【導讀】匯編源程序的建立與編譯。KeilµVision中的源程序設計與編譯。Proteus與單片機電路的交互式仿真與。調試菜單與調試窗口。I/O口輸入輸出應用。4×4矩陣式鍵盤識別技術。定時器/計數器實驗。外部數據存儲器擴展。單片機與PC機間的串行通信。單片機與直流電動機的接口技。基于DAC0832數模轉換器的數。MCS-51系列單片機在很多產品中得到了廣泛的應。Proteus仿真軟件很好地解決了這些問題，尤其對于初學單片機的用戶提供了極大的。Keil是德國Keil公司開發(fā)的單片機編譯器，是。在Proteus中，可以直接與Keil編程軟。件進行聯調，進而實現對所設計電路的驗證。ProteusVSM提供了簡單的文本編輯器，用它作為源程序的編輯環(huán)境。片機的型號和語言要求來選取。同時在ISIS界面的“Source”菜單中也。編寫源程序后存盤退出。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。這時會彈出一個對話框，要求選擇單片機的

　　

【正文】 653所示的原理圖 (晶振和復位電路略 )連接硬件電路。 圖 653 電路原理圖 ? 4. 串口模型屬性設置 串口模型屬性設置為：波特率 ―4800 ；數據位 ―8 ；奇偶校驗 ― 無；停止位－ 1，如圖 654所示。 圖 654 串口模型屬性設置 ? 4. 串口模型屬性設置 串口模型屬性設置為：波特率 ―4800 ；數據位 ―8 ；奇偶校驗 ― 無；停止位－ 1，如圖 654所示。 ? 5. 虛擬終端屬性設置 ? PCT代表計算機發(fā)送數據， PCR用來監(jiān)視 PC接收到的數據，它們的屬性設置完全一樣，如圖 655所示。SCMT和 SCMR分別是單片機的數據發(fā)送和接收終端，用來監(jiān)視單片機發(fā)送和接收的數據，它們的屬性設置也完全一樣，如圖 656所示。單片機和 PC機雙方的波特率、數據位、停止位和檢驗位等要確保和串口模型的設置一樣，并且同單片機程序中串口的設置一致。 ?要注意到 PC機虛擬終端與單片機虛擬終端在 RX/TX Polarity屬性的設置是相反的，因為信號在經過器件MAX232時要反相。 圖 655 PC機虛擬終端屬性設置 圖 656 單片機虛擬終端屬性設置 Proteus調試與仿真 ? 參照 ，加載目標代碼文件，進入調試環(huán)境執(zhí)行程序，進行以下操作： ? (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； ? (2) 鼠標指針在 PCT終端窗口單擊，該窗口出現閃爍的光標，從鍵盤輸入數字“ 8”，在 PCS終端窗口中就出現“ 8”，表明PC機發(fā)送數據“ 8”，按照設計好的程序，單片機將接收到“ 8”，所以在單片機接收虛擬終端 SCMR上會顯示“ 8”，同時又將數字“ 8”送顯到數碼管上。接下來，單片機又將該數回發(fā)給 PC機，因此在單片機發(fā)送終端 SCMT上也顯示“ 8”，PC機接收到數據后在接收終端 PCR上同樣顯示“ 8”，結果如圖 657所示。根據程序設計，當在鍵盤上輸入 0～ 9以外的字符時，單片機輸出到數碼管上顯示的則是該字符的 ASCII碼，如圖 658所示。 圖 657 程序運行結果 1 圖 658 程序運行結果 2 總結與提示 ?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的聯調過程中，可以綜合運用 Keil中的多種調試功能來詳細觀察系統的工作過程。 ?在 Proteus仿真中，單片機和 COMPIM之間也可以不用加 MAX232器件 單片機與步進電機的接口技術 ?內容 ?利用 AT89C51單片機控制步進電機的啟 /停、正轉與反轉。 ?背景知識 ?已掌握 Keil 181。Vision3開發(fā)軟件的使用方法； ?了解步進電機的工作原理與控制方法。 ?訓練目的 ?強化對步進電機工作原理的理解； ?掌握用單片機控制步進電機時的接口電路設計方法； ?掌握對步進電機進行控制的編程方法。 Proteus電路設計 ? 1. 元件清單列表 ?打開 Proteus ISIS編輯環(huán)境，按表 612所列的清單添加元件。 元 件 名 稱 所 屬 類 所 屬 子 類 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. 步進電機元件介紹 ? Proteus軟件中的單極性步進電機元件為 6線制，其原理圖及屬性編輯框如圖 659所示，各屬性值可根據需要修改。本例中所設置的屬性值均如圖 659所示 圖 659 單極性步進電機原理圖及屬性 ? 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調試與仿真 ?參照 ，加載目標代碼文件，進入調試環(huán)境執(zhí)行程序，進行如下操作：圖 661 程序運行結果 ? (1) 在 Proteus ISIS界面中，按“正轉”、“反轉”按鈕，觀察步進電機的狀態(tài)，如圖 661所示； ? (2) 觀察步進電機的單拍轉動角度，體會 4相 8拍的含義。 圖 661 程序運行結果 總結與提示 ?在進行仿真時，可以在單片機的 ～ 入邏輯分析儀來監(jiān)測控制信號的工作狀態(tài) (本例略 )。 ?可修改步進電機屬性中的步進角以觀察不同的仿真結果。 ?在 Proteus與 Keil的聯調過程中，可以綜合運用 Keil中的多種調試功能來詳細觀察電路的工作情況。 單片機與直流電動機的接口技術 ?內容 ? PWM是單片機常用的模擬量控制方式，本例通過外接的 A/D轉換電路，對應外部不同的電壓值，利用AT89C51單片機產生占空比不同的控制脈沖，驅動直流電動機以不同的轉速轉動。并通過外接的單刀雙擲開關，控制電動機的正轉與反轉。 ?背景知識 ?已掌握 Keil 181。Vision3開發(fā)軟件的使用方法； ?了解光電耦合器、 A/D轉換器件 ADC0808的使用方法。 ?訓練目的 ?掌握用單片機控制直流電機時的接口電路設計方法； ?掌握對直流電動機控制的橋式驅動電路接法。 Proteus電路設計 ? 1. 元件清單列表 ?打開 Proteus ISIS編輯環(huán)境，按表 613所列的清單添加元件 元 件 名 稱 所 屬 類 所 屬 子 類 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調試與仿真 ?參照 ，加載目標代碼文件，進入調試環(huán)境執(zhí)行程序。在 Proteus ISIS界面中，調節(jié)電位器 RV1，可以看到電機轉速隨著電位器的調節(jié)相應發(fā)生變化，如圖 663所示。同時通過示波器觀察單片機輸出的 PWM控制脈沖信號，如圖 664所示。切換開關 SW1的狀態(tài)可切換電機的正、反轉。 圖 663 程序運行結果 總結與提示 ?嘗試直接給電動機加相同幅值的直流電壓，并觀察其轉速大小，如圖 665所示，與單片機控制下直流電動機的最大轉動速度做比較，觀察差別并思考其中的原因； ?在 Proteus ISIS界面中雙擊直流電機，可打開其屬性編輯框，并根據需要修改其屬性值，包括標稱電壓、轉速等。 圖 664 單片機輸出的 PWM控制脈沖信號 圖 665 直接加工作電壓的直流電機 基于 DAC0832數模轉換器的數控電源 ? 內容 ? 利用單片機 AT89C51與 D/A轉換器件 DAC0832設計一個數控電源，按照預設的程序自動調節(jié)三端穩(wěn)壓電路 LM317的輸出電壓。 ? 背景知識 ? 已掌握 Keil 181。Vision3開發(fā)軟件的使用方法； ? 了解 DAC0832的工作原理與使用方法； ? 了解 LM317可調三端穩(wěn)壓塊的使用方法。 ? 訓練目的 ? 掌握 AT89C51與 D /A轉換器件 DAC0832接口電路的設計方法； ? 掌握單片機控制 DAC0832器件的編程方法； ? 掌握數控電壓源設計的基本原理和方法。 Proteus電路設計 ? 1. 元件清單列表 ?打開 Proteus ISIS編輯環(huán)境，按表 614所列的清單添加元件。 元 件 名 稱 所 屬 類 所 屬 子 類 AT89C51 Microprocessor ICs 8051 Family CAP Capacitors Generic CAPELEC Capacitors Generic CRYSTAL Miscellaneous － RES Resistors Generic 元 件 名 稱 所 屬 類 所 屬 子 類 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 (復位與振蕩電路略 )連接硬件電路。 圖 666 電路原理圖 Proteus調試與仿真 ?參照 ，加載目標代碼文件，進入調試環(huán)境執(zhí)行程序，在 Proteus ISIS界面中，觀察 LM317輸出端的數字電壓表示值發(fā)生的變化，仿真片段如圖 667所示。 圖 667 程序運行結果 總結與提示 ?對本例程序進行修改，可產生不同波形連續(xù)變化的輸出電壓。 ? LM317可調輸出電壓的最低值為 ，通過本例也能觀察到這一點。 ?由于 LM358輸出沒有調零電路，不能校準，因此數模轉換輸出結果存在一定的誤差，導致可調電壓源的輸出也存在誤差，在本例中亦有所體現。 基于 ADC0808模數轉換器的數字電壓表 ?內容 ?利用單片機 AT89C51與 A/D轉換器件 ADC0808設計一個數字電壓表，能夠測量 0～ 5V之間的直流電壓值，并用 4位數碼管實時顯示該電壓值。 ?背景知識 ?已掌握 Keil 181。Vision3開發(fā)軟件的使用方法； ?了解 ADC0808的工作原理與使用方法。 ?訓練目的 ?掌握 AT89C51與 A/D轉換器件 ADC0808接口電路的設計方法； ?掌握在對測量數據處理過程中數值的量程轉換方法； ?體會 A/D轉換器的位數對測量精度的影響。 Proteus電路設計 ? 1. 元件清單列表 ?打開 Proteus ISIS編輯環(huán)境，按表 615所列的清單添加元件。 元 件 名 稱 所 屬 類 所 屬 子 類 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 源程序設計 ? ADC0808在進行 A/D轉換時需要有 CLOCK信號，我們在硬件電路設計中將 ADC0808的CLOCK信號接在了 AT89C51單片機的 口上，即通過 ADC0808提供CLOCK信號，因此在程序編寫時要由軟件產生該時鐘信號。 Proteus調試與仿真 ?參照 ，加載目標代碼文件，進入調試環(huán)境執(zhí)行程序。在 Proteus ISIS界面中，調節(jié)電位器 POTLIN，可以看到數碼管顯示的電壓值隨著電位器的調節(jié)實時發(fā)生變化，如圖 669所示。 ?圖 669 程序運行結果 ?比較數碼管顯示的電壓值同數字電壓表數值間的誤差，分析誤差產生的原因，并從中體會 A/D轉換器的轉換位數同轉換精度之間的關系。 圖 669 程序運行結果 總結與提示