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第 2 期(总第 129 期) 机械工程与自动化 N o 2
2005 年 4 月 M ECHAN ICAL EN G INEER ING & AU TOM A T ION A p r
文章编号: 1672 6413 (2005) 02 0114 02
单片机控制系统故障诊断
李玉声
(湘潭大学机械工程学院, 湖南湘潭 411105)
2 2
摘要: 介绍了单片机控制系统故障诊断技术的几种方法2 , 基于M CS- 51 单片机说明单片机控制系统联机测试
的一般方法。
关键词: 单片机; 故障; 联机测试; 控制系统
中图分类号: T P368 1 文献标识码: A
0 引言 1 3 可靠性差
单片机控制系统内部电路复杂, 再加上接口、传系统不可靠的因素很多。金属化孔、虚焊、接插
感器和执行机构部件的差别较大, 因此故障现象千变件接触不良会造成系统时好时坏, 经不起振动; 内部
万化, 常常不易被人们捕捉。即使是经过精心设计和和外部的干扰、电源波纹系数过大、器件负载过大等
采用先进工艺的单片机控制系统正式投入运行后也是会造成逻辑电平不稳定; 另外, 走线和布局的不合理
有可能会出现故障的, 要求维修工作者应能在系统出等也会引起系统的可靠性差。
现故障后迅速排除它, 使之恢复正常工作。但系统维 1 4 电源故障
修人员往往不是系统的设计者, 他们通常只拥有万用若系统中存在电源故障, 则加电后将造成器件损
电表、逻辑笔和示波器等常规测试工具, 这就增加了坏, 因此电源必须单独调试好以后才加到系统的各个
故障诊断的难度。部件中。电源的故障包括: 电压值不符合设计要求; 电
1 常见的硬件故障源引出线和插座不对应; 各档电源之间的短路; 变压
1 1 逻辑错误器功率不足、内阻大、负载能力差等。
单片机控制系统硬件的逻辑错误一般是由于设计 2 故障诊断的方法
错误和加工过程中的工艺性错误所造成的。这一类错 2 1 同类比较方法
误包括错线、虚焊、开路、短路、相位错等几种, 其在单片机控制系统中, 常常有多个在结构和功能
中虚焊和短路是最常见的也较难排除的故障。单片机上完全相同的部件或插件。如果你怀疑其中某个部件
的应用系统往往要求体积小, 从而使印制板的布线密或插件出现故障, 则可将它和另一个互换, 也可换一
度高, 由于工艺原因造成引线之间的短路。开路常常个备份的部件或插件, 然后再观察故障是否已经跟踪
是由于印板的金属化孔质量不好、虚焊或接插件接触转移。
不良引起的。 2 2 分段查找法
1 2 元器件失效当主控设备和被控对象相距较远时, 可采用分段
元器件失效的原因有两个方面: 一是器件本身已查找法。本方法可在信息传输道路上逐个设置观测点,
损坏或性能指标较差, 诸如电阻电容的型号或参数以确定故障在该点之前还是之后出现, 从而诊断出故
(或离散性引起) 不正确、集成电路已损坏、器件的功障的实际位置。
耗等技术参数不符合要求等; 二是由于组装错误造成 2 3 隔离压缩法
的元器件失效, 如电容、二极管、三极管的极性错误根据故障现象以及主机对各分支线的相关性, 采
和