单片机数码管仿真设计

1、1组件介绍1.1 AT89C51AT89C51是ATMEL公司生产的51系列单片机的一种型号。AT89C51是一款低电压、高性能的CMOS 8位单片机，它包含8k字节的闪存只读程序存储器和256字节的随机存取数据存储器。该设备由ATMEL的高密度和非易失性存储技术生产，并与标准的MCS-51指令系统兼容。强大的AT89C52单片机可以为您提供许多复杂的系统控制应用。AT89C51具有40个引脚、32个外部双向输入/输出(I/O)端口，并包含2个外部中断端口、3个16位可编程定时器计数器、2个全双工串行通信端口和2个读/写端口。AT89C51可按常规方法编程，但不能在线编程(只有S系列支持在线编

2、程)。它结合了通用微处理器和闪存，特别是可重复擦除的闪存，可以有效降低开发成本。与MCS51指令系统8k兼容，闪存只读存储器可重复擦除(1000次)256 x8位内部随机存取存储器，带32个双向输入/输出端口3个16位可编程时序/计数器的中断时钟频率为0-24兆赫兹2个串行中断可编程UART串行通道共有6个中断源，来自2个外部中断源2条读写中断线路的3级加密位低功耗空闲和掉电模式软件设置睡眠和唤醒功能AT89C51P是一款8位通用微处理器，采用40引脚双列直插式封装。它采用工业标准C51内核，其内部功能和引脚排列与通用8xc52相同。它主要用于收敛调整期间的功能控制。功能包括会聚主集成电路的内

3、部寄存器、数据内存和外部接口等功能部件的初始化、会聚调节控制、会聚测试图控制、红外遥控信号红外的接收和解码以及与主板中央处理器的通信。主引脚为：xtal1(引脚19)和xtal2(引脚18)，它们是振荡器的输入和输出端口，与12MHz晶体振荡器相连。Rst/VPD(引脚9)是一个复位输入端口，外部连接一个由电阻和电容组成的复位电路。Vcc(引脚40)和VSS(引脚20)是电源端口，分别连接到5V电源的正极和负极。P0P3是可编程的通用输入输出引脚，其功能由软件定义。在本设计中，P0端口(引脚3239)定义为n 1功能控制端口，分别与N1相应的功能引脚相连，引脚13定义为红外输入端，引脚10和1

4、1定义为I2C总线控制端口，分别与N1的SDAS(引脚18)和SCLS(引脚19)相连，引脚12、引脚27和引脚28定义为握手信号功能端口，分别与主板中央处理器相应的功能引脚相连，用于当前系统检测和收敛调整状态条目的控制功能。1.2七段显示数码管七段数码管分为两种显示模式：公共阴极和公共阳极。如果七段数码管的每一段相当于发光二极管的正极和负极，那么共同的阴极是将七个发光二极管的负极连接在一起并接地；它们的七个正电极连接到7段解码驱动电路74LS48(也称为abcdefg)的相应驱动端！此时，如果显示数字1，则解码驱动电路的输出段bc处于高电平，其它段的扫描输出端处于低电平，依此类推。如果7段数

5、码管是共用阳极显示电路，则需要选择74LS47解码驱动集成电路。公共阳极将abcdefg的七个发光二极管的阳极连接在一起，并将其连接到5V电源，另外七个阴极连接到74LS47的相应abcdefg输出端。无论是共阴极、共阳极的七段显示电路，都需要增加一个限流电阻，否则七段解码管通电后会烧坏！限流电阻的选择如下：限流电阻的值是从5V的电源电压中减去发光二极管的工作电压，再除以10ma至15ma得到的。发光二极管的工作电压一般为1.8V - 2.2V，为了计算方便，通常选择2V！发光二极管的工作电流选择在C.使用电流：静态：总电流80mA(10mA)；对于每个部分)；动态：平均电流为4-5mA，峰值

6、电流为100毫安以上只是七段数码管管脚图，其中普通阳极数码管管脚图与普通阴极数码管管脚图相同。请在此网站上搜索4位数字管针图。我还提供了数码管的使用说明：1.不要用手触摸数码管的表面，也不要用手去获取引线角度；2.焊接温度：260度；焊接时间：5s3.表面有保护膜的产品可以在使用前撕下。KEIL C51软件介绍2.1概述2.1 KEIL C51KEIL C51标准C编译器为8051微控制器的软件开发提供了一个C语言环境，但是很多界面为英语的初学者被很多教程搞糊涂了，所以本网站特意做了一个相对简单的教程。他可以嵌入汇编语言，保持汇编代码的高效和快速。KEIL C51编译器的功能不断增强，使您更接

7、近于CPU本身和其他衍生产品，其效率也达到了相当的水平。C51已经完全集成到UVVision 2的集成开发环境中，该环境包括编译器、汇编器、实时操作系统、项目管理器和调试器。集成开发环境可以为他们提供单一和灵活的开发环境。Keil C51软件是许多单片机应用开发的优秀软件之一。它集编辑、编译和仿真于一体，支持汇编，用PLM语言和C语言编程，界面友好，易于学习和使用。2.2如何使用keilc51软件：进入Keil C51后，屏幕如下图所示。几秒钟后，编辑世界出现了Keil C51启动时的屏幕Keil C51后进入编辑界面调试简单的程序学习编程语言和某种程序软件的最好方法是直接操作。下面，通过简单

8、的编程和调试，我们将指导您学习Keil C51软件的基本用法和调试技巧。1.创建新项目。单击项目菜单，并在弹出的下拉菜单中选择“新建项目”选项2.然后选择您想要保存的路径，输入项目文件的名称，例如，将其保存到C51目录。项目文件的名称为C51，如下图所示，然后单击保存。3.此时，将弹出一个对话框，要求您选择单片机型号。你可以根据你使用的单片机来选择。keil c51支持几乎所有51核微控制器。我将使用Atmel的89C51，它被每个人广泛使用，如下图所示。选择89C51后，右栏是该单片机的基本描述，然后点击确定。4.完成上一步后，屏幕如下图所示到目前为止，我们还没有写一个程序。让我们开始写我们

9、的第一个程序。5.在下图中，单击“文件”菜单，然后单击下拉菜单中的“新建”选项创建新文件后，屏幕如下图所示此时，光标在编辑窗口中闪烁，用户的应用程序可以被输入。但是，我建议先保存空白文件，点击菜单上的“文件”，在下拉菜单中选择“另存为”选项，然后点击它。屏幕如下图所示。在“文件名”列右侧的编辑框中，键入要使用的文件名，同时键入正确的扩展名。请注意，如果程序是用C语言编写的，扩展名是()。c)；如果程序是用汇编语言编写的，扩展名必须是()。asm)。然后，单击保存纽扣。6.回到编辑界面后，点击“目标1”前面的“”标志，然后右键点击“源组1”，弹出如下菜单然后点击如下图所示的“将文件添加到组源组1

10、”屏幕选择测试c，然后点击如下图所示的“添加”屏幕您是否注意到在“源组1”文件夹中有一个额外的子项“文本1.c”？子项的数量与添加的源程序的数量相同7)现在，请输入下面的C语言源程序：#包括/包括文件#包含void main(void) /main function SCON=0x 52；TMOD=0x 20；TH1=0xf3。TR1=1；PRINTF函数需要这一行和以上三行你好，我是KEIL。 n )；/打印程序执行信息“我将成为你的朋友。” n )；而(1)；当进入上述程序时，读者已经看到了提前保存待编辑文件的好处，即Keil c51会自动识别关键词，并以不同的颜色提示用户注意，这将使用户

11、少犯错误，有助于提高编程效率。程序输入完成后，如下图所示8.在上图中，单击“项目”菜单，然后单击下拉菜单中的“构建目标”选项(或使用快捷键F7)。编译成功后，单击“项目”菜单，并在下拉菜单中单击“启动/停止调试会话”。屏幕如下所示：9.调试器：在上图中，单击“调试”菜单，单击下拉菜单中的“开始”选项(或使用快捷键F5)，然后单击“调试”菜单并单击下拉菜单中的“停止运行”选项(或使用快捷键ESC)；单击“查看”菜单，然后单击下拉菜单中的“串行窗口#1”选项，您可以在程序运行后看到结果，如下图所示至此，我们已经在Keil C51上完成了完整的工程化全过程。但这只是一个纯粹的软件开发过程，如何使用程

12、序下载器来查看程序运行的结果呢？10.单击“项目”菜单，然后在下拉菜单中单击在下图中，单击“输出”，然后单击“创建十六进制文件”选项，这样程序将生成十六进制代码供下载器软件使用。将程序下载到AT89S51单片机。3 C语言编程3.1 C语言简介c语言是一种计算机编程语言。它兼有高级语言和汇编语言的特点。它是由贝尔研究所的里奇博士于1972年引进的。1978年以后，C语言被移植到大、中、小和微型计算机上。它可以用作工作系统设计语言来编写系统应用程序，或者用作应用程序设计语言来编写不依赖于计算机硬件的应用程序。它具有广泛的应用和强大的数据处理能力，不仅在软件开发中，而且在各种科学研究中。它适用于编

13、写系统软件、3D、2D图形和动画。具体应用如单片机和嵌入式系统开发。3.2特性1.c是一种高级语言。它将高级语言的基本结构和句子与低级语言的实用性相结合。c语言可以像汇编语言一样对位、字节和地址进行操作，汇编语言是计算机最基本的工作单元。2.c是一种结构语言。结构化语言的显著特征是代码和数据的分离，也就是说，除了必要的信息交换之外，程序的所有部分都是相互独立的。这种结构化方式可以使程序层次清晰，易于使用、维护和调试。c语言以函数的形式提供给用户，调用方便，并有各种循环和条件语句来控制程序的流向，从而使程序结构完整。c语言功能齐全。它有多种数据类型，并引入了指针的概念，这可以使程序更加高效。而且

14、，计算功能和逻辑判断功能都比较强大，可以实现博弈的决策目的。4.c语言有广泛的应用。适用于各种操作系统，如视窗、操作系统、UNIX等；它也适用于各种型号。当编写需要硬件操作时，C语言明显优于其他高级语言，一些大型应用软件也是用C语言编写的。3.3模拟概述Proteus ISIS是由英国实验室中心公司开发的电路分析和物理仿真软件。它运行在视窗操作系统上，可以模拟和分析各种模拟设备和集成电路。该软件的特点如下：(1)实现了单片机仿真和SPICE电路仿真的结合。它具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和液晶系统仿真等功能

15、。有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪和信号发生器。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系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外设芯片。提供软件调试功能。在硬件仿真系统中，具有全速、单步、断点设置等调试功能。并且可以观察各种变量和寄存器的当前状态，所以它在软件模拟系统中也必须具有这些功能；同时，它支持第三方软件编译和调试环境，如Keil C51 uVision2等软件。具有强大的原理图绘制功能。总之，该软件是一个集单片机和SPICE分析于一体的仿真软件，功能极其强大。本章介绍Proteus ISI

16、S软件的工作环境和一些基本操作。3.3.1进入Proteus ISIS双击桌面上的ISIS 6专业版图标，或单击屏幕左下方的开始程序 Proteus 6专业版 ISIS 6专业版，出现图1-1所示的屏幕，表示您已进入Proteus ISIS集成环境。图5.2-1启动时的屏幕3.3.2工作界面Proteus ISIS的工作界面是标准的窗口界面，如图5.3-1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、预览对象方向控制按钮、模拟过程控制按钮、预览窗口、对象选择窗口和图形编辑窗口。图5.3-1 Proteus ISIS的工作界面3.3.4四个功能模块1.智能原理图设计丰富的设备库：超过27，000种组件，可以轻松创建新组件；智能设备搜索：通过模糊搜索可以快速定位所需设备；智能连接功能：自动连接功能