【文章內容簡介】 化應用極大地縮小了體積，簡化了電路，降低了損壞、錯誤率，也方便于更換。 　　單片機在汽車電子中的應用非常廣泛，例如汽車中的發(fā)動機控制器，基于CAN總線的汽車發(fā)動機智能電子控制器、GPS導航系統(tǒng)、abs防抱死系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、胎壓檢測等。 　　此外，單片機在工商、金融、科研、教育、電力、通信、物流和國防航空航天等領域都有著十分廣泛的用途。 Proteus ISIS是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件。它運行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點是：①實現了單片機仿真和SPICE電路仿真相結合。具有模擬電路仿真、數字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動態(tài)仿真、I2C調試器、SPI調試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。②支持主流單片機系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。③提供軟件調試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設置斷點等調試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時支持第三方的軟件編譯和調試環(huán)境，如Keil C51 uVision2等軟件。④具有強大的原理圖繪制功能?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強大。本章介紹Proteus ISIS軟件的工作環(huán)境和一些基本操作。 Keil C51 介紹 KeilC51 mVision2集成開發(fā)環(huán)境是KeiSoftwre，lnc/KeilElektronikGmbH開發(fā)的基于80C51內核的微處理器軟件開發(fā)平臺，內以多種符合當前工業(yè)標準的開發(fā)工具，可以完成從工和建立、管理，編譯，連接，目標代碼的生成，軟件訪真，硬件訪真等完整的開發(fā)流和。尤其C編譯工具在產生代碼的準確性和效率性達到了較高的水平，而可以附加靈活的控制選項。KeilC51集成開發(fā)環(huán)境的主要環(huán)境的主要功能是以下幾點： ⑴mVision2 for WindowsTM：是一個集成開發(fā)環(huán)境，它將項目管理，源代碼編輯和程序調試等組合在一個功能強大的Z1環(huán)境中。 ⑵C51國際標準優(yōu)化C交叉編譯器：從C源代碼產生可重定位的口標模塊。 ⑶A51宏匯編器：從80C51匯編冤代碼產生可重定位的口標模塊。 ⑷BL51連接/定位器：組合由C51和A51產生的可重定位的目標模塊，生成絕對目標模塊。⑸LIB51庫管理器：從口際模塊生成連接器可以使用的庫文件。⑹OH51目標文件至HEX格式的轉換器：從絕對目標模塊生成IntelHEX文件。⑺RTX51實時操作系統(tǒng)：簡化了復雜的實時應用軟件項口的設計。 這個工具套件足為專業(yè)軟件開發(fā)人員設計的，但任何層次的編程人員都可以使用，并獲得80C51微控制器的部分應用。電源電路是系統(tǒng)最基本的部分，任何電路都離不開電源部分，由于三端集成穩(wěn)壓器件所組成的穩(wěn)壓電源線路簡單，性能穩(wěn)定，工作可靠，調整方便，已逐漸取代分立元件，在生產中被廣泛采用，由于是小系統(tǒng)，我們采用7809電源提供+5V穩(wěn)壓電壓。MCS51單片機內部的振蕩電路是一個高增益反相放大器，引線 XTAL1和XTAL2分別為反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入和來自反向振蕩器的輸出，該反向放大器可以配置為片內振蕩器。這里，我們選用51單片機12MHZ的內部振蕩方式，電路如下：電容器C1，C2起穩(wěn)定振蕩頻率，快速起振的作用，C1和C2可在20100PF之間取,這里取30P，接線時要使晶體振蕩器X1盡可能接近單片機。晶體振蕩電路采用上電+按鍵復位電路，上電后，由于電容充電，使RST持續(xù)一段高電平時間。當單片機已在運行之中時，按下復位鍵也能使用使RST持續(xù)一段時間的高電平，從而實現上電加開關復位的操作。這不僅能使單片機復位，而且還能使單片機的外圍芯片也同時復位。當程序出現錯誤時，可以隨時使電路復位。電路圖如下：復位電路顯示電路既可以選用液晶顯示器，也可以選用數碼管顯示。我們采用的是數碼管顯示電路。用2個共陰極LED顯示，LED是七段式顯示器，內部有7個條形發(fā)光二極管和1個小圓點發(fā)光二極管組成，根據各二極管的亮滅組合成字符。在用數碼管顯示時，我們有靜態(tài)和動態(tài)兩種選擇，靜態(tài)顯示程序簡單，顯示溫度，但是占用端口比較多；動態(tài)顯示所使用的端口比較少，可以節(jié)省單片機的I/O口。在設計中，我們采用LED動態(tài)顯示，用P0口驅動顯示。由于P0口的輸出極是開漏電路，用它驅動時需要外接上拉電阻才能輸出高電平。在按鍵電路中，我們可以在I/O口上直接按鍵，或者通過I/O口設計一個鍵盤，然后通過鍵盤掃描程序判斷是否有按鍵按下等。鍵盤掃描電路節(jié)省I/O口，但編程有些復雜，在這里，由于我們所用的按鍵較少，且系統(tǒng)是一個小系統(tǒng)，有足夠的I/O口可以使用，為了使程序簡化，我們采用按鍵電路，用部分P1口做開關，，用外中斷INT1開始，另外用軟件法消除抖動。電路圖如下所示：用Protues畫出其硬件主電路圖如下： 秒表原理圖 元器件清單 元器件清單符 號名 稱型 號數 量U1單片機AT89C511SEG772數碼管7SEGCOMCATGRN2R1電 阻RES/10K1RP1排 阻RESPACK71CC2電 容POLYPRO22P2C3電 容CAPELEC/10U1X1晶 振CRYSTAL/12M1K1按鍵開關BUTTON1 AT89C51單片機 AT89C51單片機AT89C51是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內含4k Bytes ISP的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準MCS51指令系統(tǒng)及80C51引腳結構，芯片內集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案?！T89C51具有如下特點：40個引腳，4k Bytes Flash片內程序存儲器，128 bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數器,2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內時鐘振蕩器。 此外,AT89C51設計和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設置省電模式?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時計數器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結振蕩器而保存RAM的數據，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。同時該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應不同產品的需求。以下是單片機的管腳說明：VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數據存儲器，它可以被定義為數據/地址的第八位。在FIASH編程時P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個內部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時