【正文】 OH51 轉(zhuǎn)換器 22 完成一個工程的步驟簡要描述如下 [10]： （ 1） 創(chuàng)建一個項目，從器件庫中選擇目標器件，配置工具設(shè)置。 （ 2） 用 C語言或匯編語言創(chuàng)建源程序。 （ 3） 用項目管理器生成應(yīng)用。 （ 4） 修改源程序中的錯誤。 （ 5） 測試， 生成 .HEX文件， 連接應(yīng)用。 按照上述步驟進行程序編制，設(shè)置好相應(yīng)配置后進行調(diào)試 。 proteus軟件介紹 Proteus軟件是來自英國 Labcenter electronics 公司的 EDA工具軟件。 Proteus軟件有十多年的歷史，在全球廣泛使用，除了其具有和其它 EDA 工具一樣的原理布圖、 PCB自動或人工布線及電路仿真的功能外，其革命性的功能是， 他的電路仿真是互動的，針對微處理器的應(yīng)用，還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，并實現(xiàn)軟件源碼級的實時調(diào)試，如有顯示及輸出，還能看到運行后輸入輸出的效果，配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等。 Proteus組合了高級原理布圖、混合模式 SPICE仿真 ,PCB設(shè)計以及自動布線來實現(xiàn)一個完整的電子設(shè)計系統(tǒng)。此系統(tǒng)受益于 15年來的持續(xù)開發(fā) ,被《電子世界》在其對 PCB設(shè)計系統(tǒng)的比較文章中評為最好產(chǎn)品 — “The Route to PCB CAD” 。 Proteus 產(chǎn)品系列也包含了我們革命性的 VSM 技術(shù) ,用戶可 以對基于微控制器的設(shè)計連同所有的周圍電子器件一起仿真。用戶甚至可以實時采用諸如 LED/LCD、鍵盤、 RS232 終端等動態(tài)外設(shè)模型來對設(shè)計進行交互仿真。其功能模塊： — 個易用而又功能強大的 ISIS 原理布圖工具； PROSPICE混合模型 SPICE仿真； ARES PCB設(shè)計。 PROSPICE 仿真器的一個擴展 PROTEUS VSM:便于包括所有相關(guān)的器件的基于微處理器設(shè)計的協(xié)同仿真。此外，還可以結(jié)合微控制器軟件使用動態(tài)的鍵盤，開關(guān)，按鈕， LEDs甚至 LCD顯示 CPU模型 [11]。 PROTEUS的特點主要有 [11]： （ 1） 支持許多通用的微控制器，如 PIC,AVR,HC11 以及 8051； （ 2） 交互的裝置模型包括： LED和 LCD顯示 ,RS232終端 ,通用鍵盤； （ 3） 強大的調(diào)試工具；包括寄存器和存儲器 ,斷點和單步模式； （ 4） IAR CSPY 和 Keil uVision2等開發(fā)工具的源層調(diào)試； （ 5） 應(yīng)用特殊模型的 DLL界面 提供有關(guān)元件庫的全部文件。 以下再對 PROTUES 的工作過程、元件庫、儀表庫以及調(diào)試手段作簡要介紹： （ 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 23 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 [11]。 （ 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 [11]。 （ 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 [11]。 （ 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。 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 [11]。 用 PROTUES 繪制本設(shè)計電路 PROTEUS 電路設(shè)計是在 PROTEUS ISIS 環(huán)境中進行繪制的。 PROTEUS ISIS 編輯環(huán)境具有友好的人機交互界面，而且設(shè)計功能強大，使用方便，易于上手。 PROTEUS ISIS可運行與 Windows98/me/2022/XP 及高操作系統(tǒng)，其對 PC的配置要求不高，一般的配置就能滿足要求。用 PROTEUS ISIS 繪制電路圖的主要步驟可描述如下 [11]： （ 1） 進入 PROTEUS ISIS 編輯環(huán)境； （ 2） 編輯窗口的 圖紙大??； （ 3） 查找電路圖要用到的元件； （ 4） 在編輯窗口放置元件； （ 5） 編輯窗口布線； （ 6） 編輯窗口連接端子； 24 （ 7） 電路圖標注完善。 電路設(shè)計的第一步為原理圖輸入。 PROTEUS ISIS 原理圖輸入流程圖如圖 41所示： 圖 63 PROTEUS ISIS 原理圖輸入流程圖 電路圖的元件庫清單如表 61所示： 表 61 電路圖的元件庫清單 元件名稱 所屬類 所屬子類 AT89C51 Microprocessor ICs 8051 Family CAP Capacitors Generic CAP_POL Capacitors Generic CRYSTAL Miscellaneous LED Optoelectronics LEDs 元件全部添加后，在 PROTEUS ISIS 的編輯區(qū)域中按圖 34 所示連接硬件電路。完成開始 查找元件 元件存在？ 放置元件 布線 連接端子 編輯元件標簽 原理圖完善 存盤、打印 創(chuàng)建新元件 Y N 25 本畢業(yè)設(shè)計的 仿真 電路原理圖 的編輯 。 仿真結(jié)果與分析 仿真 結(jié)果 如 圖 64 至 圖 66所示： 圖 64 南北方向紅燈亮 圖 65 東西方向綠燈閃爍 26 圖 66 東西方向黃燈亮 通知以上仿真測試 ,系統(tǒng)都能實現(xiàn)預(yù)期的功能 ,證明了系統(tǒng)電路 原理圖的正確性。到這就可以購買電子元器件焊制硬件實物了。 27 7 實物展示 圖 71 硬件實物圖 28 結(jié)論 本系統(tǒng)就是利用了 AT89C51芯片的 I/O引腳。系統(tǒng) 采用 美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的 單片機AT89C51， 以及其它芯片（如： 74LS16 74LS04 六位反向器）來 設(shè)計交通燈控制器，實現(xiàn)了紅燈亮 25秒 ,綠燈亮 20秒后閃爍 3秒，黃燈亮 2秒。并通 過 AT89C51 來控制 74LS04芯片的 輸出 口設(shè)置紅、綠燈燃亮的功能 和控制 74LS164 來實現(xiàn)在七段數(shù)碼 管上的時間顯示。系統(tǒng)設(shè)計簡便、 實用性強 、 操作簡單 、程序設(shè)計簡便。 系統(tǒng)不足：時間設(shè)定中沒有自動根據(jù)車流改變紅綠燈時間，此外，還沒有充分考慮的把現(xiàn)代管理、人工智能運用到交通的控制中，來計算交通控制點之間的距離，來更合理的安排紅、綠燈的持續(xù)時間，使城市的交通管理更加人性化。使人們遠離目前的交通擁塞的現(xiàn)象。 總體而言設(shè)計完成的主要工作有下： （ 1） 查閱了相關(guān)資料，對設(shè)計內(nèi)容、意義方面有了比較深的認識和理解。闡述了設(shè)計問題是在怎么樣的情況下提出的，描述了設(shè)計要完成的任務(wù)，介紹了課題相關(guān)的技術(shù)背景、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，說明 了課題研究的目的、意義和采用的研究方法等。 （ 2） 回顧了 單片機原理、 數(shù)字模擬電路、微機原理等方面的知識，這部分的知識對順利完成本次設(shè)計有著相當大的作用，因為設(shè)計主要就涉及到了這些知識。 （ 3） 用 PROTEL 軟件進行原理圖的設(shè)計和繪制，學(xué)會了其基本應(yīng)用； 對 PROTEUS 和KEIL軟件進行了概略介紹，熟悉對工程應(yīng)用軟件 PROTEUS、 KEIL的應(yīng)用，對軟件的熟練應(yīng)用是完成設(shè)計的基礎(chǔ)和前提，因為電子電路、程序、調(diào)試仿真都在這兩軟件上完成的。 （ 4） 完成了整個設(shè)計系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，并繪制了硬件電路原路圖以及對設(shè)計電路原理圖的說明分 析。 介紹了系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)，繪制了程序流程圖，編寫了系統(tǒng)程序并對程序的重要部分進行了解釋說明。 （ 5） 對如何實現(xiàn) PROTEUS 和 KEIL 的聯(lián) 合應(yīng)用 進行了說明，并對系統(tǒng)最終的仿真結(jié)果用附圖的形式進行了比較清晰的闡述。 完成設(shè)計后，回想整個設(shè)計過程，感覺自己收獲還是很大的，在這期中學(xué)到了好多東西，加深了對相關(guān)知識的理解，比如對微機原理編程的回顧和單片機在和其他軟件的結(jié)合應(yīng)用，特別是接觸和初步掌握了 PROTEL、 PROTUES 和 KEIL 三 個軟件的應(yīng)用， 其中 PROTEL和 PROTUES這兩 個軟件是以前沒有接觸過的，好多部 分都是通過自己看相關(guān)書籍和摸索以及與老師 、同學(xué) 等的討論來了解熟悉的。 29 參考文獻 [1]胡漢才 .單片機原理及其接口技術(shù) .[M].北京：清華大學(xué)出版 . [2]付家才 .單片機控制工程實踐技術(shù) .[M].北京：化學(xué) 工業(yè)出版社 . [3]吳金戎 .沈慶陽 .8051單片機實踐與應(yīng)用 .[M].北京：清華大學(xué)出版社 .2022. [4]潘新民 .微型計算機控制技術(shù) [M].北京：人民郵電 出版社 . [5]余錫存 .單片機原理及接口技術(shù) [M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社 . [6]雷麗文 .微 機原理與接口技術(shù) [M].北京：電子工業(yè)出版社 . [7]周航慈 .單片機應(yīng)用程序設(shè)計技術(shù) [M].北京：航空航天大學(xué)出版社 .1991. 30 致謝 通過本次畢業(yè)設(shè)計，我在指導(dǎo)老師劉金華老師的精心指導(dǎo)和嚴格要求下，獲得了豐富的理論知識，極大地提高了實踐能力，并對當前電子領(lǐng)域的研究狀況和發(fā)展方向有了一定的了解，單片機領(lǐng)域這對我今后進一步學(xué)習(xí)計算機方面的知識有極大的幫助。另外 ,此次畢業(yè)設(shè)計還獲得了同學(xué)、朋友的大力支持。在此，我忠心感謝在畢業(yè)設(shè)計過程給予我?guī)椭倪@些 同學(xué)，黃蔚彬、馮淳熙、羅貫?zāi)?、溫靈鋒、徐如強以及計科系各位老師的指導(dǎo)和支持。在未來的工作和學(xué)習(xí)中，我將以更好的成績來回報各位領(lǐng)導(dǎo)、老師和同學(xué)。 此外我還要感謝我的家人，感謝所有在生活和學(xué)習(xí)上幫助過我的人。 電子科技大學(xué)中山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）教師指導(dǎo)記錄 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 系別： 專業(yè)班級： 序號 日期 指導(dǎo)、檢查具體內(nèi)容 學(xué)生簽名 注：日期和指導(dǎo)、檢查具體內(nèi)容由指導(dǎo)教師填寫，每次檢查后由學(xué)生簽名，畢業(yè)設(shè)計（論文）結(jié)束后與畢業(yè)設(shè)計（論文）一起裝訂存檔。本頁不夠可另附頁。