【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 次畢 設(shè)的程序編譯部分，圖 的流程圖進(jìn)行編譯，首先進(jìn)行頭文件調(diào)用include，定義需要使用的各種編碼 table[]={0x3f,0x06..0x79,0x71}，隨后各定義全局變量 u11,u12,key1 等，定義變量輸入 sbit PWM1=P3^4。定義延遲函數(shù) void delay(uint x)，定義初始化函數(shù) void init()，定義共陰極數(shù)碼管顯示函數(shù)void display(uchar segNo,uchar num)，定義鍵盤(pán)掃描函數(shù) void keyScan()，定義主沈陽(yáng)航空航天大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 函數(shù) void main(void)。 在主函數(shù)中分別調(diào)用初始化函數(shù)，鍵盤(pán)掃描函數(shù)，在顯示函數(shù)中顯示。最后編寫(xiě)中斷函數(shù)，控制輸出波形。 下圖圖 為指導(dǎo)本次編程的流程圖： 圖 編程流程圖 在編程中，最為重要的便是鍵盤(pán)掃描函數(shù)，在鍵盤(pán)掃描函數(shù)中使用 switch函數(shù)，分別對(duì)矩陣鍵盤(pán)的每一行進(jìn)行詢問(wèn)，待相應(yīng)之后分別對(duì)每一個(gè)回應(yīng)，對(duì)應(yīng)的每一個(gè)鍵位進(jìn)行定義，以實(shí)現(xiàn)矩陣鍵盤(pán)的各種功能。 沈陽(yáng)航空航天大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 Proteus 中電子電路建立及仿真模擬 proteus 仿真軟件的介紹 PROTEUS 軟件是由英國(guó) Labcenter Electronics 公司開(kāi)發(fā)的 EDA 工具軟件。它從 1989 年問(wèn)世至今，經(jīng)過(guò)了近 20 的使用、發(fā)展和完善，功能越來(lái)越強(qiáng)大，性能越來(lái)越好。 PROTEUS 安裝以后，主要由兩個(gè)程序組成： ARES 和 ISIS。前者主要用于 PCB 自動(dòng)或人工布線及其電路仿真，后者主要采用原理布圖的方法繪制電路并進(jìn)行相應(yīng)的仿真。除了上述基本應(yīng)用之外， PROTEUS 革命性的功能在于它的電路仿真是互動(dòng)的，針對(duì)微處理器的應(yīng)用，可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，并實(shí)現(xiàn)軟件源代碼級(jí)的調(diào)試，還可以直接實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地模擬按鍵、鍵盤(pán)的輸入， LED、液晶 顯示的輸出，同時(shí)配合虛擬工具如示波器、邏輯分析儀等進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量和觀測(cè) 仿真電路實(shí)現(xiàn)過(guò)程 以前學(xué)習(xí) proteus 只是做了一些簡(jiǎn)單的如跑馬燈，定時(shí)器，靜態(tài)數(shù)字顯示等模擬，雖然知道這款軟件功能十分強(qiáng)大，但很少編寫(xiě)大程序。這次畢設(shè)一開(kāi)始雖然在心底構(gòu)思了一些方案，有簡(jiǎn)單的流程設(shè)計(jì)，但一動(dòng)手開(kāi)始寫(xiě)程序，就給了筆者迎頭一棒 —— 將電路圖設(shè)計(jì)出來(lái)之后（如圖 ），根本不知道從哪下手寫(xiě)程序，老師說(shuō)這個(gè)畢設(shè)并不困難，只需要一兩百行的程序就可以了?？墒枪P者閉關(guān)三天，才苦苦寫(xiě)出了二三十行程序，更讓筆者心涼的是，筆者的數(shù)碼 管根本不顯示任何數(shù)字，連亂碼都沒(méi)有！更別說(shuō)控制伺服電機(jī)了，不好的時(shí)候電機(jī)根本不動(dòng)，就算問(wèn)了同學(xué)，調(diào)試了一下程序，電機(jī)居然很不給面子的直接轉(zhuǎn)到了頭。這要是實(shí)際工程應(yīng)用，筆者的程序恐怕會(huì)謀殺很大一批數(shù)控銑床。痛定思痛之下，筆者不得不認(rèn)清現(xiàn)實(shí)，從頭開(kāi)始。先圖書(shū)館借了許多 proteus 相關(guān)的書(shū)籍，又從網(wǎng)上下載了一些編程視頻觀看學(xué)習(xí)。 沈陽(yáng)航空航天大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖 ，原電路圖 從最簡(jiǎn)單的程序入手，將本次畢設(shè)的程序分三段調(diào)試，這里邊需要提一句，北京航空航天大學(xué)出版的《 proteus 輔助的單片機(jī)原理實(shí)踐》這本書(shū)對(duì)筆者幫助很大。 筆者按照書(shū)上 的教程，簡(jiǎn)單練習(xí)了幾個(gè)小程序熱手，之后將這次的畢設(shè)題目分解成三個(gè)小題目。 分別是： 8 位共陰極數(shù)碼管顯示，矩陣鍵盤(pán)輸入，伺服電機(jī)控制。 首先是 8 位共陰極數(shù)碼管顯示，筆者更改之前圖 1 中使用的 PG12864F 顯示器，改用編碼為 7SEGMPX8CCBLUE 的 8 位共陰極數(shù)碼管。八位共陰極數(shù)碼管的顯示并不困難，從 0 至 F 的十六位數(shù)字都有各自的代碼顯示，只要在主程序中調(diào)用顯示程序，并在對(duì)應(yīng)的位上輸入數(shù)值編碼，便可以完成顯示，程序簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的十?dāng)?shù)行，筆者便完成了生日的輸出，如圖 所示。 沈陽(yáng)航空航天大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 ，生日截圖 這里邊 還有一個(gè)小插曲，為了連線方便，筆者將數(shù)碼管的數(shù)字接口接到了AT89C51 單片機(jī)的 P0 口，將位選接口接到了單片機(jī)的 P2 口，可是屏幕根本不亮。當(dāng)時(shí)簡(jiǎn)直要瘋了，砸電腦的心思都有，心說(shuō)連一個(gè)顯示程序都寫(xiě)不出來(lái)，還能不能畢業(yè)了。后來(lái)按照書(shū)上的電路圖，將位選接口接到了單片機(jī)的 P1 口。模擬開(kāi)始之后，屏幕居然顯示了筆者的生日，當(dāng)時(shí)成就感立刻就來(lái)了。位選接口必須接到 P1 口，就好像外部中斷控制最好接到 P3^2 到 P3^5 口一樣。 然后是矩陣鍵盤(pán)輸入，最開(kāi)始筆者學(xué)習(xí)書(shū)上使用 for 循環(huán)，調(diào)用 16 位矩陣鍵盤(pán)編碼實(shí)現(xiàn)矩陣鍵盤(pán)輸入，可是悲 劇的發(fā)現(xiàn)，筆者對(duì) for 循環(huán)并沒(méi)有天賦，尤其是矩陣鍵盤(pán)要實(shí)現(xiàn)數(shù)字，正反轉(zhuǎn)，復(fù)位，啟停等不同功能。 很快筆者就改用 if 循環(huán)，在 if 循環(huán)中嵌套 switch 語(yǔ)句，雖然不如 for 循環(huán)簡(jiǎn)單明了，需要對(duì)矩陣鍵盤(pán)的四個(gè)橫行詢問(wèn)，并對(duì)每一個(gè)縱行代碼進(jìn)行編譯，但恰好滿足筆者對(duì)每個(gè)鍵值的定義。如圖 3 所示，筆者定義了一個(gè)矩陣鍵盤(pán)，并將矩陣鍵盤(pán)每一個(gè)對(duì)應(yīng)值都顯示在數(shù)碼管中。 沈陽(yáng)航空航天大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 圖 ，矩陣鍵盤(pán) 伺服電機(jī)的控制算是三個(gè)分題目中最困難的，如圖 所示筆者選用了編號(hào)為 MOTORPWMSERVO 的伺服電機(jī)，要控制伺服電機(jī)的速度與偏轉(zhuǎn) 角度（銑刀的位置），需要對(duì) PWM 端口輸入不同頻率的方形波，這就涉及到中斷控制的定時(shí)器與計(jì)數(shù)器了。 Proteus 的編程書(shū)籍中介紹了很多中斷方面的知識(shí)，但說(shuō)實(shí)話，筆者到現(xiàn)在也并沒(méi)有完全學(xué)明白，很多中斷都是憑著感覺(jué)，一點(diǎn)一點(diǎn)將程序調(diào)試出來(lái)的。 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器控制寄存器 TCON 的中斷請(qǐng)求標(biāo)志格式為： TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H 其中關(guān)于中斷的就有 6 位，中斷方式又有數(shù)種，對(duì)于書(shū)上的初始化函數(shù)中，ET0=1， TR0=1， 與 EX0=1， IT0=1，有什么具體區(qū)別根本搞不懂。 按照書(shū)上將伺服電機(jī)的控制電路連接出來(lái)，程序也抄寫(xiě)在 KEIL 軟件中，編譯運(yùn)行后伺服電機(jī)也如愿控制，但只要進(jìn)行微調(diào)，比如說(shuō)書(shū)上的程序電機(jī)每一次沈陽(yáng)航空航天大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 轉(zhuǎn)動(dòng) 15 度，但要控制銑床，就算對(duì)自己的要求再低，怎么也要把精度保持在 1mm一下，如果電機(jī)每一步都轉(zhuǎn)動(dòng) 15 度，那需要使用的電傳和齒輪系統(tǒng)筆者根本無(wú)法想象。 足足花了數(shù)天時(shí)間，筆者在調(diào)試伺服電機(jī)的程序，逐行理解程序的含義，對(duì)每一行的程序都進(jìn)行標(biāo)注，逐行改變程序賦值，希望能有奇跡出現(xiàn)。最后經(jīng)由老師點(diǎn) 撥，筆者更改了定時(shí)器初值，每 1um 便進(jìn)行一次中斷，又調(diào)節(jié)了頻率與占空比，終于輸出了比較滿意的方形波，讓伺服電機(jī)每一次轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍下降到了 3度，比原來(lái)足足放大了 5 倍，節(jié)省了許多齒輪。 但這又導(dǎo)致后來(lái)合成程序中出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題，筆者的延遲函數(shù)也只能延遲更少的時(shí)間，如果延遲時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，數(shù)碼管的屏幕會(huì)不斷閃爍，甚至出現(xiàn)亂碼。 圖 ，伺服電機(jī) 前后用了數(shù)周的時(shí)間，終于做出了零零碎碎將近 10 個(gè)仿真電路及其對(duì)應(yīng)的程序，眼看著其他同學(xué)已經(jīng)開(kāi)始調(diào)試大程序，但筆者心中卻頗有成就，因?yàn)楣P者的大程序中，大部分語(yǔ)句都是親手編譯調(diào)試 ，筆者知道每一行語(yǔ)句的意義，編譯出現(xiàn)錯(cuò)誤筆者能夠很快的更改，數(shù)碼管顯示出現(xiàn)不合心意的時(shí)候，筆者也能定位到相應(yīng)的語(yǔ)句。 沈陽(yáng)航空航天大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 終于，筆者帶著將近一個(gè)月的積累，開(kāi)始合成大程序，筆者將更改之后的三個(gè)子程序嵌入到大程序中，并用主函數(shù)分別調(diào)用初始化函數(shù)，鍵盤(pán)掃描函數(shù)，顯示函數(shù)，筆者以為準(zhǔn)備工作做得充足，主函數(shù)只要區(qū)區(qū)數(shù)行就可以完成這次畢設(shè)，結(jié)果仿真出來(lái)的結(jié)果讓筆者哭笑不得。 第一次仿真， 8 位數(shù)碼管只亮了 6 個(gè)，調(diào)試之后，正轉(zhuǎn)（ E）反轉(zhuǎn)（ F）的顯示代碼隨時(shí)改變，位移顯示部分更是奇葩，輸入數(shù)字之后，只顯示 11， 22， 33，44 等 數(shù)字，根本無(wú)法輸入正常的數(shù)值，更別說(shuō)舵機(jī)了，舵機(jī)也跟著亂轉(zhuǎn)，就連現(xiàn)在，筆者調(diào)出來(lái)的程序，復(fù)位鍵還無(wú)法讓舵機(jī)復(fù)位。 圖 最終電路實(shí)現(xiàn) 程序?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)述及其源程序 全部源程序及其說(shuō)明 include //調(diào)用頭文件 define uchar unsigned char //簡(jiǎn)化定義語(yǔ)句 def