【導(dǎo)讀】匯編源程序的建立與編譯。KeilµVision中的源程序設(shè)計(jì)與編譯。Proteus與單片機(jī)電路的交互式仿真與。調(diào)試菜單與調(diào)試窗口。I/O口輸入輸出應(yīng)用。4×4矩陣式鍵盤(pán)識(shí)別技術(shù)。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)。外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展。單片機(jī)與PC機(jī)間的串行通信。單片機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)的接口技?；贒AC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)。MCS-51系列單片機(jī)在很多產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)。Proteus仿真軟件很好地解決了這些問(wèn)題，尤其對(duì)于初學(xué)單片機(jī)的用戶(hù)提供了極大的。Keil是德國(guó)Keil公司開(kāi)發(fā)的單片機(jī)編譯器，是。在Proteus中，可以直接與Keil編程軟。件進(jìn)行聯(lián)調(diào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的驗(yàn)證。ProteusVSM提供了簡(jiǎn)單的文本編輯器，用它作為源程序的編輯環(huán)境。片機(jī)的型號(hào)和語(yǔ)言要求來(lái)選取。同時(shí)在ISIS界面的“Source”菜單中也。編寫(xiě)源程序后存盤(pán)退出。創(chuàng)建源程序文件并輸入程序代碼；把源程序文件添加到項(xiàng)目中。單擊Project菜單，在彈出的下拉菜單中選中。保存到uv目錄里，工程文件的名字為“shiyan1”)，如圖6-9所示，然后單擊“保存”按鈕。這時(shí)會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，要求選擇單片機(jī)的

　　

【正文】 653所示的原理圖 (晶振和復(fù)位電路略 )連接硬件電路。 圖 653 電路原理圖 ? 4. 串口模型屬性設(shè)置 串口模型屬性設(shè)置為：波特率 ―4800 ；數(shù)據(jù)位 ―8 ；奇偶校驗(yàn) ― 無(wú)；停止位－ 1，如圖 654所示。 圖 654 串口模型屬性設(shè)置 ? 4. 串口模型屬性設(shè)置 串口模型屬性設(shè)置為：波特率 ―4800 ；數(shù)據(jù)位 ―8 ；奇偶校驗(yàn) ― 無(wú)；停止位－ 1，如圖 654所示。 ? 5. 虛擬終端屬性設(shè)置 ? PCT代表計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)， PCR用來(lái)監(jiān)視 PC接收到的數(shù)據(jù)，它們的屬性設(shè)置完全一樣，如圖 655所示。SCMT和 SCMR分別是單片機(jī)的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收終端，用來(lái)監(jiān)視單片機(jī)發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)，它們的屬性設(shè)置也完全一樣，如圖 656所示。單片機(jī)和 PC機(jī)雙方的波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和檢驗(yàn)位等要確保和串口模型的設(shè)置一樣，并且同單片機(jī)程序中串口的設(shè)置一致。 ?要注意到 PC機(jī)虛擬終端與單片機(jī)虛擬終端在 RX/TX Polarity屬性的設(shè)置是相反的，因?yàn)樾盘?hào)在經(jīng)過(guò)器件MAX232時(shí)要反相。 圖 655 PC機(jī)虛擬終端屬性設(shè)置 圖 656 單片機(jī)虛擬終端屬性設(shè)置 Proteus調(diào)試與仿真 ? 參照 ，加載目標(biāo)代碼文件，進(jìn)入調(diào)試環(huán)境執(zhí)行程序，進(jìn)行以下操作： ? (1) 在 Proteus ISIS界面中的 PCT虛擬終端上單擊右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“ Echo Typed Characters”項(xiàng)； ? (2) 鼠標(biāo)指針在 PCT終端窗口單擊，該窗口出現(xiàn)閃爍的光標(biāo)，從鍵盤(pán)輸入數(shù)字“ 8”，在 PCS終端窗口中就出現(xiàn)“ 8”，表明PC機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)“ 8”，按照設(shè)計(jì)好的程序，單片機(jī)將接收到“ 8”，所以在單片機(jī)接收虛擬終端 SCMR上會(huì)顯示“ 8”，同時(shí)又將數(shù)字“ 8”送顯到數(shù)碼管上。接下來(lái)，單片機(jī)又將該數(shù)回發(fā)給 PC機(jī)，因此在單片機(jī)發(fā)送終端 SCMT上也顯示“ 8”，PC機(jī)接收到數(shù)據(jù)后在接收終端 PCR上同樣顯示“ 8”，結(jié)果如圖 657所示。根據(jù)程序設(shè)計(jì)，當(dāng)在鍵盤(pán)上輸入 0～ 9以外的字符時(shí)，單片機(jī)輸出到數(shù)碼管上顯示的則是該字符的 ASCII碼，如圖 658所示。 圖 657 程序運(yùn)行結(jié)果 1 圖 658 程序運(yùn)行結(jié)果 2 總結(jié)與提示 ?在原理圖中的電阻 R1不能少，否則虛擬終端 PCR將收不到信息。 ?在 Proteus與 Keil的聯(lián)調(diào)過(guò)程中，可以綜合運(yùn)用 Keil中的多種調(diào)試功能來(lái)詳細(xì)觀察系統(tǒng)的工作過(guò)程。 ?在 Proteus仿真中，單片機(jī)和 COMPIM之間也可以不用加 MAX232器件 單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的接口技術(shù) ?內(nèi)容 ?利用 AT89C51單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的啟 /停、正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。 ?背景知識(shí) ?已掌握 Keil 181。Vision3開(kāi)發(fā)軟件的使用方法； ?了解步進(jìn)電機(jī)的工作原理與控制方法。 ?訓(xùn)練目的 ?強(qiáng)化對(duì)步進(jìn)電機(jī)工作原理的理解； ?掌握用單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)時(shí)的接口電路設(shè)計(jì)方法； ?掌握對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制的編程方法。 Proteus電路設(shè)計(jì) ? 1. 元件清單列表 ?打開(kāi) Proteus ISIS編輯環(huán)境，按表 612所列的清單添加元件。 元 件 名 稱(chēng) 所 屬 類(lèi) 所 屬 子 類(lèi) AT89C51 Microprocessor ICs 8051 Family CAP Capacitors Generic CAPELEC Capacitors Generic CRYSTAL Miscellaneous － RES Resistors Generic BUTTON Switchesamp。Relays Switches MOTORSTEPPER Electromechanical － ULN2020A Analog ICs Miscellaneous 表 612 元件清單 ? 2. 步進(jìn)電機(jī)元件介紹 ? Proteus軟件中的單極性步進(jìn)電機(jī)元件為 6線制，其原理圖及屬性編輯框如圖 659所示，各屬性值可根據(jù)需要修改。本例中所設(shè)置的屬性值均如圖 659所示 圖 659 單極性步進(jìn)電機(jī)原理圖及屬性 ? 3. 電路原理圖 ?元件全部添加后，在 Proteus ISIS的編輯區(qū)域中按圖 660所示的原理圖連接硬件電路。 圖 660 電路原理圖 Proteus調(diào)試與仿真 ?參照 ，加載目標(biāo)代碼文件，進(jìn)入調(diào)試環(huán)境執(zhí)行程序，進(jìn)行如下操作：圖 661 程序運(yùn)行結(jié)果 ? (1) 在 Proteus ISIS界面中，按“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”按鈕，觀察步進(jìn)電機(jī)的狀態(tài)，如圖 661所示； ? (2) 觀察步進(jìn)電機(jī)的單拍轉(zhuǎn)動(dòng)角度，體會(huì) 4相 8拍的含義。 圖 661 程序運(yùn)行結(jié)果 總結(jié)與提示 ?在進(jìn)行仿真時(shí)，可以在單片機(jī)的 ～ 入邏輯分析儀來(lái)監(jiān)測(cè)控制信號(hào)的工作狀態(tài) (本例略 )。 ?可修改步進(jìn)電機(jī)屬性中的步進(jìn)角以觀察不同的仿真結(jié)果。 ?在 Proteus與 Keil的聯(lián)調(diào)過(guò)程中，可以綜合運(yùn)用 Keil中的多種調(diào)試功能來(lái)詳細(xì)觀察電路的工作情況。 單片機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)的接口技術(shù) ?內(nèi)容 ? PWM是單片機(jī)常用的模擬量控制方式，本例通過(guò)外接的 A/D轉(zhuǎn)換電路，對(duì)應(yīng)外部不同的電壓值，利用AT89C51單片機(jī)產(chǎn)生占空比不同的控制脈沖，驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)以不同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。并通過(guò)外接的單刀雙擲開(kāi)關(guān)，控制電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。 ?背景知識(shí) ?已掌握 Keil 181。Vision3開(kāi)發(fā)軟件的使用方法； ?了解光電耦合器、 A/D轉(zhuǎn)換器件 ADC0808的使用方法。 ?訓(xùn)練目的 ?掌握用單片機(jī)控制直流電機(jī)時(shí)的接口電路設(shè)計(jì)方法； ?掌握對(duì)直流電動(dòng)機(jī)控制的橋式驅(qū)動(dòng)電路接法。 Proteus電路設(shè)計(jì) ? 1. 元件清單列表 ?打開(kāi) Proteus ISIS編輯環(huán)境，按表 613所列的清單添加元件 元 件 名 稱(chēng) 所 屬 類(lèi) 所 屬 子 類(lèi) AT89C51 Microprocessor ICs 8051 Family CAP Capacitors Generic CAPELEC Capacitors Generic CRYSTAL Miscellaneous － RES Resistors Generic SWSPDT Switchesamp。Relays Switches MOTOR Electromechanical － ADC0808 Data Converters A/D Converters POTHG Resistors Variable 2N5550 Transistors Bipolar PNP Transistors Generic OPTOCOUPLERSNPN Optoelectronics optocouplers 表 613 元件清單 ? 2. 電路原理圖 ?元件全部添加后，在 Proteus ISIS的編輯區(qū)域中按圖 662所示的原理圖連接硬件電路。 圖 662 電路原理圖 Proteus調(diào)試與仿真 ?參照 ，加載目標(biāo)代碼文件，進(jìn)入調(diào)試環(huán)境執(zhí)行程序。在 Proteus ISIS界面中，調(diào)節(jié)電位器 RV1，可以看到電機(jī)轉(zhuǎn)速隨著電位器的調(diào)節(jié)相應(yīng)發(fā)生變化，如圖 663所示。同時(shí)通過(guò)示波器觀察單片機(jī)輸出的 PWM控制脈沖信號(hào)，如圖 664所示。切換開(kāi)關(guān) SW1的狀態(tài)可切換電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)。 圖 663 程序運(yùn)行結(jié)果 總結(jié)與提示 ?嘗試直接給電動(dòng)機(jī)加相同幅值的直流電壓，并觀察其轉(zhuǎn)速大小，如圖 665所示，與單片機(jī)控制下直流電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)動(dòng)速度做比較，觀察差別并思考其中的原因； ?在 Proteus ISIS界面中雙擊直流電機(jī)，可打開(kāi)其屬性編輯框，并根據(jù)需要修改其屬性值，包括標(biāo)稱(chēng)電壓、轉(zhuǎn)速等。 圖 664 單片機(jī)輸出的 PWM控制脈沖信號(hào) 圖 665 直接加工作電壓的直流電機(jī) 基于 DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)控電源 ? 內(nèi)容 ? 利用單片機(jī) AT89C51與 D/A轉(zhuǎn)換器件 DAC0832設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)控電源，按照預(yù)設(shè)的程序自動(dòng)調(diào)節(jié)三端穩(wěn)壓電路 LM317的輸出電壓。 ? 背景知識(shí) ? 已掌握 Keil 181。Vision3開(kāi)發(fā)軟件的使用方法； ? 了解 DAC0832的工作原理與使用方法； ? 了解 LM317可調(diào)三端穩(wěn)壓塊的使用方法。 ? 訓(xùn)練目的 ? 掌握 AT89C51與 D /A轉(zhuǎn)換器件 DAC0832接口電路的設(shè)計(jì)方法； ? 掌握單片機(jī)控制 DAC0832器件的編程方法； ? 掌握數(shù)控電壓源設(shè)計(jì)的基本原理和方法。 Proteus電路設(shè)計(jì) ? 1. 元件清單列表 ?打開(kāi) Proteus ISIS編輯環(huán)境，按表 614所列的清單添加元件。 元 件 名 稱(chēng) 所 屬 類(lèi) 所 屬 子 類(lèi) AT89C51 Microprocessor ICs 8051 Family CAP Capacitors Generic CAPELEC Capacitors Generic CRYSTAL Miscellaneous － RES Resistors Generic 元 件 名 稱(chēng) 所 屬 類(lèi) 所 屬 子 類(lèi) LM317L Analog Ics Regulators DAC0832 Data Converters D /A Converters LM358 Operational Amplifiers Dual 表 614 元件清單 ? 2. 電路原理圖 ?元件全部添加后，在 Proteus ISIS的編輯區(qū)域中按圖 666所示的原理圖 (復(fù)位與振蕩電路略 )連接硬件電路。 圖 666 電路原理圖 Proteus調(diào)試與仿真 ?參照 ，加載目標(biāo)代碼文件，進(jìn)入調(diào)試環(huán)境執(zhí)行程序，在 Proteus ISIS界面中，觀察 LM317輸出端的數(shù)字電壓表示值發(fā)生的變化，仿真片段如圖 667所示。 圖 667 程序運(yùn)行結(jié)果 總結(jié)與提示 ?對(duì)本例程序進(jìn)行修改，可產(chǎn)生不同波形連續(xù)變化的輸出電壓。 ? LM317可調(diào)輸出電壓的最低值為 ，通過(guò)本例也能觀察到這一點(diǎn)。 ?由于 LM358輸出沒(méi)有調(diào)零電路，不能校準(zhǔn)，因此數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出結(jié)果存在一定的誤差，導(dǎo)致可調(diào)電壓源的輸出也存在誤差，在本例中亦有所體現(xiàn)。 基于 ADC0808模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字電壓表 ?內(nèi)容 ?利用單片機(jī) AT89C51與 A/D轉(zhuǎn)換器件 ADC0808設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表，能夠測(cè)量 0～ 5V之間的直流電壓值，并用 4位數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示該電壓值。 ?背景知識(shí) ?已掌握 Keil 181。Vision3開(kāi)發(fā)軟件的使用方法； ?了解 ADC0808的工作原理與使用方法。 ?訓(xùn)練目的 ?掌握 AT89C51與 A/D轉(zhuǎn)換器件 ADC0808接口電路的設(shè)計(jì)方法； ?掌握在對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)處理過(guò)程中數(shù)值的量程轉(zhuǎn)換方法； ?體會(huì) A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)對(duì)測(cè)量精度的影響。 Proteus電路設(shè)計(jì) ? 1. 元件清單列表 ?打開(kāi) Proteus ISIS編輯環(huán)境，按表 615所列的清單添加元件。 元 件 名 稱(chēng) 所 屬 類(lèi) 所 屬 子 類(lèi) AT89C51 Microprocessor ICs 8051 Family CAP Capacitors Generic CAPELEC Capacitors Generic CRYSTAL Miscellaneous － RES Resistors Generic 7SEGMPX4CCBLUE Optoelectronics 7Segment Displays ADC0808 Data Converters A/D Converters POTLIN Resistors Variable 表 615 元件清單 ? 2. 電路原理圖 ?元件全部添加后，在 Proteus ISIS的編輯區(qū)域中按圖 668所示的原理圖連接硬件電路。 圖 668 電路原理圖 源程序設(shè)計(jì) ? ADC0808在進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換時(shí)需要有 CLOCK信號(hào)，我們?cè)谟布娐吩O(shè)計(jì)中將 ADC0808的CLOCK信號(hào)接在了 AT89C51單片機(jī)的 口上，即通過(guò) ADC0808提供CLOCK信號(hào)，因此在程序編寫(xiě)時(shí)要由軟件產(chǎn)生該時(shí)鐘信號(hào)。 Proteus調(diào)試與仿真 ?參照 ，加載目標(biāo)代碼文件，進(jìn)入調(diào)試環(huán)境執(zhí)行程序。在 Proteus ISIS界面中，調(diào)節(jié)電位器 POTLIN，可以看到數(shù)碼管顯示的電壓值隨著電位器的調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)發(fā)生變化，如圖 669所示。 ?圖 669 程序運(yùn)行結(jié)果 ?比較數(shù)碼管顯示的電壓值同數(shù)字電壓表數(shù)值間的誤差，分析誤差產(chǎn)生的原因，并從中體會(huì) A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換位數(shù)同轉(zhuǎn)換精度之間的關(guān)系。 圖 669 程序運(yùn)行結(jié)果 總結(jié)與提示