【文章內(nèi)容簡介】 ，由于單片機內(nèi)部帶有振蕩電路，所以外部只要連接一個晶振和兩個電容即可，外接電容的作用是對振蕩器進行頻率微調(diào)，使振蕩信號頻率與晶振頻率一致，同時起到穩(wěn)定頻率的作用，一般選用20~30pF的瓷片電容。 LED電路的實現(xiàn)(1) LED結(jié)構(gòu) (2) LED原理LED（Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片。 晶片的一端附在一個支架上，一端是負極負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個PN結(jié)。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成PN結(jié)的材料決定的。根據(jù)不同材料發(fā)光二極管的發(fā)光顏色有：紅色光、黃色光、綠色光、紅外光等。LED有共陰極和共陽極兩種。在此設(shè)計中我們采用共陽極，共陽極將發(fā)光二極管的陽極連接在一起，接入+5V的電壓。普通發(fā)光二級管的工作電流是520毫安，本設(shè)計中采用的是3mm發(fā)光二級管，所以采用470Ω電阻限流，使其正常工作，工作電流約為10毫安（一般有色發(fā)光二極管工作電流約為10毫安，透明發(fā)光二極管工作電流為20毫安）。、LED。電阻為每個LED的限流電阻。此最小系統(tǒng)提供了32個獨立LED，由IO口控制，采用共陽級接法所以只有當IO口輸出低電平時LED才會點亮。 LED電路圖4. 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 軟件介紹 Keil C51Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。 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，全Windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。下面詳細介紹Keil C51開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。 Keil_c軟件界面如圖41所示 Protel99SEProtel99SE是PORTEL公司在80年代末推出的EDA軟件。Protel99SE是應(yīng)用于Windows9X/2000/NT操作系統(tǒng)下的EDA設(shè)計軟件，采用設(shè)計庫管理模式，可以網(wǎng)設(shè)計，具有很強的數(shù)據(jù)交換能力和開放性及3D模擬功能，是一個32位的設(shè)計軟件，可以完成電路原理圖設(shè)計，印制電路板設(shè)計和可編程邏輯器件設(shè)計等工作，可以設(shè)計32個信號層，16個電源地層和16個機加工層。Protel99SE軟件的特點：(1) 可生成30多種格式的電氣連接網(wǎng)絡(luò)表； (2) 強大的全局編輯功能； (3)在原理圖中選擇一級器件，PCB中同樣的器件也將被選中； (4)同時運行原理圖和PCB，在打開的原理圖和PCB圖間允許雙向交叉查找元器件、引腳、網(wǎng)絡(luò) (5)既可以進行正向注釋元器件標號（由原理圖到PCB），也可以進行反向注釋（由PCB到原理圖），以保持電氣原理圖和PCB在設(shè)計上的一致性；(6)滿足國際化設(shè)計要求（包括國標標題欄輸出，GB4728國標庫）；* 方便易用的數(shù)?；旌戏抡妫嫒軸PICE 3f5）； (7)支持用CUPL語言和原理圖設(shè)計PLD，生成標準的JED下載文件；* PCB可設(shè)計32個信號層，16個電源地層和16個機加工層；(6)滿足國際化設(shè)計要求（包括國標標題欄輸出，GB4728國標庫）；* 方便易用的數(shù)?；旌戏抡妫嫒軸PICE 3f5）； (7)支持用CUPL語言和原理圖設(shè)計PLD，生成標準的JED下載文件；* PCB可設(shè)計32個信號層，16個電源地層和16個機加工層； (8)強大的“規(guī)則驅(qū)動”設(shè)計環(huán)境，符合在線的和批處理的設(shè)計規(guī)則檢查； (9)智能覆銅功能，覆鈾可以自動重鋪；(10)提供大量的工業(yè)化標準電路板做為設(shè)計模版； Protel99SE的工作界面是一種標準的Windows界面，如圖所示，包括：標題欄、主菜單、標準工具欄、繪圖工具欄、狀態(tài)欄、對象選擇按鈕、預(yù)覽對象方位控制按鈕、仿真進程控制按鈕、預(yù)覽窗口、對象選擇器窗口、圖形編輯窗口。圖41 Keil_c軟件界面 圖42 Prtel99SE軟件界面 Proteus Proteus是目前最好的模擬單片機外圍器件的工具，可以仿真51 系列、AVR，PIC 等常用的MCU 及其外圍電路（如LCD，RAM，ROM，鍵盤，馬達，LED，AD/DA，部分SPI 器件，部分IIC 器件）Proteus 與其它單片機仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機CPU 的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調(diào)試時，關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄存器和存儲器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結(jié)果。對于這樣的仿真實驗，從某種意義上講，是彌補了實驗和工程應(yīng)用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。 1. Proteus 的工作過程 運行proteus 的ISIS 程序后，進入該仿真軟件的主界面。在工作前，要設(shè)置view 菜單下的捕捉對齊和system下的顏色、圖形界面大小等項目。通過工具欄中的p(從庫中選擇元件命令)命令，在pick devices 窗口中選擇電路所需的元件，放置元件并調(diào)整其相對位置，元件參數(shù)設(shè)置，元器件間連線，編寫程序；在source 菜單的Definecode generation tools 菜單命令下，選擇程序編譯的工具、路徑、擴展名等項目；在source 菜單的Add/removesource files 命令下，加入單片機硬件電路的對應(yīng)程序；通過debug 菜單的相應(yīng)命令仿真程序和電路的運行情況。 2. Proteus 軟件所提供的元件資源Proteus 軟件所提供了30 多個元件庫，數(shù)千種元件。元件涉及到數(shù)字和模擬、交流和直流等。 3. Proteus 軟件所提供的儀表資源 對于一個仿真軟件或?qū)嶒炇遥瑴y試的儀器儀表的數(shù)量、類型和質(zhì)量，是衡量實驗室是否合格的一個關(guān)鍵因素。在Proteus 軟件包中，不存在同類儀表使用數(shù)量的問題。Proteus 還提供了一個圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號，以圖形的方式實時地顯示出來，其作用與示波器相似但功能更多。 4. Proteus 軟件所提供的調(diào)試手段 Proteus 提供了比較豐富的測試信號用于電路的測試。這些測試信號包括模擬信號和數(shù)字信號。對于單片機硬件電路和軟件的調(diào)試，Proteus 提供了兩種方法：一種是系統(tǒng)總體執(zhí)行效果，一種是對軟件的分步調(diào)試以看具體的執(zhí)行情況。 對于總體執(zhí)行效果的調(diào)試方法，只需要執(zhí)行debug 菜單下的execute 菜單項或F12 快捷鍵啟動執(zhí)行，用debug菜單下的pause animation 菜單項或pause 鍵暫停系統(tǒng)的運行；或用debug 菜單下的stop animation 菜單項或shiftbreak 組合鍵停止系統(tǒng)的運行。其運行方式也可以選擇工具欄中的相應(yīng)工具進行。 對于軟件的分步調(diào)試，應(yīng)先執(zhí)行debug 菜單下的start/restart debugging 菜單項命令，此時可以選擇stepover 、step into 和 step out 命令執(zhí)行程序(可以用快捷鍵FF11 和ctrl+F11)，執(zhí)行的效果是單句執(zhí)行、進入子程序執(zhí)行和跳出子程序執(zhí)行。在執(zhí)行了start / restart debuging 命令后，在debug 菜單的下面要出現(xiàn)仿真中所涉及到的軟件列表和單片機的系統(tǒng)資源等，可供調(diào)試時分析和查看。圖43 proteus軟件界面此設(shè)計主要是采用控制系統(tǒng)的延時來完成的，此設(shè)計中是將流水燈、數(shù)碼管和蜂鳴器