【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 數(shù)據(jù)口連接單片機(jī) AT89S51 的 P2 口，控制部分連接單片機(jī) AT89S51 的 — 口。如圖 9 所示。 R14. 7 kQ1N P NL S 1S P E A K E RP 2 .7+5 V 第 9 頁 共 26 頁 圖 9 顯示電路 五、自動(dòng)飲料售貨機(jī)整體電路的設(shè) 計(jì) 本設(shè)計(jì)主控模塊用 AT89S51，輸入模塊用按鍵表示，輸出模塊用 LED 燈、數(shù)碼管、蜂鳴器表示。如圖 10 所示。X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1C12 2 p FC22 2 p FC31 0 u FX11 2 MR11 0 kR22 2 0R32 2 0R42 2 0R52 2 0K2K3K4D5L E D B L U ED6L E D G RE E ND7L E D G RE E ND8L E D R E DK5投入 1 元投入 0 .5 元找回五毛售出一瓶投入一元投入五毛選擇雪碧（ 2 元）選擇礦泉水（ 1 .5 元）L S 1S P E A K E RR64 .7 kQ1NP N+5VK1復(fù)位K6選擇冰紅茶罐（ 1 元 ） 圖 10 總電路圖 六、 軟件設(shè)計(jì) （一）開發(fā)工具 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)是在 Keil uVision3 環(huán)境中開發(fā)的。 Keil uVision3 是美國(guó) Keil 軟件公司、 Keil Elektronik GmbH 開發(fā)的基于 80C51 內(nèi)核的微處理器軟件開發(fā)平臺(tái)，內(nèi)嵌多種符合當(dāng)前工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)工具，可以完成從工程建立到管理、編譯、鏈接、目標(biāo)代碼的生成、軟件仿真和硬件仿真等完整的開發(fā)流程。尤其嵌入的 Keil C51 編譯工具在產(chǎn)生代碼的準(zhǔn)確性和效率方面達(dá)到了較高的水平，而且可以附加靈活的控制選項(xiàng)，在開發(fā)大型項(xiàng)目時(shí)非常理想。 （二）系統(tǒng)軟件流程圖 本設(shè)計(jì)的自動(dòng)飲料售貨機(jī)只銷售礦泉水和雪碧兩種飲料，價(jià)格分別為 元和 2 元。 它的投幣口每次只能投入 1 元或 元 。顧客可以由兩種不同投幣孔分別投入 1 元和 元硬幣。 購(gòu)買飲料時(shí)先選擇飲料價(jià)格再投幣 。一次交易只能買一罐，且自動(dòng)找零。本設(shè)計(jì)的硬件電路，用 2 個(gè)按鍵代替 2 個(gè)投幣口， 第 10 頁 共 26 頁 再用另外 2 個(gè)按鍵代表飲料選擇，以 LED 點(diǎn)亮代表是否投入硬幣，和是否售出飲料還是找回錢，用八段數(shù)碼管顯示投 入的錢的金額。售出飲料后電路自動(dòng)復(fù)位。流程圖如圖 11所示。 圖 11 流程圖 （三）系統(tǒng)的軟件調(diào)試 通過 Keil 軟件進(jìn)行編程，首先建立工程，然后創(chuàng)建自動(dòng)飲料售貨機(jī) .C 文件，在進(jìn)行編程。程序設(shè)計(jì)如圖 12。程序見附錄 圖 12 Keil 軟件編程 開始 判斷飲料種類 投幣 看金額是否滿足 給出金額提示 售出飲料 結(jié)束 是否有鍵按下 是 否 是 第 11 頁 共 26 頁 程序設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行編譯，程序編譯成功。 編譯通過，輸出窗口出現(xiàn)如圖 13 所示的結(jié)果。 圖 13 編譯后輸出窗口內(nèi)容 程序經(jīng)過多次編譯和單步調(diào)試，證明程序可靠性。 編譯通過后將輸出一個(gè)自動(dòng)飲料售貨機(jī) .Hex 文件，將該文件燒錄到單片機(jī)中。 七、仿真調(diào)試 （一） Proteus 軟件 Proteus 是由英國(guó) Labcenter electrionics 公司開發(fā)的 EDA 工具軟件。Proteus 不僅是模擬電路、數(shù)字電路、模 /數(shù)混合電路的設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)，更是目前世界上最先進(jìn)、最完整的多種型號(hào)微控制器（簡(jiǎn)稱單片機(jī)）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)。它真正實(shí)現(xiàn)了在計(jì)算機(jī)上完成從原理圖設(shè)計(jì)、電路分析與仿真、單片機(jī)代碼級(jí)調(diào)試與仿 真、系統(tǒng)測(cè)試與功能驗(yàn)證到形成 PCB 的完整的電子設(shè)計(jì)、研發(fā)過程。 Proteus 軟件的應(yīng)用范圍十分廣泛，設(shè)計(jì) PCB 制版、 spice 電路仿真、單片機(jī)仿真。作為一款 EDA 仿真軟件， Proteus 與同類軟件有著很多的相似之處。相比之下，其主要特點(diǎn)有兩個(gè)：一是對(duì)動(dòng)態(tài)元件的實(shí)時(shí)仿真，增強(qiáng)了系統(tǒng)的真實(shí)性；二是虛擬工具箱的功能，它能與仿真同時(shí)進(jìn)行，測(cè)量方便而準(zhǔn)確。 （二） Proteus 設(shè)計(jì)與仿真 Proteus 強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真功能，使它可成為單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)和改進(jìn)手段之一。全部過程都是在計(jì)算機(jī)上通過 Proteus 來完成的。其過程一般可分為以下 3 步。 （ 1） 在 ISIS 平臺(tái)上進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)、選擇元件、接插件、連接電路和電氣檢測(cè)等。簡(jiǎn)稱 Proteus 電路設(shè)計(jì)。 （ 2） 在 Keil 平臺(tái)上進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)、編程、匯編編譯、代碼級(jí)調(diào)試，最后生成目標(biāo)代碼文件（ *.hex）。簡(jiǎn)稱 proteus 源程序設(shè)計(jì)和生成目標(biāo)代碼文件。 （ 3） 在 ISIS 平臺(tái)上將目標(biāo)代碼文件加載到單片機(jī)系統(tǒng)中，并實(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)交互、協(xié)同仿真。它在相當(dāng)程度上反應(yīng)了實(shí)際單片機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。簡(jiǎn)稱 Proteus 仿真。 第 12 頁 共 26 頁 單片機(jī)系統(tǒng)的 Proteus 設(shè)計(jì)與仿真流程如圖 41 所示，而其中的 Proteus電路設(shè)計(jì)的流程如圖 14所示。 第 13 頁 共 26 頁 圖 141 設(shè)計(jì)與仿真流程 圖 142 電路設(shè)計(jì)流程 （三）系統(tǒng)仿真調(diào)試 仿真及步驟 第一步 在 proteus 中畫好電路圖 在 proteus 中新建空白文件保存，從元件庫中 選取并放置元器件和電源、地終端 ，按原理圖連好線。 第二步 電氣檢測(cè) 電路設(shè)計(jì)完成后，單擊工具欄中電氣檢查按鈕“ ”，會(huì)跳出檢查結(jié)果窗口，如圖 15 所示。窗口前面是一些文本信息，完成接著是電氣檢查結(jié)果列表。若有錯(cuò)，會(huì)有詳細(xì)說明。當(dāng)規(guī)則檢查出現(xiàn)： NETLIST GENERATED OK NO ERC ERRORD FOUND ，表示通過檢查。 圖 15 電氣檢測(cè)窗口 第三步 加載目標(biāo)代碼文件和設(shè)置時(shí)鐘頻率 Proteus 電路設(shè)計(jì) 源程序編輯 生成目標(biāo)代碼文件 加載目標(biāo)代碼 設(shè)置時(shí)鐘頻率 Proteus 仿真 圖 Proteus 設(shè)計(jì)與仿真流程 新建設(shè)計(jì)文件 選取元器件 放置元件、電源和地 電路布線 元件屬性設(shè)置 電 氣檢測(cè) 圖 Proteus 電路設(shè)計(jì)流程 第 14 頁 共 26 頁 將兩種方法得到的目標(biāo)代碼文件自動(dòng)飲料售貨機(jī) .HEX 加載到單片機(jī)中。在ISIS 編輯區(qū)中雙擊單片機(jī)，則彈出如圖 16 所示的加載目標(biāo)代碼文件和設(shè)置時(shí)鐘頻率的窗口。單擊在 Program File 欄右則“ ”的按鈕，彈出文件列表 ，將自動(dòng)飲料售貨機(jī) .HEX 文件加載到 AT89S51 芯片中。 圖 16 加載目標(biāo)代碼文件和設(shè)置時(shí)鐘頻率 第四步 仿真 點(diǎn)擊仿真按鈕中的運(yùn)行按鈕 ，啟動(dòng)系統(tǒng)仿真。 （四）仿真結(jié)果分析 開始仿真，電路初始狀態(tài)如圖 17所示， LED 燈全滅，數(shù)碼管無顯示。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 01