近期DeepSeek成为热议话题,有观点认为其未来可能取代程序员职业,为此笔者尝试让DeepSeek生成一段程序代码。
实验结果并不理想,生成的程序在Keil开发环境中无法通过编译,提示存在多处语法错误。
个人观点认为,DeepSeek尚无法完全替代程序员的角色,更像是辅助工具,能够提升开发者的工作效率,理由如下:
- 对于编程初学者而言,程序中出现的错误难以自行修正,若将错误信息反馈给DeepSeek,往往会导致新的问题产生,这意味着代码仍需专业程序员进行调试优化。
- DeepSeek的核心优势在于其推理能力,但其推理过程有时会给人留下技术实力的错觉,却未必能保证结果的准确性。
以下是本次测试的具体需求:
开发一段基于C语言的测试程序,具体要求如下:硬件平台采用STC89C52单片机,ADC模块选用ADS1256(24位精度),实现双通道ADC输入(0-5V直流电压)。功能要求:运用递推平均滤波算法处理ADC采样数据,结合冒泡排序函数去除最高值和最低值,计算中间段的平均值,并将两路电压测量结果同步显示在LCD1602液晶屏上。
已进行深度分析(耗时53秒)
用户要求使用C语言开发测试程序,基于STC89C52单片机与ADS1256 ADC模块,同时采集两路0-5V直流电压信号,需采用递推平均滤波算法处理,配合冒泡排序去除极值,最终计算中间平均值并在LCD1602上显示。首先需要梳理整个开发流程。
根据需求分析,STC89C52属于8051内核单片机,开发工具需选用Keil C系列编译器。ADS1256作为24位高精度ADC,可能需要通过SPI接口进行通信。必须仔细研究ADS1256的数据手册,明确其寄存器配置方式和通信协议。
接下来处理双通道输入问题。ADS1256是否支持多通道同步采样?或者需要通过通道切换实现?必须查阅数据手册确认。假设需要交替读取两个通道数据,或者采用某种多路复用方案。可能需要配置ADS1256的输入多路复用器,选择不同通道,然后读取数据。
关于递推平均滤波算法。用户要求使用递推平均,即滑动窗口平均值计算,结合冒泡排序去除最高和最低值。例如,每次采样保存最近N个数据点,排序后去掉首尾值,取中间段的平均值。需要确定窗口大小,比如10次采样,去除最高和最低值,取中间8次的平均值。这需要为每个通道维护一个数组,保存最近的采样数据。
冒泡排序函数需要自行实现,对数组进行排序,然后去除首尾元素,计算剩余数据的平均值。需要注意排序算法的正确性,以及数组索引处理。
显示部分,LCD1602通常采用并行接口,需要定义正确的引脚连接,如RS、RW、EN、数据线等。需要编写LCD初始化函数、命令发送函数、数据写入函数以及字符串显示函数。由于要同时显示两路电压值,可能需要将两行显示区分开,或者使用双行LCD显示。
硬件连接方面,ADS1256的SPI接口需要连接到STC89C52的对应引脚,如CLK、DIN、DOUT、CS等。可能还需要DRDY引脚用于判断数据是否准备好。LCD1602的连接也需要明确,比如使用P0口作为数据线,其他控制引脚连接到P2口的几个引脚。
代码结构上,主程序需要初始化ADC模块和LCD显示,然后进入循环,持续读取两路ADC数据,进行滤波处理,最后更新显示结果。需要注意的是,ADS1256的数据读取可能需要特定的时序控制,比如等待DRDY信号变为低电平,然后发送读取命令,读取24位数据,并进行补码转换,因为ADS1256输出的是补码形式。
电压值转换需要将24位ADC值转换为0-5V的实际电压。24位有符号整数范围是0x7FFFFF(正数)和0x800000(负数),但由于输入为0-5V,可能只使用单极性模式,因此实际输出范围是0到0x7FFFFF对应的0-5V。转换公式应为:电压 = (ADC值 / 0x7FFFFF) * 5V。但要注意处理符号位,由于输入为0-5V,ADC值应为正数。
潜在错误点:SPI通信时序是否正确,ADS1256配置是否准确,数组索引处理是否合理,冒泡排序实现是否正确,电压转换计算是否准确,以及LCD显示格式是否规范。
开发步骤建议:首先配置ADS1256,测试单通道数据读取功能;然后实现滤波算法;接着添加第二通道功能;最后整合LCD显示功能。调试时可以通过串口输出数据,验证ADC值是否正确,再处理显示部分。
此外,STC89C52资源有限,RAM和ROM容量可能不足,需要注意数组大小,防止溢出。例如,如果每个通道使用10个样本的数组,两个通道总共需要20个24位整数,可能占用较多内存,需要确认单片机RAM是否足够。
还需要考虑ADC采样率以及程序循环时间,确保能够及时读取和处理数据,不影响显示刷新。不过LCD1602的刷新频率要求不高,因此可能问题不大。
代码整体结构建议如下:
1. 包含必要的头文件,如reg51.h,定义各引脚和宏常量
2. 定义ADS1256相关引脚和函数,如SPI读写操作、初始化配置、ADC数据读取
3. 定义滤波算法相关数组和函数,如冒泡排序、递推平均滤波
4. 定义LCD1602的引脚和函数,包括初始化、命令发送、数据写入、字符串显示等
5. 主函数中初始化各模块,进入循环,读取两路数据,滤波处理,更新显示
需要关注的细节:ADS1256的初始化可能需要写入特定寄存器配置,如设置数据速率、增益、输入通道等。例如,设置通道1和通道2的多路复用,可能需要配置MUX寄存器。
另外,ADS1256的SPI通信可能需要特定模式,如CPOL和CPHA设置、数据位顺序等,需要根据数据手册调整。
在代码中,可能需要使用位操作控制引脚,例如CS引脚在通信开始时拉低,结束时拉高。
对于24位数据的读取,可能需要分三次读取高位、中位、低位字节,然后组合成有符号长整型,但根据输入范围,可能只需处理无符号数。
最后,显示电压值时,可能需要将浮点数转换为字符串,但STC89C52不支持浮点运算,效率低,可以考虑使用整数运算替代,比如将电压值乘以5000,然后除以0x7FFFFF,得到毫伏值,再格式化为字符串显示。
例如,3.14V电压可以显示为3140,通过将ADC值乘以5000,除以0x7FFFFF,得到毫伏值,然后格式化为字符串。
或者,直接显示ADC原始值进行调试,确认数据是否正确,之后再处理电压转换。
总结来说,这是一个涉及硬件接口、数据处理和显示的综合项目,需要逐步验证每个模块的功能,确保整体正确性。
以下是基于STC89C52和ADS1256的ADC采样及LCD显示程序示例:
说明:
- 需要根据实际硬件连接修改引脚定义
- ADS1256的SPI通信部分需要根据具体时序要求实现
- 电压转换部分假设ADS1256工作在单极性模式(0-5V)
- 显示部分使用整数运算避免浮点运算
- 滤波算法使用滑动窗口平均,去除最高和最低各1个值
- 需要根据实际需求调整采样次数和滤波参数
注意:
- 需要参考ADS1256数据手册完成SPI通信和寄存器配置
- LCD1602的显示位置需要根据实际需求调整
- 可能需要添加电压校准功能以提高测量精度
- 需要根据系统时钟调整延时函数参数