调试过程：

1、 用万用表检查所有电源和地（一端在源头，另一端在各处）

2、 用万用表检查地与电源有没有短路

3、 焊上稳压电源芯片及外围电阻电容，给上相应的输入电压，测是否有正确的输出电压（画

板时可以画出相应电源接通时LED灯亮）

4、 焊上ARM及外围的晶振电阻电容，上电测试是否能够下载程序

5、 焊上FPGA及外围的晶振配置芯片电阻电容，上电测试是否能够下载程序

6、 焊上双口RAM及外围的电阻电容，上电测试是否能够读写

7、 焊上AD及外围电阻电容，上电测试是否能够进AD中断，读出数据是否正确

8、 焊上AD前端调理电路，上电，给模拟信号，测试AD采样数据是否正确

9、 焊上SRAM及外围的电阻电容，上电测试是否能够读写

10、 焊上DM9000以及以太网接口和外围的电阻电容，上电测试是否能够收发

11、 焊上开关量相关电路，测试是否能够开关量中断，读出开关量是否正确

问题总结：

1、 AD芯片（MAX125）读出数据偏高（没有加模拟输入信号时）？

解决：把7905、7805的钽电容焊上，AD芯片上REFOUT接地的钽电容焊上

2、 AD芯片（MAX125）无法中断？

解决：检查FPGA给AD的各个引脚信号（CONVS、CS、WR、RD）时序是否正常

3、 若芯片某引脚常高？

解决：检查常高为多少电平，然后检查该引脚与什么芯片相连，然后检查这些芯片的相应引脚是否与电源短路

4、 若读出的数据总是某几位错误？

解决：检查数据总线的这几位是否被钳制，然后检查连接到该总线上的芯片是否有对应短路的

 

第二篇：硬件调试电路要点

1.1 硬件电路调试

1.1.1 调试要点

在印制板元器件的焊接过程中，对于精密器件OPA129的焊接要特别注意，需要一定的技巧。在焊接时，用棉花蘸酒精，通过镊子环绕紧贴在OPA129管脚上，使用恒温烙铁，并且调节降低电烙铁的温度，这样可以降低器件的焊接温度，避免因温度过高而损坏芯片。

电路板焊接完毕，接下来就对电路进行调试。调试过程主要步骤如下：

首先，在装上芯片之前，先用万用表测试各个芯片供电以及接地引脚的电压是否正常。当全部正常时，才能装上芯片。对于单片机板上带有DC-DC电压转换电路，应先检查电压转换输出是否正常。

其次，调节各个运算放大器的失调电压，以减小系统的误差。调节失调电压的具体方法是：使输入信号为零，调节调零电位计的电阻，尽可能使芯片的输出为零。当调节到各个芯片的输出为零时，也就达到了调节失调电压的目的。

再次，调试电路各级电路工作是否正常，是否达到预计要求的波形。在调试前级电路时，后级电路的芯片暂时不安上，防止由于前级电路工作不正常，导致后级电路芯片的损坏。

最后，整个电路工作，直接通过示波器观察输出信号波形，长时间运行，以检验系统的稳定性。

50Hz的陷波器应设计成Q值可调的，便于调试。电路通过调节POT01电位计来调节陷波器的Q值，使陷波器对50Hz工频干扰的衰减达到最好的效果，即尽可能使50Hz的峰—峰值趋向于零。在试验中可以发现当POT01的上下两端电阻（见图3.14）RA／RB≈23.2K／1.8K时，陷波器的陷波效果是最好的。

然后调试低通、高通滤波、PGA的放大电路以及OP07射级输出，不断调节PGA放大电路的增益倍数，然后用示波器观察OP07射级输出，看是否符合设计要求。

电路连接完毕之后，观察输入级没有信号输入（即空管）时OP07的输出情况，结果如图5.9所示。当有信号输入时，波形开始围绕着零点上下波动，与零输入信号时相比较，50Hz的工频干扰信号的峰—峰值没有发生什么变化，即使长时间工作或者输入信号强的时候，都不会发生阻塞现象，这说明输入级的抗阻塞电路是很有效的。

由调试出来的波形可以看出，电路工作正常，但是当增益调到8000倍时，在粉尘流速较大或通过粉尘浓度较大时就容易出现饱和现象。另一方面，50Hz工频干扰及其奇次谐波（主要为150Hz）的干扰能够串入系统，由于PGA的放大电路的增益较大，使这些干扰的峰—峰值在电路的输出端过大而出现饱和。这种情况应该从根本上解决，加强屏蔽措施，设计好滤波电路。否则PGA放大倍数不可过大（50Hz干扰易出现饱和），对微弱的有效信号测量将无能为力，也就是降低测量系统的灵敏度。

图5.9 无输入信号时的输出波形

Fig.5.9 Empty-duct output

1.1.2 出现问题及解决方法

1.1.2.1 工频干扰

在调试中出现50Hz及其谐波150Hz的工频干扰信号。断开后级电路，观察本级电路的输入和输出信号，整个电路检查下来往往每级电路输出都有50Hz的干扰信号。分析干扰进入的途径，最后得出结论是由于系统没有接大地，或者接上了但是接触不好。因此保证系统接上大地是整个系统正常工作，不出现50Hz的工频干扰的关键。

通过检查各级电路，没有发现150Hz干扰信号的起始路径。最后把电路与电源断开，单独检查电源的输出，发现电源有150Hz的信号输出。

由于150Hz的干扰信号在有效信号的频带之内，而且其产生的只和电源有关系而和电路没有关系，因此需要把电源的输出含有的150Hz消除。先考虑在电源给电路供电的前，加一个滤波电路，滤除150Hz的干扰信号，但是这个陷波电路不好调试而且设计比较复杂。因此考虑换电源，把电源换成其输出没有150Hz的干扰信号。

1.1.2.2 阻塞问题

在整个调试过程中，PGA电路和前置输入级（OPA129）这两级经常出现饱和阻塞现象。通过实验分析其原因有：

（1）在粉尘流速过大、通过管道的粉尘浓度过大、有较大的直流信号、较大干扰串入系统，而PGA的放大电路的增益比较大，能达到8000倍，故很容易出现饱和现象。

（2）前级OPA129为同相电压跟随方式，当输入过大时，极易产生阻塞现象，因此也就造成了后级电路的饱和，无法正常工作。

针对第一条原因，加强系统的屏蔽接地措施，通过单片机自动调整PGA的增益就基本可以解决。对于信号中的直流分量，需要使用高通滤波器如图5.10所示。

图5.10 高通滤波电路

Fig.5.10 Circuit diagram of high-pass filter

对于第二条原因，则通过限制OPA129的输入就可以达到消除阻塞想象如图3.9所示，在OPA129的输入端引入限幅保护电路。

1.1.2.3 单片机A/D输入保护

由LPC2214的参数指标可知：A/D转换的电压范围为0~3.3V，A/D输入端口所能承受的最大电压为5V，因此为了单片机能够测量模拟板输出电压，需要先将的电压信号转换为0~3.3V的范围内，为此作者设计了一个量程转换电路，为了防止由于外界干扰产生的高压损坏单片机，这里也引入了保护电路如图5.11所示。

图5.11 A/D输入保护电路

Fig.5.11 Guard circuit of A/D input

其中R13为限流电阻为二极管D11提供偏置电流，C12为滤波电容可以滤除电压信号中的高频干扰，此电路可以将电压限制于0～AVDD范围内，与单片机的A/D端口输入电压范围相匹配，从而保护单片机的A/D输入端口。