【正文】 感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師，為我們打下扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)；同時(shí)感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊?幫助 和 支持， 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完 成 。經(jīng)過(guò)自己不斷的搜索努力以及張老師老師的耐心指導(dǎo)和熱情幫助，本設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成。 當(dāng)初編寫(xiě)交通燈實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師給了我們一個(gè)最初的單片機(jī)匯編語(yǔ)言的程序，通過(guò)翻書(shū)，對(duì)知識(shí)的再學(xué)習(xí)才編寫(xiě)完成，但是匯編語(yǔ)言真的很難，有很多指令不是很了解，老師給建議，有的程序使用 C 語(yǔ)言編寫(xiě)，因?yàn)閷?duì) C 語(yǔ)言 的熟悉，這樣就明白了很多，加快了進(jìn)度。通過(guò)自己不斷的做一些小的實(shí)驗(yàn)，以及購(gòu)買 單片機(jī)研究單片機(jī)的電路 組成 原理， 學(xué)著調(diào)試，我慢慢的學(xué)著做，不懂的就問(wèn)問(wèn)同學(xué)和老師，最終對(duì)軟件的使用和對(duì)電路的仿真都有了很大的 進(jìn)步 。 。 1602 液晶顯示時(shí)鐘 圖 513 1602液晶顯示時(shí)鐘 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 35 頁(yè) 共 43 頁(yè) DS18B20 溫度傳感器 圖 514 溫度傳感器 演示說(shuō)明： 程序功能：將 DS18B20 所采集到的溫度實(shí)時(shí)顯示到 1602 上。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 29 頁(yè) 共 43 頁(yè) 初 始 狀 態(tài) 高 電 平第 1 個(gè) 燈 亮送 低 電 平 0延 時(shí) 一段 時(shí) 間送 高 電 平 熄滅 第 1 個(gè) 燈第 2 個(gè) 燈 亮送 低 電 平 0...第 7 個(gè) 燈 亮第 8 個(gè) 燈 亮送 高 電 平 熄滅 第 7 個(gè) 燈送 低 電 平 0延 時(shí) 一段 時(shí) 間送一個(gè)低電平0 圖 52 流水燈 程序圖 LCD 字符顯示 演示 說(shuō)明 ： 下載 程序后，屏幕上顯示如下字符 ， 程序見(jiàn)（ 附錄 ） 。 要實(shí)現(xiàn) 流水燈的功能，我們只要將 LED1 到 LED8 的電平 變?yōu)榈碗娖近c(diǎn)亮，高電平熄滅。在 DEBUG 選項(xiàng)中右欄上部的下拉菜選中 Proteus VSM Monitor51 Driver。 proteus 和 keil 的聯(lián)調(diào)方法 （ 1）、安裝 keil uvision3 與 proteus 。對(duì)于分步執(zhí)行，我們可以使用 單步 運(yùn)行或者是 設(shè)置斷點(diǎn) 來(lái)運(yùn)行程序，在 proteus 中可以看要演示的結(jié)果 ，對(duì)于 軟件的分步調(diào)試，我們可以 選擇 工具欄中的相應(yīng)工具進(jìn)行操作，也可以選擇 step over、 step out 和 step into 命令 來(lái)執(zhí)行 。不再關(guān)心 的 是某些程序語(yǔ)句執(zhí)行 單片機(jī)寄存器和存儲(chǔ)器 內(nèi)容 的改變 。 軟件運(yùn)行環(huán)境 當(dāng)源程序編寫(xiě)好以后，必須要翻譯成單片機(jī)能夠識(shí)別的目標(biāo)代碼，然后裝載到單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器進(jìn)行調(diào)試，這種翻譯工具稱為編譯器 /連接器。 計(jì) 數(shù) 器 1低 溫 度 系 數(shù) 晶 振預(yù) 置 斜 率 累 加 器比 較預(yù) 置溫 度 寄 存 器= 0高 溫 度 系 數(shù) 晶 振 計(jì) 數(shù) 器 2= 0L S B置 位 / 清 除 圖 316 DS18B20溫度傳感器工作原理框圖 蜂鳴器模塊 蜂鳴器 是 發(fā)聲元件，在其兩端施加直流電壓（有源蜂鳴器）或者方波（無(wú)源蜂鳴器）就可以發(fā)聲，其主要參數(shù)是外形尺寸、發(fā)聲方向、工作電壓、工作頻率、工作電流、驅(qū)動(dòng)方式（直流 /方波）等。 AGND：模擬地， 作 為基準(zhǔn)電源 和 模擬信號(hào)的參考地。 ILE：允許控制信號(hào) 的 數(shù)據(jù)鎖存，高電平有 效。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 20 頁(yè) 共 43 頁(yè) 圖 312 AD轉(zhuǎn)換電路 D/A 轉(zhuǎn)換模塊 圖 313 DAC0832 （ 1） DAC0832 芯片介紹 DAC0832 是雙列直插 式 8位 D/A 轉(zhuǎn)換器。例如輸入信號(hào)電壓是 0V～ 5V 時(shí)，參考電源取 ,輸入信號(hào)電壓是 0V～ 4V時(shí)，參考電源取 。 ADC0804 完成一次 A/D 轉(zhuǎn)換后，此引腳輸出一個(gè)低脈沖。低電平有效，高電平時(shí)芯片不工作。 2） 4 4 矩陣鍵盤工作原理 矩陣鍵盤又稱為行列式鍵盤，是列線由 4條 I/O 線組成，行線是由 4條 I/O線組 成的矩陣鍵盤。 當(dāng)按下 8 號(hào)開(kāi)關(guān)時(shí)，數(shù)碼 管顯示為‘ 1111111’。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 17 頁(yè) 共 43 頁(yè) 圖 39 矩陣 按鍵電路 當(dāng)按下 0 號(hào)開(kāi)關(guān)時(shí)，數(shù)碼管顯示為‘ 0111111’。在輪流顯示時(shí)，每位元數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間間隔為 1～ 2ms，由于發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)和人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，只要 點(diǎn)亮速度快，不管是不是各位數(shù)碼管是否同時(shí)點(diǎn)亮，給人的 感覺(jué)就 是 穩(wěn)定的 顯示 ，不會(huì) 讓人感覺(jué) 有 閃爍的 感覺(jué)，靜態(tài)顯示 的效果和動(dòng)態(tài)顯示的效果 是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O 埠，而且功耗更低。 圖 37 7段 數(shù)碼管 編 碼表 (1)數(shù)碼管共陽(yáng)極碼表 , TABLE:0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8, 0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e (2) 數(shù)碼管共陽(yáng)極碼表 , TABLE:0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6D,0x7D,0x07 0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71 數(shù)碼管引腳定義 每一筆劃都是 對(duì)應(yīng)一個(gè)字母表示 DP是小數(shù)點(diǎn)。發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接到一起連接到電源正極的稱為共陽(yáng)數(shù)碼管，發(fā) 光二極管的陰極連接到一起連接到電源負(fù)極的稱為共陰數(shù)碼管。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來(lái)說(shuō)，顯示字符就比較簡(jiǎn)單了，先讓讓控制器工作在文本方式的 時(shí)候 ，再根據(jù)根據(jù)在LCD 上顯示每行的列數(shù)和行列號(hào)找出顯示 RAM 對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此處送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼就可了。 圖 35 LCD顯示電路 第 1 腳： VSS 為電源地 第 2 腳： VDD 接 5V 電源正極 第 3 腳： V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，對(duì)比度最弱時(shí)接正電源，對(duì)比度最高時(shí)接地電源。 圖 34 LED顯示電路 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 12 頁(yè) 共 43 頁(yè) （ 2） 8位發(fā)光 二極管 的 工作原理 因?yàn)槎O管左邊接的是 Vcc 作為高電平，所以如果要二極管亮的話 P1口必須輸入低電平，就一條通路而言，在 輸入低電平后，第一個(gè) 發(fā)光二極管 導(dǎo)通，所以就亮了。 內(nèi)部計(jì)數(shù)器的編程主要是定時(shí)常數(shù)的設(shè)置和有關(guān)控制寄存器的設(shè)置。 EA/VPP：外部訪問(wèn)允許。一般情況下， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。對(duì)端口寫(xiě) “1” ，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。 P0~P3 為可編程通用 I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中， P0 端口（ 32~39 腳）被定義為 N1 功能控制端口，分別與 N1的相應(yīng)功能管腳相連接， 13 腳定義為 IR輸入端， 10 腳和 11 腳定義為 I2C 總線控制端口，分別連接 N1的 SDAS（ 18腳）和 SCLS（ 19腳）端口， 12 腳、 27 腳及 28 腳定義為 握手信號(hào)功能端口，連接主板 CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測(cè)及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。 如圖 31所示 。運(yùn)行 Proteus 進(jìn)行仿真調(diào)試。數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC)就可以做到這一點(diǎn)，而且它們的輸出還可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)各種設(shè)備 。 傳統(tǒng) 的試驗(yàn)室，需要大 量 的實(shí)驗(yàn)器材，而且很多器材都得 不到充分地利用，加上電子產(chǎn)品的 更新 換代 ， 很多實(shí)驗(yàn)器材用不了幾年就會(huì)被淘汰， 再加上 目前學(xué)生人數(shù)的增加，勢(shì)必會(huì)給實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)不 小 的壓力和沖擊，所以我們就要尋找一種新的途徑解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問(wèn)題，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)需要各種 設(shè)備 儀器，和相關(guān)的 配 套設(shè)施 ，而且 對(duì)實(shí)驗(yàn)器材不夠充分地利用， 學(xué)生在 試驗(yàn)室 對(duì)各種 儀器不熟悉，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容準(zhǔn)備的不夠 充分 而到不到滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果， 現(xiàn)在 利用虛擬的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以很好地解決這一問(wèn)題， 所以 虛擬試驗(yàn)室教學(xué)將成為 一種發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)也提高學(xué)習(xí)者的積極性和動(dòng)手能力。 Proteus 與其他軟件不同， 它 不僅 能 仿真 CPU 的工作情況，而且也能仿真參與單片機(jī)仿真的外圍電路和其他電路的工作情況。 關(guān)鍵詞 ： proteus 軟件；單片機(jī) ；仿真； 虛擬實(shí)驗(yàn) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 外 文 摘 要 Title Based on the virtual experiment system PROTEUS chip design Abstract Widespread application based on the C51 monolithic integrated circuit in the real life. This article based on PROTEUS software, simply designed a monolithic integrated circuit hypothesized hardware environment experiment system. In order to make some simple MCU subject gives a brief introduction to KEIL and article main introduce the detail to various part of electric circuits. Include keyboard, display, 6 digit 7 segment anode display， A/D, D/A, the 4X4 keyboard39。本文重點(diǎn)對(duì)單片機(jī)虛擬硬件環(huán)境各部分電路進(jìn)行詳細(xì)介紹，包括鍵盤、顯示、 6位共陽(yáng)數(shù)碼管 、 A/D、 D/A等。 現(xiàn)代科技 技術(shù) 的發(fā)展，促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)在軟件和硬件上的飛速發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)軟件的仿真技術(shù)，可以充分地 仿真 電路的工作等實(shí)際的工程問(wèn)題。 在 現(xiàn)代教學(xué)中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和虛擬實(shí)驗(yàn)等技術(shù)已經(jīng)逐漸成為教學(xué)的的 手段 和 工具 。 （ 1） 4X4 鍵盤：主要輸入數(shù)據(jù) （ 2）顯示部分： LED： LED 是一種特別的二極管 ,當(dāng)連接最電的時(shí)候就會(huì)發(fā)出光 ,通常被用在電子器具來(lái)顯示電路是否關(guān)閉或打開(kāi)的指示燈 。 如圖 22所示。 這樣的 仿真 彌補(bǔ)了工程和實(shí)驗(yàn)見(jiàn)的 矛盾 和脫節(jié)。 管腳說(shuō)明 主要管腳有： XTAL1（ 19 腳）和 XTAL2（ 18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接 12MHz 晶振。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR 指令）時(shí)， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。 RST：復(fù)位輸入。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無(wú)效。晶振電路通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時(shí)鐘頻率。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 11 頁(yè) 共 43 頁(yè) 圖 外圍 電路 LED顯示模塊 （ 1） 電路接法 以 AT89C52 為主芯片設(shè)計(jì)的一個(gè) 8 位發(fā)光二極管以流水燈的形式顯示的基本電路 ,首先 ,8個(gè)發(fā)光二極管的輸出端是和 74HC573 的端口從 Q0 到 Q7 端相接 ,形成 8個(gè)輸入端口 ,其次 ,8 位二極管的負(fù)極接 9引腳的排阻，排阻的 1腳接 VCC， 接 排阻的作用是防止發(fā)光二 極管在電壓過(guò)大的情況下燒壞，然后 74HC573 接AT89C52的 P1口從 ,這樣就形成了 8個(gè)閉合回路。 1602 為 2 行 16 列液晶 顯示器， 可顯示 2行 16列英文字符，有 8位數(shù)據(jù)總線 D0D7，RS、 VEE、 RW 三個(gè)控制端口（共 14 線），工作電壓為 5V。 第 15～ 16 腳：空腳或背燈電源。 LED數(shù)碼管有一般亮和超亮等不同之分，也有 寸、 1寸等不同的尺寸。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，波長(zhǎng)，功耗，亮度等。故實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬體電路的復(fù)雜性。 4 4 矩陣鍵盤，以 － 作輸入線，以 － 作輸出線；數(shù)碼管的 a,b,c,d,e,f,g 7 個(gè)端端口接的是主芯片 AT89C52 的 P2口從 到 端 ,在數(shù)碼管上顯示每個(gè)按鍵的“ 0－ F”序號(hào)。 當(dāng)按下 5 號(hào)開(kāi)關(guān)時(shí)，數(shù)碼管顯示為‘ 1101101’。 當(dāng)按下開(kāi)關(guān) D 時(shí)，數(shù)碼管顯示為 ‘ 1011110’。如圖 310所示 。 CLK IN（引腳 4）：時(shí)鐘輸入引腳。 AGND（引腳 8）：模擬電源的 地線。 （ 2） A/D 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) ADC0804 芯片的 DB0DB7 接 單片機(jī) AT89C52 的 引腳， CS 接 ，RD接 ， WR 接 。在 DAC0832 中有兩級(jí)鎖存器：輸入寄存器稱為第一級(jí)鎖存器，鎖存信號(hào)為 ILE 是它 所 允許的， DAC 寄存器稱為第二級(jí)鎖存器，它的鎖存信號(hào)也稱為通道控制信號(hào) /XFER。 RFB：反饋電阻端。 如圖 314所示 。