板引线的传输速度，约为光速的1/3到1/2。微控制器构成的系统中常用逻辑电话元件的Tr（标准延迟时间）为3到18ns。
在印制线路板上，信号通过一个7W的电阻和一段25cm长的引线，线上延迟时间大致在4~20ns。也说，信号在印刷线路上的引线越短越好，最长不宜超过25cm。而且过孔数目也应尽量少，最好不多于2个。
当信号的上升时间快于信号延迟时间，就要快电子学。要考虑传输线的阻抗匹配，对于一块印刷线路板上的集成块的信号传输，要避免出现Td＞Trd的，印刷线路板越大系统的速度就越不能太快。
用以下结论归纳印刷线路板设计的一个规则：
信号在印刷板上传输，其延迟时间不应大于所用器件的标称延迟时间。
3、减小信号线间的交叉干扰
A 点一个上升时间为Tr的阶跃信号通过引线AB传向B端。信号在AB线上的延迟时间是Td。在D点，A点信号的向前传输，到达B点后的信号反射和AB线的延 迟，Td时间以后会感应出一个宽度为Tr的页脉冲信号。在C点，AB上信号的传输与反射，会感应出一个宽度为信号在AB线上的延迟时间的两倍，即2Td的 正脉冲信号。这信号间的交叉干扰。干扰信号的强度与C点信号的di/at有关，与线间距离有关。当两信号线不是很长时，AB上看到的是两个脉冲的迭加。
CMOS 工艺制造的微控制由输入阻抗高，噪声高，噪声容限也很高，数字电路是迭加100~200mv噪声并不影响其工作。若图中AB线是一模拟信号，这种干扰就变 为不能容忍。如印刷线路板为四层板，其中有一层是大面积的地，或双面板，信号线的反面是大面积的地时，这种信号间的交叉干扰就会变小。原因是，大面积的地 减小了信号线的特性阻抗，信号在D端的反射大为减小。特性阻抗与信号线到地间的介质的介电常数的平方成反比，与介质厚度的自然对数成正比。若AB线为一模 拟信号，要避免数字电路信号线CD对AB的干扰，AB线下方要有大面积的地，AB线到CD线的距离要大于AB线与地距离的2~3倍。局部屏蔽地，在有引结 的一面引线左右两侧布以地线。
4、减小来自电源的噪声
电源在向系统提供能源的，也将其噪声加到所供电的电源上。电路中微控制器的复位线，中断线，以它控制线最受外界噪声的干扰。电网上的强干扰通过电源进入电路，即使电池供电的系统，电池本身也有高频噪声。模拟电路中的模拟信号更经受不住来自电源的干扰。
5、注意印刷线板与元器件的高频特性
在 高频下，印刷线路板上的引线，过孔，电阻、电容、接插件的分布电感与电容等不可忽略。电容的分布电感不可忽略，电感的分布电容不可忽略。电阻产生对高频信 号的反射，引线的分布电容会起作用，当长度大于噪声频率相应波长的1/20时，就产生天线效应，噪声通过引线向外发射。
印刷线路板的过孔大约引起0.6pf的电容。
一个集成电路本身的封装材料引入2~6pf电容。
一个线路板上的接插件，有520nH的分布电感。一个双列直扦的24引脚集成电路扦座，引入4~18nH的分布电感。
这些小的分布参数对于这行较低频率下的微控制器系统中是可以忽略不计的；而对于高速系统予以特别注意。
6、元件布置要合理分区
元件在印刷线路板上排列的要充分考虑抗电磁干扰问题，原则之一是各部件的引线要尽量短。在布局上，要把模拟信号部分，高速数字电路部分，噪声源部分（如继电器，大电流开关等）这三部分合理地分开，使间的信号耦合为最小。
7、好接地线
印刷电路板上，电源线和地线最重要。克服电磁干扰，最主要的手段接地。
对 于双面板，地线布置特别讲究，通过采用单点接地法，电源和地是从电源的两端接到印刷线路板上来的，电源一个接点，地一个接点。印刷线路板上，要有多个返回 地线，这些都会聚到回电源的那个接点上，所谓单点接地。所谓模拟地、数字地、大功率器件地开分，是指布线分开，而最后都汇集到接地点上来。与印刷线路板以 外的信号相连时，通常采用屏蔽电缆。对于高频和数字信号，屏蔽电缆两端都接地。低频模拟信号用的屏蔽电缆，一端接地为好。
对噪声和干扰非常敏感的电路或高频噪声特别严重的电路应该用金属罩屏蔽起来。
8、用好去耦电容
好 的高频去耦电容可以去除高到1GHZ的高频成份。陶瓷片电容或多层陶瓷电容的高频特性较好。设计印刷线路板时，每个集成电路的电源，地都要加一个去耦电 容。去耦电容有两个作用：一是本集成电路的蓄能电容，提供和吸收该集成电路开门关门瞬间的充放电能；另一旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电 容为0.1uf的去耦电容有5nH分布电感，它的并行共振频率大约在7MHz左右，也说对于10MHz以下的噪声有较好的去耦作用，对40MHz的噪声几 乎不起作用。
1uf，10uf电容，并行共振频率在20MHz，去除高频率噪声的效果要好。在电源进入印刷板的地方和一个1uf或10uf的去高频电容往往是有利的，即使是用电池供电的系统也这种电容。
每10片左右的集成电路要加一片充放电电容，或称为蓄放电容，电容大小可选10uf。最好不用电解电容，电解电容是两层溥膜卷起来的，这种卷起来的结构在高频时表现为电感，最好使用胆电容或聚碳酸酝电容。
去耦电容值的选取并不严格，可按C=1/f计算；即10MHz取0.1uf，对微控制器构成的系统，取0.1~0.01uf都可以。
三、降低噪声与电磁干扰的经验
能用低速芯片就不用高速的，高速芯片用在关键地方。
串一个电阻的办法，降低控制电路上下沿跳变速率。
尽量为继电器等提供某种形式的阻尼。
使用满足系统要求的最低频率时钟。
时钟产生器尽量靠近到用该时钟的器件。石英晶体振荡器外壳要接地。
用地线将时钟区圈起来，时钟线尽量短。
I/O驱动电路尽量靠近印刷板边，让其尽快离开印刷板。对进入印制板的信号要加滤波，从高噪声区来的信号也要加滤波，用串终端电阻的办法，减小信号反射。
MCD无用端要接高，或接地，或定义成输出端，集成电路上该接电源地的端都要接，不要悬空。
闲置不用的门电路输入端不要悬空，闲置不用的运放正输入端接地，负输入端接输出端。 (10) 印制板尽量使用45折线而不用90折线布线以减小高频信号对外的发射与耦合。
印制板按频率和电流开关特性分区，噪声元件与非噪声元件要距离再远。
单面板和双面板用单点接电源和单点接地、电源线、地线尽量粗，经济是能承受的话用多层板以减小电源，地的容生电感。
时钟、总线、片选信号要远离I/O线和接插件。
模拟电压输入线、参考电压端要尽量远离数字电路信号线，特别是时钟。
对A/D类器件，数字部分与模拟部分宁可统一下也不要交叉。
时钟线垂直于I/O线比平行I/O线干扰小，时钟元件引脚远离I/O电缆。
元件引脚尽量短，去耦电容引脚尽量短。
关键的线要尽量粗，并在两边加上保护地。高速线要短要直。
对噪声敏感的线不要与大电流，高速开关线平行。
石英晶体下面以及对噪声敏感的器件下面不要走线。
弱信号电路，低频电路周围不要形成电流环路。
信号都不要形成环路，如不可避免，让环路区尽量小。
每个集成电路一个去耦电容。每个电解电容边上都要加一个小的高频旁路电容。
用大容量的钽电容或聚酷电容而不用电解电容作电路充放电储能电容。使用管状电容时，外壳要接地。
来源：网络、电子工程专辑
单片机是单片微型计算机的简称。它是在一块芯片上，以CPU为核心，同时集成了常用的计算机外部设备的计算机系统，称之为MCU（Micro Controller Unit)。
单片机是为特定应用场景定制的计算机系统，此特性就决定了，单片机的种类与型号是成千上万的。刚接触单片机开发，可能被这个庞大的吓到了，如何掌握特定的单片机使用方法，并开发出高质量的单片机控制系统，就成了让人头疼的问题。
这里我们可以先从单片机的结构着手分析。
单片机上的核心器件是CPU（Central Processing Unit），在CPU周围是各式各样的总线，总线的一端，连接的是常用的计算机外部设备，比如：I/O设备、USART设备、A/D设备、RAM、Flash ROM、SPI总线控制设备... ...等等。
先不去解释总线的总类与它们的工作原理，也不去解释设备的工作原理，做个比方：CPU好比大脑，设备就好比身体器官，总线好比神经。人在做动作的时候，大脑通过神经传导控制信息给身体器官，器官再把动作过程信息通过神经反馈信号给大脑。如果我们理解了这个动作原理，那么，单片机的工作原理也就不难理解了。
单片机上的设备，提供给外界访问接口叫做寄存器组，寄存器分为三类：控制寄存器、状态寄存器、数据寄存器。控制寄存器，可以用来设定设备的工作方式；状态寄存器，可以用来查询设备的工作状态；数据寄存器，用来完成外界与设备的数据交互。一般情况来讲，CPU通过总线访问某设备的控制寄存器，通过向该寄存器写入控制数据，完成设备控制方式设定。然后，再通过状态寄存器不断查询设备的工作状态，根据工作状态来确定如何与设备进行数据交互，数据交互工作就是通过数据寄存器来完成的。
由此可见，掌握单片机编程，实际上就是掌握如何使用片上设备。如何掌握片上设备的使用方法呢？按照下面的六步操作，就简单多了。
第一、详细了解片上设备的功能与作用；
第二、掌握与该设备相关的概念、技术术语、技术参数等内容；
第三、通过器件手册，了解与该设备相关的寄存器组；
第四、确定设备的使用方法；
第五、绘制设备使用控制流程图；
第六、编写程序；
来源：玩转单片机
单片机新人学习方法及学习步骤
demi 在 提交
蜂鸣器是很常见的设备，分为无源和有源两种。根据项目需求选择不同类型的蜂鸣器。最近的项目里有用到有源蜂鸣器对有源蜂鸣器。还是老一套，把电路板画完，接着编程。
在项目中原理图如下：
如果不能保证I/O的输出性能可以根据情况增加上拉或者下拉电阻。
切入正题：在程序里面这个蜂鸣器的驱动就是个高低电平驱动。高电平三极管导通、蜂鸣器发声，低电平三极管关断、蜂鸣器不发声。这的确很简单，程序上最开始我是这样写的：
当然，如果单片机没有很好的I/O跳变函数也可以这样修改：
这里稍作解释：
1)
函数功能：蜂鸣器发声驱动
传入参数：蜂鸣器发声的次数
2)
传入的次数cnt需要再函数内翻倍。这是因为传入的参数是想让蜂鸣器连续的发cnt声。但是蜂鸣器除了发声还有不发声的时候。也就是说蜂鸣器每响一次都需要关闭一次，如果没有关闭操作肯定就不会出现响几声而是连续的响一声，这个也很容易推理。
3)
在while循环完之后需要加一个蜂鸣器关闭操作。
这里假如传进的参数是2，目的是让蜂鸣器响两声。根据程序的执行步骤：
cnt2变成4。
第1次while(4) 蜂鸣器开 cnt自减到3
第2次while(3) 蜂鸣器关 cnt自减到2
第3次while(2) 蜂鸣器开 cnt自减到1
第4次while(1) 蜂鸣器关 cnt自减到0
第5次while(0) 跳出while
可以看出其实在while之后蜂鸣器状态已经是关闭的了，但是保险起见，确保函数调用完之后蜂鸣器是关闭的状态。比如第一个函数I/O跳变的就更需要保障了，因为代码上只能看出跳变，看不到跳变之后的状态。
至此，一个简单的蜂鸣器电路和驱动程序就都温习完了，接下来上干货：
在写程序的时候很多时候讲究程序的效率，比如这个蜂鸣器驱动，驱动过程中会降低效率，厉害的人很快能看出来，就是这个Delay延时的问题。但是上面也说了，不延时也是不行的。所以趋于效率我尝试着换了一种方法驱动蜂鸣器。
代码如下：
实现起来也很简单，简单说下原理：
1)首先是提供蜂鸣器驱动的I/O配置，
2)其次是定时器的配置
3)最后是定时器中断函数实现
我选用的定时器是项目单片机中最简单的一个定时器，配制成1ms中断，能够提供溢出中断。其实这个定时器我常用做计系统运行时间Systick_ms。但是该项目对这个系统时间没有用到，那就用这个定时器做文章把。
实现方法：
1、同样函数在调用蜂鸣器驱动的时候接口是一样的，传入的参数还是蜂鸣器的响声次数。
2、函数体变了，这里改成了两个变量的赋值，第一个BELL_CNT同普通方法中的cnt2，这里不再赘述。第二个是FLAG_BELL是用来保存蜂鸣器是否需要驱动的状态变量。所以既然是调用驱动函数，那肯定这个变量要为真。
3、定时器中断函数里面加上了一个静态变量NOW，他的作用就是和Systic_ms产生一个50ms的时间片，干嘛用?肯定是给蜂鸣器开关之间的延时用咯。模拟软件延时嘛。然后再来分析下这段代码：
1)首先这个NOW和Systic_ms是无条件需要赋值保证50ms时间片的。对应的代码为NOW=Systick_ms+50;
2)判断蜂鸣器驱动状态变量是不是真，如果不为真就关闭蜂鸣器，这个也是无条件的。
3)如果状态变量为真：蜂鸣器先跳变Bell_Tog();当然如果没有这个跳变函数也可以用上述的判断cnt的方法，就不多写了都是一样的。同时次数自减BELL_CNT--;同时判断是不是减到0了，减到0了说明响完了啊，那就把状态变量赋值为假。再次进来不管蜂鸣器是开着的还是关着的都会执行关闭操作，这个跟上面说的保险一样。
4)最后，这两个变量用的是全局变量，这里是以结构体的形式呈现的，因为很多情况这两个函数不在一个C里面。如果硬要写在一个C可以忽略本条。
转自：畅学单片机
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