【正文】 .... 6 3 硬件電路設(shè)計 ..................................................... 7 整體框圖設(shè)計 ................................................... 7 主芯片 — AT89C52 ................................................ 8 LED 顯示模塊 .................................................. 14 LCD 顯示模塊 .................................................. 16 數(shù)碼管顯示 .................................................... 17 鍵盤顯示 ...................................................... 19 A/D 轉(zhuǎn)換 模塊 .................................................. 22 D/A 轉(zhuǎn)換 模塊 .................................................. 24 溫度傳感器 模塊 ................................................ 25 蜂鳴器 模塊 ................................................... 26 4 軟件 聯(lián)調(diào)配置 .................................................... 28 軟件 語言的選 擇 ................................................ 28 軟件 運行環(huán)境 .................................................. 28 PROTEUS和 KEIL的配置 ............................................ 28 5 電路 的仿真與測試 ................................................ 32 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 I 頁 共 II 頁 LED 流水燈 .................................................... 32 LCD 字符顯示 .................................................. 33 數(shù)碼管 動態(tài)掃描 ................................................ 34 鍵盤測試 ...................................................... 35 A/D 轉(zhuǎn)換 實驗 .................................................. 36 D/A 轉(zhuǎn)換 實驗 .................................................. 37 計時器 ....................................................... 38 1602 液晶顯示 時鐘 ............................................. 38 DS18B20 溫度按傳感器 .......................................... 39 交通燈設(shè)計 ................................................... 39 整體 電路測試 ................................................. 40 結(jié)論 .............................................................. 44 致謝 .............................................................. 45 參考文獻 .......................................................... 46 附錄 .............................................................. 48 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 1 頁 共 43 頁 背景分析 針對 傳統(tǒng)的 單片機，需采購大量的、比較 貴的 的硬件設(shè)備，而且設(shè)備維護和工作量也非常大，傳統(tǒng) 的單片機實驗 采用硬件仿真器，實驗箱或?qū)嶒灠?，由于單片機應(yīng)用技術(shù)涉及的 范圍比較廣， 它涉及到 到計算機、須硬件和軟件結(jié)合才能 實現(xiàn) ，也就是將外圍電路和單片機程序相結(jié)合，如果用真實 的 實驗箱則費會用高，器材又不能地 發(fā)揮 充分利用，加上所用實驗板開發(fā)周期比較長，可行性 不好。 畢 業(yè) 設(shè) 計 學生姓名： XXXX 學 號： 09XXXXXXXXX 專 業(yè)： 電子科學與技術(shù) 題 目： 虛擬 單片機 實 驗系統(tǒng)的開發(fā) 指導(dǎo)教師： 王保柱（副教授 ） 張秀清（講師 ） 評閱教師： 武瑞紅（副教授 ） 2020 年 6 月河北科技大學畢業(yè)設(shè)計成績評定表 姓 名 XXX 學 號 09XXXXXXXX 成 績 專 業(yè) 電子科學與技術(shù) 題 目 虛擬 單片機實驗系統(tǒng)的開發(fā) 指導(dǎo)教師評語及成績 指導(dǎo)教師： 年 月 日 評閱教師評語及成績 評閱教師： 年 月 日 答辯小組評語及成績 答辯小組組長： 年 月 日 答辯委員會意見 答辯委員會主任： 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計 中 文 摘 要 基于 C51 的單片機在現(xiàn)實生活中有著廣泛的應(yīng)用，課題基于 PROTEUS 軟件，簡單設(shè)計了一個單片機虛擬硬件環(huán)境的實驗系統(tǒng)，以便做一些簡單的單片機實驗。s way demonstration, LCD displayed as well as A/D and D/A switch39。不再關(guān)心 的 是某些程序語句執(zhí)行 單片機寄存器和存儲器 內(nèi)容 的改變 。所有電路都是圍繞主芯片 AT89C52 來完成的 ,下圖為設(shè)計的電路的整體框圖，如圖 21所示。在數(shù)字系統(tǒng)中，一些真實世界的信號通過 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)數(shù)字化和處理過后，然后需要重新轉(zhuǎn)化成模擬信號的系統(tǒng)中。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 6 頁 共 43 頁 電路圖仿真部分 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仿真的外圍電路和其他電路的工作情況。 AT89C52 介紹 AT89C52 是一個低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 256 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準 MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲單元功能強大的 AT89C52 單片機可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。 GND：接地。與 AT89C52 不同之處是， 和 還可分別作為定時 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（ ）和輸入（ ）， Flash 編程和程序校驗期間， P1 接收低 8 位地 址。對 P3 口寫入 “1” 時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。對 Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 10 頁 共 43 頁 沖（ PROG）。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi) 部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 定時器有關(guān)的寄存器有工作方式寄存器 TMOD 和控制寄存器 TCON。 1602 液晶 顯示模塊 1602 字符液晶顯示器的 D0到 D7 端口與用 AT89C52 的 P0 口 到 相接， VEE端 接 RV1 的 VL 端 ， RV一端 接地 ， 另一端接 +5V。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 13 頁 共 43 頁 第 5 腳： RW為讀寫信號線，高電平 (1)時進行讀操作，低電平 (0)時進行寫操作。這些段分別由字母 a,b,c,d,e,f,g,dp 來表示。 LED 數(shù)碼管（ LED Segment Displays）是由多個發(fā)光二極管封裝在一起組成“ 8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需將它們的各個筆劃引出，公共電極。 A、靜態(tài)顯示： 靜態(tài)顯示也稱直流驅(qū)動。 鍵盤模塊 獨立按鍵電路 獨立按鍵 電路 有四個 按鍵組成， 分別接 單片機 AT89C52 的 ,、 。 當按下 2 號開關(guān)時，數(shù)碼管顯示為‘ 0110111’。 當按下開關(guān) A 時，數(shù)碼管顯示為 ‘ 1110111’。這種鍵盤 的格局 方 方正正，而且可以大大地利用了 I/O 口 。此信號低電平時 ADC0804 把轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù)加載到 DB 口。 Vin（ +）（引腳 6）：輸入信號電壓的正極。 DB8～ DB0（引腳 11～引腳 18）：數(shù)字信號輸出口，連接單片機的數(shù)據(jù)總線。 1LSB，轉(zhuǎn)換時間為 1μ s 分辨率為 8 位。 WR2：寫選通信號 (輸入 ) DAC 寄存器，低電平有效。 Vcc：芯片工作電源，其值為 +5V 到 l5V。 蜂鳴器分兩種：有源和無源，有源的是一通電就響的，標有正負極，而無源 的是需要方波信號驅(qū)動的，沒有正負極。本次設(shè)計采用 Keil C51 集成開發(fā)環(huán)境， Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具 uVision3。通過工具欄中的 p(從庫本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 25 頁 共 43 頁 中選擇元件 )命令，從 pick devices 窗口中選擇電路設(shè)計所需要的元器件，將元件放置在相應(yīng)的位置并調(diào)整相應(yīng)的位置 ，然后在 設(shè)置 元件參數(shù)，再將該 鏈接的 器件 連接起來，最后就是在 keil 里編寫程序， 首先 打開 keil，建立工程 輸入 工程 名 ， 在 就是選器件，一般就是 AT89C51 或者是 C52 系列的 芯片 ， 然后就是 和 Proteus 聯(lián)調(diào)，在 keil 中運行debug,在運行 run,就能看到 proteus 中的仿真結(jié)果了。 在 debug的菜單下可以查看 仿真中 所出 現(xiàn) 的信息，如 軟件列表和單片機系統(tǒng)資源 和調(diào)試 分析等 。 （ 3）、找到安裝 keil 的文件夾修改 keil 安裝目錄下 文件 ,在 C51 字段加入 TDRV3=BIN\ (Proteus VSM Monitor51 Driver)。端口號一定為 8000 。 由于人的 視覺停留再加上程序的 運行 時間很短， 所以 在寫 程序的時候 要調(diào)用延時函數(shù) ，延時 一段 時間， 否則就看不到流水效果了。t know of any better service to offer for the short time we are in the world. Thomas Edison 圖 53 1602液晶顯示 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 30 頁 共 43 頁 開 始動 態(tài) 顯 示 初 始 化送 位 顯 示查 段 選 表段 碼 送 入指 向 下 個 顯 示緩 沖 單 元顯 示 完 成結(jié) 束顯 示 下 一 位NY 圖 54 LCD顯示程序流程 數(shù)碼管動態(tài)掃描 圖 55 數(shù)碼管 動態(tài)掃描 演示 說明： 6位 數(shù)碼管從 0到 F循環(huán) 顯示， 8 位 數(shù)碼管也跟著流水 顯示 。 其 中，紅燈與綠燈顯示時間均為 50s，中間的黃燈顯示時間為 15s。 ，按下后相應(yīng)的數(shù)碼顯示在數(shù)碼管的后三位上。 由于 自己的能力有限，可能是 程序 優(yōu)化的不太好，導(dǎo)致 數(shù)碼管 顯示 數(shù)字段 碼不全。在做 LED 顯示時，有時候可以運行，有時候就不能，網(wǎng)上