【正文】 此后，便可實(shí)現(xiàn) Keil 與 Proteus 連接調(diào)試。最后將工程編譯，進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)，并運(yùn)行。在 “Port” 后面添加 “8000” 。并且還要點(diǎn)擊一下 “Use” 前面表明選中的小圓點(diǎn)。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)） 34 keil 與 Proteus 聯(lián)調(diào) 實(shí)現(xiàn) Proteus和 Keil 的聯(lián)調(diào)步驟如下： （ 1） 首先安裝好 Proteus 和 Keil（這個(gè)驅(qū)動(dòng)能驅(qū)動(dòng) Proteus 和 keil 2 或者 keil 3 的聯(lián)調(diào)） （ 2） 安裝 keil 和 Proteus 聯(lián)調(diào)驅(qū)動(dòng) 程序 （ 3） 安裝聯(lián)調(diào)驅(qū)動(dòng)程序，注意：驅(qū)動(dòng)程序安裝在和 keil 同一個(gè)文件夾下 （ 4） 在 Keil 軟件上單擊 “Project 菜單 /Options for Target” 選項(xiàng)或者點(diǎn)擊工具欄的 “option for ta rget” 按鈕，彈出窗口，點(diǎn)擊 “Debug” 按鈕，出現(xiàn)如圖 41 所示頁(yè)面。目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件 (.ABS)。開(kāi)發(fā)人員可用 IDE本身或其 它編輯器 編輯 C或匯編源 文件。 Keil 提供了包括 C 編譯器 、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò) 一個(gè)集成編譯環(huán)境 （ uVision）將這些部分組合在一起。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。 系統(tǒng)概述 Keil C51 軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全 Windows界面。 它的元器件、連接線(xiàn)路等 和傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí) 驗(yàn)硬件高度對(duì)應(yīng)。 PROTEUS不僅可將許多單片機(jī)實(shí)例功能形象化，也可將許多單片機(jī)實(shí)例運(yùn)行過(guò)程形象化。 功能模塊 （ 1）智能原理圖設(shè)計(jì) （ 2）完善的電路仿真功能 a) ProSPICE 混合仿真 b) 超過(guò) 27000 個(gè)仿真器件 c) 多樣的激勵(lì)源 d) 豐富的虛擬儀器 e) 生動(dòng)的仿真顯示 基于單片機(jī)的粉塵檢測(cè)儀控制電路 33 f) 高級(jí)圖形仿真功能 （ 3） 獨(dú)特的單片機(jī)協(xié)同仿真功能 a) 支持主流的 CPU 類(lèi)型 b) 支持通用外設(shè)模型 c) 實(shí)時(shí)仿真 d) 編譯及調(diào)試 （ 4）實(shí)用的 PCB 設(shè)計(jì)平臺(tái) a) 原理圖到 PCB 的快速通道 b) 先進(jìn)的自動(dòng)布局 /布線(xiàn)功能 c) 完整的 PCB 設(shè)計(jì)功能 d) 多種輸出格式的支持 Proteus 中資源豐富。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果。這些功能是： （ 1）原理布圖 （ 2） PCB 自動(dòng)或人工布線(xiàn) （ 3） SPICE 電路仿真 革命性的特點(diǎn) ： （ 1）互動(dòng)的電路仿真 用戶(hù)甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如 RAM， ROM，鍵盤(pán)，馬達(dá)， LED， LCD， AD/DA，部分 SPI器件，部分 IIC 器件。 在編譯方面，它也支持 IAR、Keil 和 MPLAB 等多種 編譯器 。從原理 圖布圖、代碼調(diào) 試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)） 32 4 聯(lián)調(diào)結(jié)果及仿真 設(shè)計(jì)軟件 Proteus Proteus軟件 是英國(guó) Labcenter electronics 公司出版的 EDA工具軟件。如果能對(duì)電源電壓進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)電源電壓下降到某一特定值 時(shí)，發(fā)生一個(gè)信號(hào)給單片機(jī)和電源切換電路，那么就使 CPU 及時(shí)進(jìn)行必要的操作和維持工作電源的穩(wěn)定。程序正常運(yùn)行時(shí)， CPU 在計(jì)數(shù)器溢出之前通過(guò) I/O 口對(duì)計(jì)數(shù)器清零，使計(jì)數(shù)器不能溢出，此時(shí)由于溢出端與 CPU的 RST端相連接，所以使單片機(jī)系統(tǒng)“復(fù)位”，使其能重新正常運(yùn) 行。以前常用的硬件狗由脈沖計(jì)數(shù)器和一些外圍電路組成，計(jì)數(shù)清零和溢出端分別和單片機(jī)的 I/O 于 RST 相連接。 (2) 硬件狗現(xiàn)在更多的被采用?，F(xiàn)在常用的看門(mén)狗主要有兩種 :軟件狗和硬件狗 。 報(bào)警電路如圖 323 所示。在實(shí)際生活中并啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)換氣扇為空間通過(guò)風(fēng)。多謝振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成，當(dāng)接通電源后（ ~15V直流工作電壓），多謝振蕩器起振，輸出 ~ 的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴器片發(fā)聲。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過(guò)電磁線(xiàn)圈，使電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，振動(dòng)膜片在電磁線(xiàn)圈和磁鐵的相互作用下，周期性的振動(dòng)發(fā)聲。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器 兩種類(lèi)型。 圖 322 鍵盤(pán)電路 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)） 30 報(bào)警電路 設(shè)計(jì) （蜂鳴器） 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器。 電路中鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)用 ～ 。本模塊利用獨(dú)立按鍵方式通過(guò)三個(gè)獨(dú)立按鍵累加輸入?yún)⒖贾?，通過(guò)單片機(jī)比較采集的數(shù)據(jù)與參考值來(lái)控制蜂鳴器是否報(bào)警。 基于單片機(jī)的粉塵檢測(cè)儀控制電路 29 圖 321 顯示電路 鍵盤(pán)電路 設(shè)計(jì) 因?yàn)椴煌h(huán)境中粉塵濃度不同，粉塵流動(dòng)量也不一樣，人在不同環(huán)境中工作所承受的最大粉塵量也不一樣，所以在更換環(huán)境時(shí)要設(shè)置不同的粉塵濃度參考值（該環(huán)境中能接受粉塵濃度最大值），當(dāng)濃度超過(guò)所設(shè)定值時(shí)，粉塵檢測(cè)儀報(bào)警，我們根據(jù)報(bào)警就可以采取相應(yīng)措施 或使人員撤離工作現(xiàn)場(chǎng)或動(dòng)力降低粉塵濃度。 表 39 數(shù)碼顯示數(shù)字與段碼之間關(guān)系 顯示數(shù)字 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 輸出段碼 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH 6FH 本設(shè)計(jì)中采用 4 聯(lián)共陽(yáng) LED 數(shù)碼顯示管 P0口連接段選， ～ 連接位選。 其中 P1口控制數(shù)碼管的段選， 、 、 、 LED數(shù)碼管的位選。通過(guò)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換有兩種方法：一種是專(zhuān)用硬件譯碼器，另一種是專(zhuān)用軟件譯碼器。 如下表 38 所示 ，即為模擬以上的過(guò)程表（以共陰 LED 設(shè)置顯示代碼，共陽(yáng)與此相反）。 用同樣的方法將其余 3 個(gè)數(shù)字“ 678”送數(shù)碼管 2， 3， 4 顯示，于是最后則可以在4 位 LED 顯示器上看到“ 5678”四個(gè)數(shù)字。） 例如，現(xiàn)在要顯示 5678 四個(gè)數(shù)字，則首先應(yīng)該將“ 5”的顯示代碼（共陰 LED 顯示器的顯示代碼為 6DH，共陽(yáng) LED 顯示器的顯示代碼為 92H）由 送出，然 后~~ 輸出相應(yīng)位碼（ LED 為共陰則 ~~ 輸出 1000，） LED 為共陰則~~ 輸出 0111）時(shí)，則可以看到在數(shù)碼管 1 上顯示的數(shù)字為“ 5”。但如果要顯示不同字符，則要借助位選碼來(lái)控制。 基于單片機(jī)的粉塵檢測(cè)儀控制電路 27 圖 320 動(dòng)態(tài)顯示圖 在此電路中，單片機(jī)的 P1 口用于控制 4 位 LCD 的段選碼： P2 口的 ~~ 用于控制 4 位 LED 位選碼。 圖 319 靜態(tài)顯示圖 所謂動(dòng)態(tài)顯示，就是將要顯示的多位 LED 顯示器采用一個(gè) 8 位的段選端口，然后采用動(dòng)態(tài)掃描一位一位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器。從下圖可以看出，每位 LED 顯示器需要單獨(dú)占用 8 根端口線(xiàn)，因此，在數(shù)據(jù)較多的時(shí)候，往往不采用這種設(shè)計(jì)，而是采用動(dòng)態(tài)顯示方式 。這樣單片機(jī)只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路， 就不用管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時(shí)，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種方法單片機(jī)中 CPU 的開(kāi)銷(xiāo)小。在本次設(shè)計(jì)中，采用的是靜態(tài)顯示 。采用動(dòng)態(tài)顯示方式。 表 37 列出了共陽(yáng)極與共陰極 LED 顯示器顯示數(shù)字、字母與顯示代碼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 。例如，對(duì)于共陰 LED 顯示器，當(dāng)公共陰極接地（為零電平），而陽(yáng)極 hgfedcba 各段為 0111011 時(shí)，顯示器顯示 P字符，即對(duì)于共陰極 LED 顯示器，“ P”字符的字形碼是 73H。當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的筆劃段發(fā)亮，由發(fā)亮的筆劃段組合而顯示的各種字符。 如圖 317 所示。這時(shí)如果需要點(diǎn)亮 a 到 g 中的任何一盞燈，只需要在相應(yīng)的端口輸入高電平即可；輸入低電平則截止。中 7個(gè)長(zhǎng)條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個(gè)賀點(diǎn)形的發(fā)光管在顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點(diǎn)用，它能顯示各種數(shù)字及部份英文字母。LED數(shù)碼管可以根據(jù)控制不同 組合的二極管導(dǎo)通，來(lái)顯示各種數(shù)據(jù)和字符。 LED 數(shù)碼管概述 LED數(shù)碼管是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成的顯示字段的顯示器件，一般簡(jiǎn)稱(chēng)為數(shù)碼管。目前，在單片機(jī)中最常用的是 LED數(shù)碼管顯示。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)） 24 表 36 74LS04功能表 輸入 輸出 A Y L H H L 數(shù)碼管顯示部分 對(duì)于人機(jī)交互式單片機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，不僅需要響應(yīng)用戶(hù)輸入，同時(shí)也需要將一些測(cè)控信息輸出顯示。 表 34 74LS373 鎖存器功能 OE C 功能 0 0 直通 Qi=Di 0 1 保持（ Qi保持不變） 1 X 輸出高阻 74LS02 介紹 74LS02【 6】 為四組 2輸入或非門(mén)（正邏輯），內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 315 所示 ，引出端符號(hào)： 1A～ 4A 輸入端 1B～ 4B 輸入端 1Y～ 4Y 輸出端 基于單片機(jī)的粉塵檢測(cè)儀控制電路 23 圖 315 74LS02 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 功能： BAY ?? ，功能表如表 35 所示。 在不同方式下控制引腳電平的狀態(tài)如表 33 所示。其中輸入端 1D~8D 接至單片機(jī)的 P0 口，輸出端提供的是低 8位地址， G 端接至單片機(jī)的地址鎖存允許信號(hào) ALE。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)） 22 OE 為輸出允許端；當(dāng) OE=“ 0”時(shí)，三態(tài)門(mén)打開(kāi)；當(dāng) OE=“ 1”時(shí)，三態(tài)門(mén)關(guān)閉，輸出呈高阻狀態(tài)。 1Q8Q 為 8 個(gè)輸出端。 51單片機(jī)的 ALE 信號(hào)可以直接與 74LS373 的 C 連接。 當(dāng)三態(tài)門(mén)使能信號(hào) OE為低電平時(shí)，三態(tài)門(mén)導(dǎo)通，允許 Q0Q7 輸出， OE 為高電平時(shí)，輸出懸空。 2)當(dāng) 1 腳是低電平時(shí) ,只要 11 腳 (鎖存控制端 ,G)上出現(xiàn)一個(gè)下降沿 ,輸出 2(Q0)、5(Q1)、 6(Q2)、 9(Q3)、 12(Q4)、 15(Q5)、 16(Q6)、 19(Q7)立即呈現(xiàn)輸入腳 1 1 1 18 的狀態(tài) 。 基于單片機(jī)的粉塵檢測(cè)儀控制電路 21 圖 313 74LS373 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 74LS373 引腳 如圖 314 所示。當(dāng) LE端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善 400mV。當(dāng)鎖存允許端 LE 為高電平時(shí)， O隨數(shù)據(jù) D而變。當(dāng)三態(tài)允許控制端 OE 為低電平時(shí)， O0O7為正常邏輯狀態(tài)，可用來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線(xiàn)。 373 為三態(tài)輸出的八 D透明鎖存器 ,共有 54/74S373 和 54/74LS373兩種線(xiàn)路結(jié)構(gòu)型式。 表 32 74LS74功能表 輸入 輸出 PR CLR CLK D Q Q L H X X H L H L X X L H L L X X H H H H ↑ H H L H H ↑ L L H H H L X 0Q 0Q 由 SN74LS74 連接成的 2分頻電路如圖 312。與主從觸發(fā)器相比 ,同工藝的邊沿觸發(fā)器有更強(qiáng)的抗干擾能力和更高的工作速度。因此，該觸發(fā)器常稱(chēng)為維持 阻塞觸發(fā)器。 Q4 為 0 時(shí)，將 G3 和 G6封鎖， D端通往基本 RS觸發(fā)器的路徑也被封鎖。 3） 觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)后，在 CP=1 時(shí)輸入信號(hào)被封鎖。 Q3=Q5=D， Q4=Q6=D。 2） 當(dāng) CP由 0變 1時(shí)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。工作過(guò)程如下： 1） CP=0 時(shí)，與非門(mén) G3 和 G4 封鎖，其輸出 Q3=Q4=1，觸發(fā)器的狀態(tài)不變。當(dāng) SD=0 且 RD=1 時(shí) ,不論輸入端 D為何種狀態(tài)，都會(huì)使 Q=1， Q=0，即觸發(fā)器置 1；當(dāng) SD=1且 RD=0 時(shí)，觸發(fā)器的狀態(tài)為 0,SD 和 RD 通常又稱(chēng)為直接置 1和置 0端。邊沿 D 觸發(fā)器也稱(chēng)為維持 阻塞邊沿 D觸發(fā)器。而邊沿觸發(fā)器允許在 CP 觸發(fā)沿來(lái)到前一瞬間加入輸入信號(hào)。 邊沿 D 觸發(fā)器 :負(fù)跳沿觸發(fā)的主從觸發(fā)器工作時(shí)，必須在正跳沿前加入輸入信號(hào)。 74LS74[6]是一個(gè)邊沿觸發(fā)器數(shù)字電路器件，每個(gè)器件中包含兩個(gè)相同的、相互獨(dú)立的邊沿觸發(fā) d觸發(fā)器電路。本設(shè)計(jì)中用 74LS74 來(lái)提供 500KHZ 的時(shí)鐘信號(hào)。 當(dāng) ADC0809 完成轉(zhuǎn)換后 EOC 由 0變?yōu)?1，告訴單片機(jī)接收準(zhǔn)轉(zhuǎn)換結(jié)束的信號(hào)，單片機(jī)開(kāi)始使 RD由 1變?yōu)?0使得 ADC0809 的 OE（輸出允許控制端）變?yōu)?1啟動(dòng) ADC0809 輸出 8位數(shù)據(jù)。 ALE 端可與 START 端連接在一起，通過(guò)軟件輸入一個(gè)正脈沖，可立即啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換。當(dāng) ALE 為 1 時(shí) 74LS373 為保持狀態(tài)，此時(shí)地址鎖存， ADC0809 將轉(zhuǎn)換后的 8 位數(shù)字信號(hào)傳給單片 機(jī)。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)） 18 圖 310 ADC0809與 AT89C51的接口電路 單片機(jī) ALE 為表示允許地址鎖存的信號(hào)。 與 WR相或非，產(chǎn)生啟動(dòng)信號(hào) START 和地址鎖存控制信號(hào) ALE； 與 RD相或非產(chǎn)生輸出允許