【正文】 /12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、 ARM、 8086 和 MSP430等 ， 2022 年 又 增 加 了 Cortex 和 DSP 系 列 處 理 器 ， 并 持 續(xù) 增 加 其 他 系 列 處 理 器模 型 。 在 編 譯 方 面 ， 它 也 支 持 IAR、 Keil 和 MPLAB 等 多 種 編 譯 器 。 軟 件 界 面如 圖 ：Proteus 不 僅 可 將 許 多 單 片 機(jī) 實 例 功 能 形 象 化 ， 也 可 將 許 多 單 片 機(jī) 實 例 運 行過 程 形 象 化 。 前 者 可 在 相 當(dāng) 程 度 上 得 到 實 物 演 示 實 驗 的 效 果 ， 后 者 則 是 實 物 演 示實 驗 難 以 達(dá) 到 的 效 果 。 它 的 元 器 件 、 連 接 線 路 等 卻 和 傳 統(tǒng) 的 單 片 機(jī) 實 驗 硬 件 高度 對 應(yīng) 。 這 在 相 當(dāng) 程 度 上 替 代 了 傳 統(tǒng) 的 單 片 機(jī) 實 驗 教 學(xué) 的 功 能 ， 例 ： 元 器 件 選 擇 、電 路 連 接 、 電 路 檢 測 、 電 路 修 改 、 軟 件 調(diào) 試 、 運 行 結(jié) 果 等 。 　 　 課 程 設(shè) 計 、 畢 業(yè) 設(shè) 計 是 學(xué) 生 走 向 就 業(yè) 的 重 要 實 踐 環(huán) 節(jié) 。 由 于 Proteus提 供 了 實 驗 室 無 法 相 比 的 大 量 的 元 器 件 庫 ， 提 供 了 修 改 電 路 設(shè) 計 的 靈 活 性 、 提 供了 實 驗 室 在 數(shù) 量 、 質(zhì) 量 上 難 以 相 比 的 虛 擬 儀 器 、 儀 表 ， 因 而 也 提 供 了 培 養(yǎng) 學(xué) 生 實踐 精 神 、 創(chuàng) 造 精 神 的 平 臺 .南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）39圖 Proteus 軟件界面 仿真過程首先我們要用 Proteus 進(jìn)行硬件電路圖的設(shè)計。Proteus ISIS 軟件的 VSM（虛擬仿真技術(shù)） ，用戶可以對模擬電路、數(shù)字電路、模數(shù)混合電路，以及基于微控制器的系統(tǒng)連同所有外圍接口電子元器件一起仿真。用 Proteus ISIS 設(shè)計硬件電路的過程（1）選擇設(shè)計圖紙的大小根據(jù)設(shè)計所使用到元器件的多少，選擇合適大小的設(shè)計圖紙，操作是單擊菜單欄上的 System→Set Sheet Size ，然后彈出如圖 所示的對話框，從中選擇合適大小的圖紙，也可以選擇 User 進(jìn)行圖紙的自定義設(shè)置。在設(shè)計過程中也可以通過此方法調(diào)整圖紙的大小。南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）40圖 圖紙設(shè)計（2）選取仿真所需的元器件 選取元器件的方式是，單擊如圖 所示的按鈕“P” 。會彈出如圖 所示的窗口。圖 選取元器件南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）41圖 選取單片機(jī)從此窗口的左上角的“Keywords”中輸入電子萬年歷設(shè)計用到的器件，如輸入“AT89C51”，在中間會列出帶有輸入關(guān)鍵字的元器件，選擇合適的元器件并雙擊它，則已經(jīng)選擇好了該元器件。然后再在“Keywords”中輸入其他所需的元器件，用同樣的方法進(jìn)行操作。最后選擇好所有的元器件如圖 所示。南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）42圖 所用器件（3）把元器件放到圖紙的合適位置，進(jìn)行布線單擊如圖 54 所示的元器件 AT89C51，再在右邊圖紙上單擊，就把元器件放入到了圖紙上。再用同樣的方法把 MAX7221 放入到圖紙的合適位置。如果元器件放置錯誤，這可通過兩次右擊刪除所放置的元器件，如果位置放得不理想，可以先右擊該器件，然后按住左鍵進(jìn)行移動。在布線之前，如果覺得元器件的引腳的方向不好布線，則可以通過單擊 這四個按鈕進(jìn)行調(diào)整，這四按鈕的意思分別是：順時針旋轉(zhuǎn) 90176。，逆時針旋轉(zhuǎn) 90176。，沿 Y 軸對稱，沿 X 軸對稱。通過這樣的調(diào)整，可以使整個布局合理一些。接著進(jìn)行布線，由于 Proteus ISIS 有自動布線的功能，比如要把 AT89C51 的 P2 口連到 MAX7221 的 DIN、 CS、 CLK 口，只要先在 P2 引腳上單擊一下，再在 MAX7221 引腳上單擊，則 ISIS 自動將兩個引腳南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）43連上線。ISIS 還提供了網(wǎng)絡(luò)布線，即不使用線連接也可以把兩個引腳虛擬的連接了起來。虛擬連接的好處，就是避免兩個距離比較遠(yuǎn)的器件進(jìn)行真實線的連接，使布線美觀。（4）編輯窗口連接端子要讓最后的設(shè)計成功仿真時，必須放置并連接端子。選擇 ，從中可以選擇電路原理中的兩個通用的端子，一個是接地，一個是電源。如圖 所示。圖 連接端子最后分別對各元器件的屬性值進(jìn)行設(shè)置，單擊 按鈕，進(jìn)行電氣檢測，查看接線是否合理，說明硬件電路已經(jīng)順利的完成。（5）仿真測試① 添加 Keil 中編寫的代碼文件單擊工具欄中的 Source→ Add/Remove Source files...，彈出一個對話框，分別單擊“New” ，然后選擇在 Keil 中編寫的數(shù)字電壓表 .ASM 匯編語言程序，單擊“OK” ，完成添加代碼文件。② 編譯源程序， 目標(biāo)代碼文件南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）44單擊 Source→Build All。如果編譯結(jié)果沒有錯誤，會出現(xiàn)如圖 所示的結(jié)果。圖 全部編譯③ 目標(biāo)代碼文件通過如圖 所示的對話框， 文件。南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）45圖 添加仿真文件④ 單擊 按鈕，進(jìn)行對微波爐控制系統(tǒng)的的仿真測試⑤ Proteus 的調(diào)試功能由于使用的是匯編語言編寫的程序，如果在測量的時候測量值顯示錯誤，說明程序中存在問題，這個問題只用在仿真測量的時候才能被發(fā)現(xiàn)，這時可以使用Proteus 對程序進(jìn)行調(diào)試。單擊 按鈕，再單擊菜單欄中的 Debug，可以在最下面選擇打開內(nèi)存觀察窗口，寄存器值觀察窗口，匯編語言源代碼窗口等等。在匯編語言源代碼窗口中，也可以在所需要設(shè)置斷點的語句前雙擊設(shè)置斷點，當(dāng)設(shè)置斷點的時候，程序運行到所設(shè)斷點處停止，從而可以在內(nèi)存、寄存器等的值的變化，從而找出程序出錯的地方。并進(jìn)行修改。圖 調(diào)試按鈕 仿真結(jié)果（1）按 K0 系統(tǒng)上電復(fù)位后，8 位數(shù)碼管顯示為“ 000000”，檔位顯示為“大火” 、 “中火” 、 “小火” ；（2）按 KKK3 鍵，可進(jìn)行檔位的切換，用戶可以在“大火” 、 “中火” ，“小火”這三個檔位之間任意切換；（3）按下 K4 鍵，顯示時、分、秒選擇，按一下現(xiàn)實選擇秒，再按一下選擇分、再按一下選擇時、再按一下等待倒計時；（4）按 KK6 鍵，微波爐設(shè)定時間“+” 、時間“” 。先由 K4 鍵選擇時、分、南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）46秒，然后再按 K5 鍵，時間加 1；按 K6 鍵，時間減 1；（5）時間設(shè)定好后，選擇檔位開始倒計時，當(dāng)時間小于 20s 的時候開始響鈴。提示。具體仿真見附錄 C。 仿真中出現(xiàn)的問題仿真中主要出現(xiàn)的問題是按鍵發(fā)音的音調(diào)與當(dāng)初設(shè)計的要求有點差別，通過軟件程序的修改可以減小此種誤差。此外，由于系統(tǒng)誤差，數(shù)碼管倒計時與理論上的時鐘倒計時有點偏差,也可以通過軟件進(jìn)行修正。 本章小結(jié)通過本章對系統(tǒng)的調(diào)試與仿真，查出錯誤并進(jìn)行了修改，簡化了相關(guān)的硬件電路和軟件程序，得到了仿真結(jié)果，達(dá)到了基本的設(shè)計要求，本章主要是介紹了Proteus 軟件的參數(shù)設(shè)置、硬件原理圖的設(shè)計、編譯、軟件仿真調(diào)試，通過本設(shè)計的仿真調(diào)試讓我們對仿真軟件 Proteus 有了進(jìn)一步的了解，并且達(dá)到了設(shè)計的預(yù)期結(jié)果。南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）47第七章 結(jié)論 論文總結(jié)微波爐控制系統(tǒng)設(shè)計以單片機(jī)為核心。目前，很多學(xué)校有單片機(jī)開發(fā)的課程，很多企業(yè)都致力于高性能單片機(jī)的開發(fā)，提高單片機(jī)的性能和利用，單片機(jī)正向智能化、低功耗、高精度方向發(fā)展。小到家用電器，大到工業(yè)控制系統(tǒng)如自動化生產(chǎn)線，單片機(jī)在這些領(lǐng)域都有所建樹。本論文以微波爐控制系統(tǒng)為研究對象，旨在闡述并實現(xiàn)單片機(jī)的基本功能，為后來研究者提供一個研究方向。相關(guān)工作總結(jié)如下。 主要工作及結(jié)論 AT89C51 芯片的引腳與功能，理解單片機(jī)的內(nèi)部模塊結(jié)構(gòu)、特點及功能。了解單片機(jī)外圍硬件電路的設(shè)計方法。 Protel Dxp 2022 進(jìn)行原理圖的設(shè)計，熟悉軟件的使用方法，掌握基本的布線規(guī)則和 PCB 版的繪制流程。，掌握單片機(jī)的工作方式、C 程序的編寫、及C 代碼的相關(guān)特點，各個變量和函數(shù)的功能。，進(jìn)行模塊化設(shè)計、調(diào)試，然后再整體調(diào)試仿真。 存在的問題，從功能上分析，系統(tǒng)存在誤差，主要是系統(tǒng)倒計時的計時誤差和時鐘的走時誤差，我們可以選擇適當(dāng)?shù)膮?shù)，完全能夠滿足設(shè)計要求。，與市面上的微波爐相比，功能較少，但可以進(jìn)一步開發(fā)這方面的功能。 感想或者收獲本次畢業(yè)設(shè)計是基于單片機(jī)的微波爐控制系統(tǒng)設(shè)計，因此我們需要從多個方面去對熟悉理解單片機(jī)。單片機(jī)作為大學(xué)的一門課程，我們一直是基于實驗箱做實驗的。本次設(shè)計完全由個人去完成，這樣我們不僅可以靈活運用單片機(jī)的理論知識，南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）48而且還可以鍛煉自己的動手能力，思考能力以及解決問題的能力，以前的實驗是基于某一個模塊的實驗論證，而畢業(yè)設(shè)計是綜合多個模塊來實現(xiàn)系統(tǒng)的多功能控制。這樣為我們實踐能力，綜合運用能力的提高奠定了堅實的基礎(chǔ)。在本次設(shè)計中，我經(jīng)歷從草圖到電路圖設(shè)計，再到電路板設(shè)計、軟件設(shè)計和軟件仿真。不同的階段，不同的收獲，經(jīng)歷了無數(shù)次的苦思冥想，無數(shù)次的失敗驗證，更多的是成功后的那一份欣慰。能夠真正體會到過程給我?guī)淼南矏?，軟件也好，硬件也好，歸結(jié)到一點就是我們要有足夠的耐心，足夠的細(xì)心，足夠的分析問題、解決問題的能力，才能不斷地進(jìn)取，不斷地創(chuàng)新，不斷地充實，這是我們以后行走工作崗位的時候所必備的。南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）49致謝本設(shè)計（論文）是在我的導(dǎo)師陸紅偉老師的認(rèn)真指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的，在論文完成之際，我特別感謝我的導(dǎo)師陸紅偉老師，由于個人的理論知識水平不夠全面，對硬件系統(tǒng)不夠了解，對設(shè)計的把握難免有很多疏漏的地方。但是，因為有了陸紅偉老師的指導(dǎo)和幫助，我的設(shè)計（論文）才得以接近尾聲。老師對我要求嚴(yán)格，讓我學(xué)會很多有關(guān)研究設(shè)計的新理念，教會了我如何發(fā)現(xiàn)問題、如何解決問題、如何多角度思考問題、如何選擇最優(yōu)方案等等。老師平易近人，她的人格魅力深深感染了我，這正是我以后學(xué)習(xí)和工作的時候需要學(xué)習(xí)的地方。臨別之際，真誠地祝福陸紅偉老師：身體健康，家庭幸福！此外，在我的設(shè)計（論文）研究過程中，孫來業(yè)、屈波老師提出了寶貴的建議和給了我莫大的幫助，在此，向他們表示深深的感謝。感謝所有幫助過、關(guān)心、支持我的老師和同學(xué)！最后，向在百忙之中抽出時間評閱本設(shè)計（論文）和參加答辯的各位老師表示衷心的感謝！ 吳永生二 O 一二年六月 于南京南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）50參 考 文 獻(xiàn)[1] 110156[2] 萬福君，.2022 1031[3] 高鵬, 安濤, 99 入門與提高. 人民郵電出版社 15115[4] （第二版）. 215225[5] 50135[6] 徐富軍， 3546[7] . 3567[8] Keil Software Company. Cx51 Compiler User’s Guide. 2022[9] Intel. MCS51 Family of Single Chip Microputers User’s [10] 10113[11] AT89C51 DATA SHEEP Philips Semiconductors 南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）51南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）52附錄 A：硬件設(shè)計原理圖與 PCB 圖南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）53南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）54附錄 B：軟件程序清單//頭文件ifndef _MAIN_H_define _MAIN_H_includeincludeincludedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intsbit DIN = P2^0。//數(shù)據(jù)串出引腳sbit CS = P2^1。 //片選端sbit CLK = P2^2。//移位時鐘端sbit LED = P2^4。//系統(tǒng)上電顯示sbit LED1 = P2^5。//大火顯示sbit LED2 = P2^6。//中火顯示sbit LED3 = P2^7。//小火顯示sbit LED4 = P3^5。//秒顯示sbit LED5 = P3^6。//分顯示sbit LED6 = P3^7。//時顯示endififndef _DELAY_H_define _DELAY_H_includevoid delay_ms(uint n)。void delay_us(uchar n)。endififndef _KEYPAD_H_define _KEYPAD_H_includeextern uchar keypad。extern uchar keypog。extern uchar keyfog。extern uchar keypr