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文档简介
1、单片机综合设计指导书计算机学院一、综合设计目的:学习单片机的目的是能把它应用到实时控制系统以及仪器仪表和家用电器等各个领域,单片机应用技术这门课程的实验课、综合设计和毕业设计是既相互联系又有区别的三大实践性教学环节,而且是循序渐进的。实验课是穿插在讲课过程中进展的,每讲完一局部容,跟上一个实验,及时稳固加深学过的理论知识;综合设计是针对单片机应用技术课程完毕后的一个总结,让学生自己设计出一个简单的单片机应用系统,用PROTUES成系统仿真,然后独立搭出硬件线路,编写出相应的软件应用程序,经过调试,运行出结果。目的是初步培养学生综合运用所学单片机理论知识的能力和应用学过的单片机理论知识解决实际问
2、题的能力,也为最后的毕业设计打下一定的根底。学生应提交相应的电子和打印规文档,实验结果、程序源代码和原理图等。通过综合设计的训练,培养学生实际分析问题、编程和动手能力,最终目标是想通过综合设计的形式,帮助学生系统掌握该门课程的主要容,更好地完成教学任务。二、综合设计题目:1.十字路口交通灯的设计与功能实现1设计容设计用单片机控制的十字路口交通灯及撞红灯报警控制系统,并实现这些功能。2设计要求用8255驱动三种颜色的十二只发光二极管,用软件使它们模拟十字路口交通灯的功能。当某一方向的红灯亮时,假设该方向有车辆通过,那么发声报警。根据时段调整路口通行和制止通行的时间。2.温度检测与上限报警系统的设
3、计与实现1设计容设计并实现能检测温度等模拟信号,并能产生上限报警信号的系统。2设计要求能对输入的05V模拟电压信号进展检测。能判断所检测的信号是否越界,界限通过单片机进展设计。假设信号越界那么进展声、光报警。3.电子钟的设计及定时系统的实现1设计容利用单片机开发装置完成显示时,分,秒的时间显示功能,可通过键盘的任意设定,修改显示时间和闹钟时间。2设计要求能在LED上实时显示时,分,秒。可通过键盘或开关设置报时时间并能实现报时。可进展对时操作,通过发光二极管配合提示相应操作状态。4.频率及持续时间自动控制的数据采集系统的设计及实现1设计容设计一个每秒采样次数和采样持续时间能用软件自动控制的数据采
4、集系统。2设计要求A/D转换器采集的数据由8255A读入并送去存储。通过单片机可选择不同的采样频率。三、考核方法:采用五级分制进展考察,通过以下几个方面进展考核:1功能实现要求现场说明软、硬件的设计思路,并演示各种功能,考核对设计功能的实现程度。2.完成作品的数量PROTUE助真、试验箱的硬件实现、开发板的焊接和调试3设计报告容包括:设计题目、设计要求、所用设备与器材、硬件方案、软件方案、方案论证、调试过程、运行结果及收获体会。注:元器件可在一定围报销预习要求:学习利用PROTUESISIS进展原理图的绘制、仿真运行。材料:PROTUES参考书、王心明等视频网上下载、综合设计指导书、PROTU
5、ESISIS软件基于PROTEUS勺多功能数字电子钟的设计前言单片机技术是现代电子工程领域一门迅速开展的技术,它的应用已经渗透到各种嵌入式系统中。可以毫不夸地说:掌握单片机技术是电子信息类专业学生就业的一个重要条件。同时单片机技术又是一门实践性很强的学科。课程设计教学环节的设计和实施,在很大程度上决定了学生对单片机技术的掌握程度。为了更好地完成课程设计这一重要教学环节,我们采用Proteus软件与Keil软件整合构建单片机虚拟实验平台。学生首先在PC上利用Proteus软件自己搭建硬件电路,并利用系统提供的功能完成电路分析、系统调试和输出显示的硬件设计局部;同时在Keil软件中编制程序,进展相
6、应的编译和仿真,完成系统的软件设计局部。当系统的设计工作完成后,学生可以在PC上看到最终的运行效果。采用以上方案具有以下优势:有利于促进课程和教学改革,更有利于人才的培养;从经济性、可移植性、可推广性角度讲,建立这样的课程设计平台是非常有意义的;利用仿真系统,可以节约开发时间和开发本钱;利用仿真系统,具有很大的灵活性和可扩展性。第一章概述ProteusISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows操作系统上,可以仿真、分析(SPICE济种模拟器件和集成电路,该软件的特点是:实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片
7、机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能;有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有:68000系列、8051系列、AVR系歹U、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能,同时可以观察各个变量、存放器等的当前状态,因此在该软件仿真系统中,也必须具有这些功能;同时支持第三方的软件编译和调试环境,如KeilC51uVision2等软件。具有强大的原理图绘制功能
8、。总之,该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件,功能极其强大。本章介绍ProteusISIS软件的工作环境和一些根本操作。一、进入ProteusISIS双击桌面上的ISIS6Professional图标或者单击屏幕左下方的开场一程序一Proteus6Professional一ISIS6Professional,出现如图1-1所示屏幕,说明进入ProteusISIS集成环境。图1-1启动时的屏幕二、工作界面ProteusISIS的工作界面是一种标准的Windows界面,如图1-2所示。包括:标题栏、主菜单、标准工具栏、绘图工具栏、状态栏、对象选择按钮、预览对象方位控制按钮、仿真进程
9、控制按钮、预览窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口。拓览对方位控制按钮I仿真进程控制图1-2 Proteus ISIS的工作界面状至栏组图工具栏第二章几个根本例子例1-根本电路:交流电供电.-点击PickDevices按钮,该按钮位于工作区左边的面板中,就是那个P按钮,这是会翻开标题为PickDevices的对话框。.-在Category列表框中(位于左边)找到SimulatorPrimitives,这是会在Results中列出该类的所有元件如果该类有太多元件,你利用Sub-Category列表框过滤:ALTERNATOR就是我们要找的交流电电源。EK网MPiirpA由na用心 工甲 chos
10、oan wi Lirrm昌忖 |fSe醇*r 。比&口口0口 丁二日5 口 MELL TDOOOSsnw C teersmtikcd lrdu.drEMCLb jryDeu.ifiHcnAfiKwedACeu:ft&l叩ACWSir pieTwa fi|i|rND G*MTTQT,心蜒口亡 Untsne * Dir=e:LDOPACTIVEAtiKmki 口或 J 二 auawM Mg*CKQU=:CAGNMELGDC匚uEt4甲geDTFFKMAnmJtad ti-T ypslp瓦.t1立OfNEMUm5 MM:15口idkd 3gH Sil 口口 Fim .f rltIE?:尸A5MMEL
11、5匕:口才丁 同 LurfiI ScuiceIRJUl.NMLLjbjfe-eC jitarl UaJlc尸M*A5MMCL5峰为EE XuaI5TFM站XMT L55i* WJilcyFM U.4Kr Scunza?IS HEqSWMDUM CfciiiFi moLPtw.JFF心厚EAte才F JK Flip 时up rmHrwND心帆Sir pIdInpUl 眄5 G&BM唱ATUVFfill lift 了1小1 M R glHNOT延眈5ie口於 In1, *TtfOfi心炖EeME叩口用OP箝 MMf i sEJGR G 也日6尢24S wmsiic MdeH GHEIpr: f*1
12、1k.-在Results中双击 ALTERNATOR会在The Object Selector元件列表框列出ALTERNATOR。i5 Pick DevicesKeywords:Sesults (24);DeviceLibraryDesciiptionMatchVvfliofe V/otds?ALT ERNAtdR ACTIVEAnimated AC Vollage SoitceANDACTIVESimpleTvjo InputAN& GateBATTERYACTIVEDC Voltage SodtceCLUCKACTIVE Aninated Digital Squatevjave Soiit
13、ceCSOLlACEASIMMDLSDC Current SourceDTFFACTIVEAninated D-Tjpe Fip-Flop delGENERATOR DSlMMDLS Digital Logic Bit GenEratoi Primitive ModeE PASIMMDLSExpcmential Current Source1 PULSEASIMMDL3Pjse Current SourceIFWUNASIMMDLSPiBcswise Linear Curort $ ourceISFFMASIMMDLS Single Frequency FM Curien* Source3一
14、1 E士凯目尹Fliau UtVILtSAll Categories) Anfllog ICs CapacitorsCMOS 4000 series Conneclcii Data Converters Debugging Tools DiodesF口 IfTflKfiri内1 ALTERNATOR.-同样的方法添加 LAMP,在 Category Optoelectronics-LAMP 。dfxukD*evxGEff色 Pick Devices7Kerards:Results (77):1Id stchiWards?Categorn:rDevice出叫IDescrption75EG制取+C
15、A BWE DISPLAY BlucJ DigiL 7Anode 口印7SEG+dF8-CC-BLUE DISPLAY Elue, 3 D./Segment Cafrode Di*pl即科MFIREIWM4口巧FVkGraphical LCD VJrth K5U106 contiollasDICID E -LEDDEVICEGereac ight emttingdiode (LED)HD4478ADlFt/y Industy standard alphrumeric UCD cantrailerKSC1 OSDlSPLy Graphical LCD contralerDEVICESInduct
16、orsLdjjldiut: FiimilivesMerroriJ ICsME叩ICs: Miscdlarieows Modeling Fnmiwire Operational 4mlifie 加八ALiEinnATan1 L-1P1LAMPACTIVE出宿诵ted Light BubUMP-FIL 例P纲EDM LC4057 LEEDEVICE Lamp,light buhJ k rh 1r: LAMPDisk Li切和;ACTIV.LIBgrin”ynn正工11 日 e匚I u aAXEa (dluall cdi Ii uIe!-)ED)|Utceledtionic;PLDFP&As.-单击
17、Pick Devices对话中g的OK按钮完毕添加元件。.-在 The Object Selector元件列表框单击选择 ALTERNATOR。.-接着在位于主窗口左下角的角度调整工具条中设置在原理图窗口中 ALTERNATOR的方向这一步也可以在放置元件后再设置。第一按钮是顺时针旋 转90度,第二个按钮是逆时针旋转90度,第三个按钮是水平翻转,第四的按钮是垂直翻转,中间的那个可输入 0, +/-90, +/-180, +/-270。7后,在原理图窗8.-放置ALTERNATOR到原理图窗口中,方法很简单:完成步骤口中单击左键即可。.-用同样的方法放置LAMP。.-配置元件参数。a.-在原理图
18、窗口中先右击再左击ALTERNATOR,出现Editponent对话框,按下面参数进展设置第一、二个参数与仿真无关,起到标识作用。b.-单击OK完成。c.-同样方法设置LAMP的参数。.-连接元件:a.-重新调整元件的角度。在步骤7时我们已经调整过了,但如果仍然不太符合要求,你可以重新调整,方法:在原理图窗口中右击该元件,再在角度调整工具条中设置。b.-把鼠标移到ALTERNATOR的一个引脚末端,这时鼠标变成X字型,单击左键一下并移动鼠标,会出现一条线,你可以再在原理图的其他地方单击左键几下以确定连接线的形状,最后在LAMP的一个引脚末端单击左键一下就完成一条连接线。其实,你只要在需要连接的
19、两个元件的引脚处分别单击左键一下,Proteus会自动完成这条连接线。c.-修改连接线。如果连错了,你就在该连接线上双击右键就把它给删除掉了。如果要修改走线的形状,你可以在连接线上单击右键再在某一个位置上按住左键拖动,满意后再在原理图的空的地方单击一下右键。最终结果:.-开场仿真,找到主窗口底部的仿真工具条,单击左边第一个按钮。.-原理图的放缩操作,你可以用放缩工具条来完成。说明一下:a.以当前点击的位置为屏幕中心显示b.以屏幕中心对应的位置为中心向四周放大c.以屏幕中心对应的位置为中心向四周缩小d.显示整个原理图e.显示选择的区域.-配置SetAnimationOptions,这样使你的仿真
20、结果更加形象。方法:到System菜单看一下,那里有一个SetAnimationOptions选项,单击它出现以下对话框左边的我们一般不用修改,我们要改的是右边的AnimationOptions,ShowWireVoltagebyColour?元件间的连接线的颜色会随电压变化ShowWireCurrentwithArrows?元件间的连接线上显示电流方向.-这个例子最后的工作就保存文件了。例2-根本电路:电池、可调电阻、直流电流表、直流电压表.-新建一个文档.-使用PickDevices添加以下元件方法见例1-BATTERY-LAMP-POT-LIN这里介绍一个更快捷的方法,就是使用PickD
21、evices的搜索功能前提是你知道要找的元件的名字至少知道名字的前几个字母,该功能位于PickDevices对话框的左上角。3.-搭好以下电路POT-LIN的电阻值设为200BATTERY的电压值设为123.-添加直流电流表和直流电压表a.-找到这个工具条,红色圈的那个就是INSTRUMENTS仪表元件了。:专簿SiourttL&bijgIe驻+平.Q回砂加耳Li.b.-单击这个按钮,会在TheObjectSelector元件列表框列出所有仪表,其中的DCAMMETER和DCVOLTMETER是我们要用到的,选中DCAMMETER并在原理图的适当位置单击左键,这样DCAMMETER就被放置到原
22、理图中了。同理放置DCVOLTMETER。最终电路:= +丽芸竹玉oscilloscope LOCICANAL7SERCOUNTER TIMERVIRTUAL TERMINAL SJGMAL GENERATOR FATTEPN GENERAJQ DC VOLTMETER匚白 MMEIEE.AC VOLTMETER AC AMMETERc.-设置DCAMMETER和DCVOLTMETER,DCAMMETER和DCVOLTMETER不会根据电路的实际电流、电压彳1来自动改变量程比方DCAMMETER默认的单位是A,它能测量的最小电流值是0.01A,如实际电路的电流值为9mA,那它就显示为0.00A
23、,需要手动修改。操作跟修改一般元件一样。ZEEil ii1 CnsponBnlDisplayRange有三个值A、mA、uAe.-仿真结果。在仿真过程中,你可以点击可调电阻POT-LIN上方的两个红色箭头来调节电阻值,这时LAMP的亮度也随之改变,DCAMMETER和DCVOLTMETER的显示值也随之改变。注意到了没有?!这个图好似有点特别,对了!它就是例例子3-逻辑测试 添加以下元件:1后面介绍SetAnimationOptions中选择ShowWireVoltagebyColour?和ShowWireCurrentwithArrows?后的效果。A-INPUT=LOGICSTATEB-I
24、NPUT=LOGICSTATEQ-OUTPUT=LOGICPROBE(BIG)AND=AND;A-JNPUT- S-INFUT例4.-使用ADC、示波器和仿真表格iiJVKi rursjANALOG+CU0CSd5T , 1!RSW)fit忘:.144 .丹四马LOG (鼻EK瓦明口5*2 CUTIOu? 4-uT3-3I1.-C4JT*-aDMS整ADC内AUl HAIM Q上LILI . LIL IL I L I乩Ki *VFI H1-MK1) . .丁 UTI*1.川1* t- - DLVICE (GAP)丁 J1不H I ! , q-.-添加以下元件:ADC0808555POT-LIN
25、LED-BLUE添力口GROUND、POWER国二l|回向逊切勿1sl单击红色的那个按钮,在元件列表中会有添加示波器电阻GROUND、POWEROSCILLOSCOPE单击绿色的那个按钮,在元件列表中会有添加仿真图表单击蓝色的那个按钮,在元件列表中会有ANALOGUE放置仿真图表的方法:选中ANALOGUE后,在原理图中单击左键,并按住左键拖动,这是你会看到一个虚线方框,释放左键后就可以看到ANALOGUE了。.按照上图连接好元件.-设置参数,这里主要介绍一下示波器和仿真表格的设置a.示波器设置,示波器需要运行仿真后才可以对其参数进展设计它有两个输入通道,它的设置与真实数字示波器的差不多。左边
26、黑色的方框用于显示波形,其中绿色的线条就是代表某一通道的波形,默认它只显示通道1的波形,要切换为通道2需要使用右上角的方形按钮,这个按钮有两种状态,一个是CH1另一个是CH2,你可以通过单击它实现通道间互相切换。这个按钮下方还有一个方形按钮,这个方形按钮有三种状态,一个是仅显示一个通道、一个是同时显示两个通道(Dual)、另一个是显示两个通道之差X-Y。明显,要实现通道间互相切换必须使这个按钮处于第一种状态。还要注意的是,如果同时显示两个通道的波形,还需要改变其中一个的Y-POS,因为默认它们的Y-POS是一样的,它们的波形会重叠在一起。b.设置仿真图表,使用仿真图表前,我们要在需要观测的信号
27、线上添加一个探针,有电压、电流两种探针n-口-1)伟回物加国紫色的那两个就是探针了,本例使用电压探针,要观测的信号是555输出的波形,找到这条连接线,点击了电压探针符号后再在这条连接线的某一个位置上单击一下左键,这样就添加了一个电压探针,接着为这探针起个名字(A)方法跟设置一般元件属性方法的类似。现在要将这个电压探针跟仿真图表关联起来,菜单Graph中有一个叫AddTrace的子菜单,单击它会出现由图可见,仿真图表可以连接四个探针,也就可以看到四个波形。本例我们只用一个探针,单击ProbeP1下拉列表,你会看到A,选中它后,单击OK就完成连接工作了。接着是配置仿真表格ANALOGUE,默认AN
28、ALOGUE的仿真时间是0S1S,这个时间对本例来说实在太长了,我们需要0S2mS就够了。还是菜单Graph,它里面有EditGraph的子菜单,在Stoptime中输入2m,单击OK完成。开场仿真ANALOGUE了,到菜单Graph,单击SimulateGraph,等待仿真完成后就会看到以下图了第三章基于单片机的仿真例子单片机电路设计如下图。电路的核心是单片机AT89C51。单片机的P1口八个引脚接LED显示器的段选码a、b、c、d、e、f、g、dp的引脚上,单片机的P2口六个引脚接LED显示器的位选码1、2、3、4、5、6的引脚上,电阻起限流作用,总线使电路图变得简洁。程序设计实现LED显
29、示器的选通并显示字符。印IOl,.AIQS1 T B *Ur*H wAhJijFPs一If-.-ISLUU.二DR在“Results”栏中的列表项中,双击“AT89C51”,那么可将“AT89C51添加至对象选择器窗口。接着在“Keywords栏中重新输入7SEG,如下图。双击“7SEG-MPX6-CA-BLUE,那么可将“7SEG-MPX6-CA-BLUE(6位共阳7段LED显示器)添加至对象选择器窗口。最后,在“Keywords栏中重新输入RE选中“MatchWholeWords,如下图。在“Results”栏中获得与RES完全匹配的搜索结果。双击“RES,那么可将“RES(电阻)添加至对
30、象选择器窗口。单击“OK”按钮,完毕对象选择。isisridkOnicuKcywouds:RcsuH|11晔JericeLibraryDe1阮旭icnMabhWhole。(FESktlEMCEGerieir匚resklbiErrihdL砒厘如ry;PaitHaine:FESDtskLbraiM:DEVICELI&CiHttdOn,;就(同年E月工gR*工司加CmFory:FaistoftSubcjligtxy:Generic,HbLidLlttUI.tfUhnesaipton附吸ich犯lor到irtm经过以上操作,在对象选择器窗口中,已有了7SEG-MPX6-CA-BLUE、AT89C51、
31、RES三个元器件对象,假设单击AT89C51,在预览窗口中,见到AT89C51的实物图,如下图;假设单击RES或7SEG-MPX6-CA-BLUE,在预览窗口中,见到RES和7SEG-MPX6-CA-BLUE的实物图,如下图。此时,我们已注意到在绘图工具栏中的元器件按钮.处于选中状态。山,一J-I- -sd+dTJ 含十典盛,tJ、FTMiZTOLJ-方4M才 PtdIMJl 2卸1 PfcSMtS-叭讪宣FJMA 时.13 露 E-Jdiri-n隙Ml, PJLTK-ll-PJJWUI pjLirpa PJ j*TF PJjSTiT博回问 nDEVICES7SeG-MWCA:blUeAT09
32、C51RES2、放置元器件至图形编辑窗口PlacingponentsontotheSchematic在对象选择器窗口中,选中7SEG-MPX6-CA-BLUE,将鼠标置于图形编辑窗口该对象的欲放位置、单击鼠标左键,该对象被完成放置。同理,将AT89C51和RES放置到图形编辑窗口中。如下图。假设对象位置需要移动,将鼠标移到该对象上,单击鼠标右键,此时我们已经注意到,该对象的颜色已变至红色,说明该对象已被选中,按下鼠标左键,拖动鼠标,将对象移至新位置后,松开鼠标,完成移动操作。由于电阻R1R8的型号和电阻值均一样,因此可利用复制功能作图。将鼠标移到R1,单击鼠标右键,选中R1,在标准工具栏中,单
33、击复制按钮图,拖动鼠标,按下鼠标左键,将对象复制到新位置,如此反复,直到按下鼠标右键,完毕复制。此时我们已经注意到,电阻名的标识,系统自动加以区分。3、放置总线至图形编辑窗口单击绘图工具栏中的总线按钮I+,使之处于选中状态。将鼠标置于图形编辑窗口,单击鼠标左键,确定总线的起始位置;移动鼠标,屏幕出现粉红色细直线,找到总线的终了位置,单击鼠标左键,再单击鼠标右键,以表示确认并完毕画总线操作。此后,粉红色细直线被蓝色的粗直线所替代,如下图。4、元器件之间的连线WiringUpponentsontheSchematicProteus的智能化可以在你想要画线的时候进展自动检测。下面,我们来操作将电阻R
34、1的右端连接到LED显示器的A端。当鼠标的指针靠近R1右端的连接点时,跟着鼠标的指针就会出现一个X”号,说明找到了R1的连接点,单击鼠标左键,移动鼠标(不用拖动鼠标),将鼠标的指针靠近LED显示器的A端的连接点时,跟着鼠标的指针就会出现一个X”号,说明找到了LED显示器的连接点,同时屏幕上出现了粉红色的连接,单击鼠标左键,粉红色的连接线变成了深绿色,同时,线形由直线自动变成了90o的折线,这是因为我们选中了线路自动路径功能。Proteus具有线路自动路径功能(简称WAR),中选中两个连接点后,WAR将选择一个适宜的路径连线。WAR可通过使用标准工具栏里的“WAR命令按钮后来关闭或翻开,也可以在
35、菜单栏的“Tools下找到这个图标。同理,我们可以完成其它连线。在此过程的任何时刻,都可以按ESC键或者单击鼠标的右键来放弃画线。5、元器件与总线的连线画总线的时候为了和一般的导线区分,我们一般喜欢画斜线来表示分支线。此时我们需要自己决定走线路径,只需在想要拐点处单击鼠标左键即可,如下图。6、给与总线连接的导线贴标签PARTLABELS单击绘图工具栏中的导线标签按钮施,使之处于选中状态。将鼠标置于图形编辑窗口的欲标标签的导线上,跟着鼠标的指针就会出现一个X”号,如下图。一.一.-.-.a-I:k-msTECT=-二I说明找到了可以标注的导线,单击鼠标左键,弹出编辑导线标签窗口,如下图。在“st
36、ring栏中,输入标签名称(如a),单击“OK”按钮,完毕对该导线的标签标定。同理,可以标注其它导线的标签,如下图。注意,在标定导线标签的过程中,相互接通的导线必须标注一样的标签名。至此,完成了整个电路图的绘制。KeilC与Proteus连接调试1、假假设KeilC与Proteus均已正确安装在C:ProgramFiles的目录里;2、安装KeilC与Proteus的连接插件vdmagdi.exe;3、进入KeilCWision2开发集成环境,创立一个新工程(Project),并为该工程选定适宜的单片机CPU器件如:Atmel公司的AT89C51。并为该工程参加KeilC源程序。源程序如下:#
37、defineLEDS6#includereg51.h/led灯选通信号unsignedcharcodeSelect尸0 x01,0 x02,0 x04,0 x08,0 x10,0 x20;unsignedcharcodeLED_CODES尸0 xc0,0 xF9,0 xA4,0 xB0,0 x99,0-40 x92,0 x82,0 xF8,0 x80,0 x90,/5-90 x88,0 x83,0 xC6,0 xA1,0 x86,/A,b,C,d,E0 x8E,0 xFF,0 x0C,0 x89,0 x7F,0 xBF/F,空格,P,H,.,-;voidmain()chari=0;longin
38、tj;whileP2=0;P1=LED_CODESi;P2=Selecti;for(j=3000;j0;j-);/该LED模型靠脉冲点亮,第i位靠脉冲点亮后,会自动熄来头。修改循环次数,改变点亮下一位之前的延时,可得到不同的显示效果。i+;if(i5)i=0;4、单击Project菜单/OptionsforTarget选项或者点击工具栏的optionfortarget按钮系,弹出窗口,点击“Debug按钮,出现如下图页面。在出现的对话框里在右栏上部的下拉菜单里选中“ProteusVSMDriver。并且还要点击一下Use前面说明选中的小圆点。再点击“Setting按钮,设置通信接口,在“Hos
39、t”后面添上127.0.0.1,如果使用的不是同一台电脑,那么需要在这里添上另一台电脑的IP地址(另一台电脑也应安装Proteus)。在“Port”后面添加8000。设置好的情形如下图,点击“OK”按钮即可。最后将工程编译,进入调试状态,并运行。IQcHnHsrarrfn.B5t.3rrDehjQ3ngcnh-Fi?|PduieAnirati-nIPsJtt空叩由ITHlFFIE网Pj,.UlBlWi心AkTJJKure6rSfiEeiied町N Server ScitingsC&.clk Op 1121|127. 1 D T lail: |B5DD由s更T Pooup国力比悌Ml-IVDM3
40、1Ffroct5、Proteus的设置进入Proteus的ISIS,鼠标左键点击菜单“Debug,选中useromotedebugermonitor,如下图。此后,便可实现KeilC与Proteus连接调试。6、KeilC与Proteus连接仿真调试单击仿真运行开场按钮匚口,我们能清楚地观察到每一个引脚的电频变化,红色代表高电频,蓝色代表低电频。在LED显示器上,循环显示0、1、2、3、4、5。第四章基于51单片机的数字钟的设计任务书一、任务设计一款电子钟。二、设计要求一合格要求:用PROTEUS画出原理图,并完成以下任务:用4只LED数码管输出显示时和分。可通过按键设置闹钟功能,且停闹无须手
41、工操作可通过按键设置分校时。(4)写出详细的设计报告。5给出电路的原理图、源程序,仿真实现。数字电子钟目前市场上提供的无论是机械钟还是石英钟在晚上无照明的情况下都是不可见的。要知道当前的时间,必须先开灯,故较为不便。现在市场上也出现了一些电子钟,它以六只LED数码管来显示时分秒,与传统的以指针显示秒的方式不同,违背了人们传统的习惯与理念,而且这类电子钟一般是采用大型显示器件,适用于银行、车站等公共场所,且外观设计欠美观,很少进入百姓家庭。此外,无论是机械钟、石英钟还是电子钟,都存在着共同的问题:时间误差。针对以上存在的问题,我们设计了一款采用LED显示器件显示的电子时钟,有效克制了时钟存在的误
42、差问题。系统主要功能电子钟的主要功能有:整点报时;四只LED数码管显示当前时分;并且具有闹钟功能。系统的硬件构成及功能电脑钟的原理框图如图1所示。它由以下几个部件组成:单片机89C2051、电源、时分显示部件。时分显示采用动态扫描,以降低对单片机端口数的要求,同时也降低系统的功耗。时分显示模块以及显示驱动都通过89C2051的I/O口控制。电源局部:电源局部有二局部组成。一局部是由220V的市电通过变压、整流稳压来得到+5V电压,维持系统的正常工作。ATSC2S1显示驱动) 时间显示阿,分)一 V电源图1电子钟系统原理框图2.1AT89C2051单片机及其引脚说明AT89C2051单片机是51
43、系列单片机的一个成员,是8051单片机的简化版。部自带2K字节可编程FLASH存储器的低电压、高性能S八位微处理器,与IntelMCS-51系列单片机的指令和输出管脚相兼容。由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合在单个芯片中,因此,AT89C2051构成的单片机系统是具有构造最简单、造价最低廉、效率最高的微控制系统,省去了外部的RAMkROM和接口器件,减少了硬件开销,节省了本钱,提高了系统的性价比。AT89C2051是一个有20个引脚的芯片,引脚配置如图3所示。与8051相比,AT89C2051减少了两个对外端口即P0、P2口,使它最大可能地减少了对外引脚下,因而芯片尺寸有所减小PDUVSO
44、ICRSTEl (HXD)P3,0C2 解职11 口XTAL2巾 XTAL1X5 期T0JP12 匚 6301918171615HVCC P1.7 JP1.6 JPL5 加,4 3P1.3(INTI 町 3 C任购匚GND匚91014JP1.213 21PLi(AIM)12 3PkO(Ara)图2AT89C2051引脚配置AT89C2051芯片的20个引脚功能为:VCC电源电压。GND接地。RST复位输入。当RST变为高电平并保持2个机器周期时,所有I/O引脚复位至“1”。XTAL1反向振荡放大器的输入及部时钟工作电路的输入。XTAL2来自反向振荡放大器的输出。P1口8位双向I/O口。引脚P1
45、.2P1.7提供部上拉,当作为输入并被外部下拉为低电平时,它们将输出电流,这是因部上拉的缘故。P1.0和P1.1需要外部上拉,可用作片准确模拟比拟器的正向输入AIN0和反向输入AIN1,P1口输出缓冲器能接收20mA电流,并能直接驱动LED显示器;P1口引脚写入“1”后,可用作输入。在闪速编程与编程校验期间,P1口也可接收编码数据。P3口引脚P3.0P3.5与P3.7为7个带部上拉的双向I/O弓唧。P3.6在部已与片比拟器输出相连,不能作为通用I/O引脚。P3口的输出缓冲器能接收20mA的灌电流;P3口写入“1”后,部上拉,可用输入。P3口也可用作特殊功能口,其功能见表1。P3口同时也可为闪速
46、存储器编程和编程校验接收控制信号。2时分显示部件由于系统要显示的容较简单,显示量不多,所以选用数码管既方便又经济。LED有共阴极和共阳极两种。如图7所示。二极管的阴极连接在一起,通常此公共阴极接地,而共阳极那么将发光二极管的阳极连接在一起,接入+5V的电压。一位显示器由8个发光二极管组成,其中7个发光二极管构成字型“8的各个笔划段ag,另一个小数点为dp发光二极管。当在某段发光二极管施加一定的正向电压时,该段笔划即亮;不加电压那么暗。为了保护各段LED不被损坏,需外加限流电阻。符3如引脚Rx8CZHBH-I bo k-felObH -LZhH仪CZH&H* *T 1*” dp*r 1 | 白电
47、平整动假审平舞心AXDjDiBZWMK m用守守其阳抑*5V04图3LED数码管构造原理图众所周知,LED显示数码管通常由硬件7段译码集成电路,完成从数字到显示码的译码驱动。本系统采用软件译码,以减小体积,降低本钱和功耗,软件译码的另一优势还在于比硬件译码有更大的灵活性。所谓软件译码,即由单片机软件完成从数字到显示码的转换。从LED数码管构造原理可知,为了显示字符,要为LED显示数码管提供显示段码,组成一个“8字形字符的7段,再加上1个小数点位,共计8段,因此提供应LED数码管的显示段码为1个字节。各段码位与显示段的对应关系如表1。表1各段码位的对应关系段码位D7D6D5D4D3D2D1D0显示段dpgfedcba需说明的是当用数据口连接LED数码管adp引脚时,不同的连接方法,各段码位与显示段有不同的对应关系。通常数据口的D0位与a段连接,D1位与b段连接,D7位与dp段连接,如表1所示,表2为用于LED数码管显示的十六进制数和空白字符与P的显示段码表2LED显本段码士则it叩忸士则it叩忸F3丁生0C0H央明侬权3FH丁生990H央明侬权6FH1F9H06HA88H77H2A4H5BHB83H7CH3BOH4FHCC6H39H499H66HDA1H5EH592H6DHE86H79H682H7DHF84H71H7F8H07HFFH00H880
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