【正文】 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 42 頁 共 43 頁 參考文獻(xiàn) 1 周潤景 .Proteus 在 MCS51amp。但是我將在以后的工作和學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力、不斷完善。 授人以魚不如 授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，也是 我認(rèn)識(shí)到獨(dú)立自主學(xué)習(xí)知識(shí)的重要性，和如何獨(dú)立思考的方式 ， 學(xué)會(huì)獨(dú)立地解決面對(duì)問題，從論文的選題到中期答辯，在到現(xiàn)在最終論文 的 定稿，常常是苦心勞神地查資料，寫程序，遇到問題不斷 地思索 探討 ，常常讓我有種 “ 山重水復(fù)疑無路 。當(dāng)自己懷著忐忑不安的心情完成 這篇畢業(yè)論文的時(shí)候， 自己 也從當(dāng)年一個(gè)從山里走出的懵懂孩子變成了一個(gè)成熟的青年。在做 LED 顯示時(shí)，有時(shí)候可以運(yùn)行，有時(shí)候就不能，網(wǎng)上查找解決方法， 后來采用了直接生成 hex 文件，這樣可以一直看見所運(yùn)行的成果。但是 ,參 考圖上表示線上的圓圈和在線上標(biāo)記字樣的形式卻不會(huì)。 由于 自己的能力有限，可能是 程序 優(yōu)化的不太好，導(dǎo)致 數(shù)碼管 顯示 數(shù)字段 碼不全。 圖 521 按鍵顯示 演示 說 明 ： 等待矩陣鍵盤的按下，按下后相 應(yīng)的數(shù)碼顯示在數(shù)碼管的后三位上。 ，按下后相應(yīng)的數(shù)碼顯示在數(shù)碼管的后三位上。 個(gè)流水燈先會(huì)從上到下流動(dòng)一遍，同時(shí)蜂鳴器發(fā)聲。 其 中，紅燈與綠燈顯示時(shí)間均為 50s，中間的黃燈顯示時(shí)間為 15s。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 33 頁 共 43 頁 開 始初 始 化 A D采 集 數(shù) 據(jù)啟 動(dòng) A D判 斷 是 否轉(zhuǎn) 換 結(jié) 束讀 出 A D轉(zhuǎn) 換 結(jié) 果結(jié) 束N 圖 510 AD轉(zhuǎn)換程序流程 DA 轉(zhuǎn)換實(shí) 驗(yàn) 圖 511 DA轉(zhuǎn)換演示 演示 說明： 下載程序后可觀察到 D10 發(fā)光二極管由暗變亮再熄滅過程。t know of any better service to offer for the short time we are in the world. Thomas Edison 圖 53 1602液晶顯示 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 30 頁 共 43 頁 開 始動(dòng) 態(tài) 顯 示 初 始 化送 位 顯 示查 段 選 表段 碼 送 入指 向 下 個(gè) 顯 示緩 沖 單 元顯 示 完 成結(jié) 束顯 示 下 一 位NY 圖 54 LCD顯示程序流程 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描 圖 55 數(shù)碼管 動(dòng)態(tài)掃描 演示 說明： 6位 數(shù)碼管從 0到 F循環(huán) 顯示， 8 位 數(shù)碼管也跟著流水 顯示 。然后 延時(shí)一段時(shí)間， 口 變?yōu)楦唠娖?,送一個(gè)低電平給 口，點(diǎn)亮 第二個(gè)發(fā)光二極管。 由于人的 視覺停留再加上程序的 運(yùn)行 時(shí)間很短， 所以 在寫 程序的時(shí)候 要調(diào)用延時(shí)函數(shù) ，延時(shí) 一段 時(shí)間， 否則就看不到流水效果了。 圖 46 設(shè)置 DEBUG界面 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 27 頁 共 43 頁 圖 47 設(shè)置 VDM51 SETTONGS界面 然后在 Proteus 環(huán)境中選擇調(diào)試 使用 遠(yuǎn)程調(diào)試監(jiān)控 如 圖 48所示。端口號(hào)一定為 8000 。工程名 39。 （ 3）、找到安裝 keil 的文件夾修改 keil 安裝目錄下 文件 ,在 C51 字段加入 TDRV3=BIN\ (Proteus VSM Monitor51 Driver)。所在 所有 的開發(fā) 軟件 中占很大的優(yōu)勢 。 在 debug的菜單下可以查看 仿真中 所出 現(xiàn) 的信息，如 軟件列表和單片機(jī)系統(tǒng)資源 和調(diào)試 分析等 。 4） Proteus 軟件所提供的調(diào)試手段 Proteus 提供了兩種方法對(duì)于單片機(jī)硬件電路和軟件的調(diào)試：一是整個(gè)系統(tǒng)總體的執(zhí)行，一是對(duì)軟件的分步調(diào)試的執(zhí)行情況。通過工具欄中的 p(從庫本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 25 頁 共 43 頁 中選擇元件 )命令，從 pick devices 窗口中選擇電路設(shè)計(jì)所需要的元器件，將元件放置在相應(yīng)的位置并調(diào)整相應(yīng)的位置 ，然后在 設(shè)置 元件參數(shù)，再將該 鏈接的 器件 連接起來，最后就是在 keil 里編寫程序， 首先 打開 keil，建立工程 輸入 工程 名 ， 在 就是選器件，一般就是 AT89C51 或者是 C52 系列的 芯片 ， 然后就是 和 Proteus 聯(lián)調(diào)，在 keil 中運(yùn)行debug,在運(yùn)行 run,就能看到 proteus 中的仿真結(jié)果了。 proteus 和 keil的配置 proteus 軟件 1） Proteus 介紹 Proteus 與其他軟件不同， 它 不僅 能 仿真 CPU 的工作情況，而且也能仿真參與單片機(jī)仿真的外圍電路和其他電路的工作情況。本次設(shè)計(jì)采用 Keil C51 集成開發(fā)環(huán)境， Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具 uVision3。 圖 317 蜂鳴器 模塊 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 24 頁 共 43 頁 編程語言的選擇 目前，支持單片機(jī)語言比較常用的是匯編語言和 C語言 。 蜂鳴器分兩種：有源和無源，有源的是一通電就響的，標(biāo)有正負(fù)極，而無源 的是需要方波信號(hào)驅(qū)動(dòng)的，沒有正負(fù)極。 溫度傳感器模塊 DS18B20 的 VCC 接電源， GND 接地， DQ 接 AT89C52 芯片 的 引腳。 Vcc：芯片工作電源，其值為 +5V 到 l5V。內(nèi)部接反饋電阻，外部通過該引腳接運(yùn)放輸出端。 WR2：寫選通信號(hào) (輸入 ) DAC 寄存器，低電平有效。 引腳說明如下： DI0～ DI7： 8 位數(shù)據(jù)輸入線。 1LSB，轉(zhuǎn)換時(shí)間為 1μ s 分辨率為 8 位。 CLK IN 接一個(gè) 電容 在接到 VIN， CLK R 接 CLK IN，A GND與 D GND相連，在 與 VIN相連接地， D GND串聯(lián) 兩個(gè) 1k的 電阻， 在 接高電平。 DB8～ DB0（引腳 11～引腳 18）：數(shù)字信號(hào)輸出口，連接單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線。 Vref/2（引腳 9）：參考電源輸入端。 Vin（ +）（引腳 6）：輸入信號(hào)電壓的正極。 ADC0804 使用 RC振蕩器作為 A/D 時(shí)鐘， CLK IN是振動(dòng) 的輸入端。此信號(hào)低電平時(shí) ADC0804 把轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù)加載到 DB 口。 圖 310 數(shù)字 按鍵電路 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 圖 311 ADC0804 （ 1） 芯片 介紹 ADC0804 是一個(gè) 8位、單通道、低價(jià)格 A/D 轉(zhuǎn)換器，主要特點(diǎn)是：摸數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)間大約 100us，方便的 TTL 或 CMOS 標(biāo)準(zhǔn)接口，可以滿足差分電壓輸入；具有參考電壓輸入端；內(nèi)含時(shí)鐘發(fā)生器；單電源工作時(shí)（ 0V～ 5V）輸入信號(hào)電壓范圍是 0V～ 5V，不需要調(diào)零等本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 19 頁 共 43 頁 等。這種鍵盤 的格局 方 方正正，而且可以大大地利用了 I/O 口 。 當(dāng)按下開關(guān) E 時(shí)，數(shù)碼管顯示為 ‘ 1111001’。 當(dāng)按下開關(guān) A 時(shí)，數(shù)碼管顯示為 ‘ 1110111’。 當(dāng)按下 6 號(hào)開關(guān)時(shí)，數(shù)碼管顯示為‘ 1111101’。 當(dāng)按下 2 號(hào)開關(guān)時(shí)，數(shù)碼管顯示為‘ 0110111’。如圖 39 所示 。 鍵盤模塊 獨(dú)立按鍵電路 獨(dú)立按鍵 電路 有四個(gè) 按鍵組成， 分別接 單片機(jī) AT89C52 的 ,、 。 B、動(dòng)態(tài)顯示： 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)最為廣泛的一種顯示方式之一是顯示界面， 它在 是單片機(jī)中應(yīng)用非常廣泛 ， 動(dòng)態(tài)顯示是將所有 8個(gè)顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp 的數(shù)碼管的的同名端連在一起，同時(shí)增加位元選通控制電路為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM，各自獨(dú)立的 I/O 線控制位元選通由。 A、靜態(tài)顯示： 靜態(tài)顯示也稱直流驅(qū)動(dòng)。 圖 36 6位 數(shù)碼管 ： 電路 采用 共陽 的 接法 ， 數(shù)碼管 電路 用 2個(gè) 74HC573， 其中一個(gè) 的 Q0Q7分別 與 6位數(shù)碼管的 A,B,C,D,E,F,G,DP 引腳相 連，另一個(gè)的 Q0Q5與 6位 數(shù)碼管的 16 引腳 相連 。 LED 數(shù)碼管（ LED Segment Displays）是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“ 8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需將它們的各個(gè)筆劃引出，公共電極。小尺寸數(shù)碼管的顯示筆畫常用一個(gè)發(fā)光二極管組成，而大尺寸的數(shù)碼管由二個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管組成，一般情況下，單個(gè)發(fā)光二極管的管壓降為 左右，電流不超過 30mA。這些段分別由字母 a,b,c,d,e,f,g,dp 來表示。 15腳背光正極， 16 腳背光負(fù)極。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 13 頁 共 43 頁 第 5 腳： RW為讀寫信號(hào)線，高電平 (1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平 (0)時(shí)進(jìn)行寫操作。沒背光，和常用的 1602B 功能和引腳一樣（除了調(diào)背光的二個(gè)線腳） 。 1602 液晶 顯示模塊 1602 字符液晶顯示器的 D0到 D7 端口與用 AT89C52 的 P0 口 到 相接， VEE端 接 RV1 的 VL 端 ， RV一端 接地 ， 另一端接 +5V。 74HC573起到 驅(qū)動(dòng)的作用，一般情形下， 74HC573 的驅(qū)動(dòng)能力大于 74LS573 的驅(qū)動(dòng)能力 。 定時(shí)器有關(guān)的寄存器有工作方式寄存器 TMOD 和控制寄存器 TCON。 復(fù)位 電路 由 復(fù)位開關(guān) 和下拉 電阻 R7 組成，接單片機(jī)的 RST 引腳 。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi) 部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。 PSEN：程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) AT89C52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。對(duì) Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 10 頁 共 43 頁 沖（ PROG）。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn) 兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。對(duì) P3 口寫入 “1” 時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVX RI 指令）時(shí)， P2 口輸出 P2 鎖存器 的內(nèi)容。與 AT89C52 不同之處是， 和 還可分別作為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和輸入（ ）， Flash 編程和程序校驗(yàn)期間， P1 接收低 8 位地 址。在 Flash 編程時(shí)，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié) ，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。 GND：接地。RST/Vpd（ 9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。 AT89C52 介紹 AT89C52 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。 采用 Proteus 仿真軟件進(jìn)行虛擬單片機(jī)實(shí)驗(yàn)，具有比較明顯的優(yōu)勢，如涉及到的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)內(nèi)容全面、硬件投入少、學(xué)生可自行實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)過程中損耗小、與工程實(shí)踐最為接近等。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 6 頁 共 43 頁 電路圖仿真部分 Proteus 與其他軟件不同， 它 不僅 能 仿真 CPU 的工作情況，而且也能仿真參與單片機(jī)仿真的外圍電路和其他電路的工作情況。 技術(shù) 路線 在 K e i l C 中 寫 入 源 程 序 編 譯 生 成 H e x 文 件在 P o r t e u s 上 畫 出 電 路 原 理 圖綁 定 主 芯 片 與 H e x 文 件修 改 電 路 或 源 程 序運(yùn) 行 P r o t e u s 進(jìn) 行 調(diào) 試成 功 ？編 寫 實(shí) 驗(yàn) 指 導(dǎo) 書N Y 圖 23 技術(shù)路線 圍繞著主芯片設(shè)計(jì) LED 顯示、 獨(dú)立 鍵盤、 矩陣鍵盤、數(shù)字鍵盤 、 LCD 顯示、 數(shù)碼管、計(jì)數(shù)器 、 數(shù)字溫度顯示、 蜂鳴器模塊 、 交通燈 設(shè)計(jì)、以及 A/D 和 D/A 等電路模塊并在Porteus 上畫出相應(yīng)的電路圖并保存。在數(shù)字系統(tǒng)中，一些真實(shí)世界的信號(hào)通過 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)數(shù)字化和處理過后，然后需要重新轉(zhuǎn)化成模擬信號(hào)的系統(tǒng)中。 LCD： LCD 為英文 Liquid Crystal Display 的縮寫，即液晶顯示器，是一種數(shù)字顯示技術(shù)，可以通過液晶和彩色過濾器過濾 光源，在平面面板上產(chǎn)生圖象。所有電路都是圍繞主芯片 AT89C52 來完成的 ,下圖為設(shè)計(jì)的電路的整體框圖，如圖