【正文】 。在此，謹(jǐn)向我的指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意！ 論文的完成離不開 許昌學(xué)院電氣信息工程學(xué)院老師的支持和幫助，尤其是 劉瑞芳 老師宋庚寅 老師， 在此，一并向 老師 們 表示最真摯的感謝！ 同時感謝我的同學(xué) 蔡正佳 、 董曉霞 、何君 、 何勝 、 衡靚靚 、 李洋 、 王超 、 王方芳 ， 張耀軍 等同學(xué) 對我的幫助！感謝家人對我各方面的支持 ! 最后，我由衷地感謝大學(xué)四年中教誨我、培養(yǎng)我的師長們，也由衷地感謝幫助過我的同學(xué)們，他們給了我很多有益的啟示與幫助，也讓深深的體會到了集體的溫暖與力量。 同時，歐陽老師襟懷寬廣的協(xié)作精神、謙遜寬厚的人格品質(zhì)、高度敬業(yè)的治學(xué)態(tài)度、為人師表的學(xué)者風(fēng)范也將是我永遠(yuǎn)深深敬佩和學(xué)習(xí)的楷模。我能順利完成論文，與歐陽 老師給予我的指導(dǎo)和關(guān)心是分不開的。 6 后續(xù)研究 電子 沙漏 系統(tǒng)是一項 簡單 的系統(tǒng)工程，涉及到通信、計算機(jī)、等諸多領(lǐng)域，整個系統(tǒng)的功能以及具體實現(xiàn)上還需要進(jìn)一步的完善和加強(qiáng)： (1)在各個功能模塊的設(shè)計中，還需要根據(jù)不同的設(shè)計要求選取合適的配件； (2)需要擴(kuò)展系統(tǒng)的功能模塊，豐富系統(tǒng)的功能，給用戶更多的選擇，比如：可以 加入顯示模塊，可以通過手機(jī)上的 模塊制作成手機(jī)游戲等 ，可以加入 音樂 模塊進(jìn)行 同步 控制，可以加入 計時 模塊，等等 。 (2)采用 重力控制 的方式進(jìn)行內(nèi)部組網(wǎng)， 易于操作，便于觀察，使動作效果更加直觀 可靠。 19 5 結(jié)論 經(jīng)過充分的調(diào)查和對大量資料的研究，分析了 電子玩具 的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，并考慮到我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活水平的不均衡等特點，利用 模電 、 數(shù)電 技術(shù)結(jié)合技術(shù)，研究并設(shè)計了一種簡單易行、造價低廉的 電子沙漏 系統(tǒng)。 17 系統(tǒng)總 電路模擬過程 圖 47 總電路模擬效果 1 圖 48 總電路模擬效果 1 18 圖 49 總電路模擬效果 3 圖 410 總電路模擬效果 4 圖 47～ 圖 410 是按沙漏正向放置及倒 置之后形成的點亮換位效果。 此時鐘電路利用的是電容的充電放電的周期性，因此精確度可靠，控 性較強(qiáng)通過調(diào)節(jié)R2 與 C1 的大小可以調(diào)控周期 ，其中 取 T≈2RC. 控制電路 仿真 過程 圖 45 主電路控制仿真圖 （ 未輸入時鐘 信號 ） 圖 46 主電路控制仿真圖（ T=2S） 兩個時刻 CD4015 的 管腳 11 和 13 分別 輸出 高電平 。 圖 43，圖 44 交替出現(xiàn)實現(xiàn)輸出 T=1S 的周期脈沖信號。 NPN 與 PNP 實現(xiàn)了調(diào)節(jié)開關(guān)的作用 。 NPN 與 PNP 實現(xiàn)了調(diào)節(jié)開關(guān)的作用 。 點亮 電路 仿真過程 根據(jù)設(shè)計的電路圖作出仿真電路并按模塊驗證 。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、 PCB 設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，其處理器模型支持 805 HC1 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、 ARM、 8086和 MSP430 等， 2021 年即將增加 Cortex 和 DSP 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。這些 14 測試信號包括模擬信號和數(shù)字信號。這些都盡可能減少了儀器對測量結(jié)果的影響。 除了現(xiàn)實存在的儀器外， 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。 Proteus 可提供的仿真儀表資源 ：示波器、邏輯分析儀、虛擬終端、 SPI 調(diào)試器、 I2C調(diào)試器、信號發(fā)生器、模式發(fā)生器、交直流電壓表、交直流電流表。 多種輸出格式的支持：可以輸出多種格式文件，包括 Gerber 文件的導(dǎo)入或?qū)С觯憷c其它 PCB 設(shè)計工具的互轉(zhuǎn)（如 protel）和 PCB 板的設(shè)計和加工。 先進(jìn)的自動布局 /布線功能： 支持器件的自動 /人工布局；支持無網(wǎng)格自動布線或人工布線；支持引腳交換 /門交換功能使 PCB 設(shè)計更為合理。 編譯及調(diào)試：支持單片機(jī)匯編語言的編輯 /編譯 /源碼級仿真，內(nèi)帶 805 AVR、 PIC的匯編編譯器，也可以與第三方集成編譯環(huán)境（如 IAR、 Keil 和 Hitech）結(jié)合，進(jìn)行高級語言的源碼級仿真和調(diào)試。 支持通用外設(shè)模型：如字符 LCD 模塊、圖形 LCD 模塊、 LED 點陣、 LED 七段顯示模塊、鍵盤 /按鍵、直流 /步進(jìn) /伺服電機(jī)、 RS232 虛擬終端、電子溫度計等等，其 COMPIM（ COM口物理接口模型）還可以使仿真電路通過 PC 機(jī)串口和外部電路實現(xiàn)雙向異步串行通 信。 高級圖形仿真功能（ ASF） :基于圖標(biāo)的分析可以精確分析電路的多項指標(biāo)，包括工作點、瞬態(tài)特性、頻率特性、傳輸特性、噪聲、失真、傅立葉頻譜分析等，還可以進(jìn)行一致性分析。 豐富的虛擬儀器： 13 種虛擬儀器，面板操作逼真 ，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器、直流電壓 /電流表、交流電壓 /電流表、數(shù)字圖案發(fā)生器、頻率計 /計數(shù)器、邏輯探頭、虛擬終端、 SPI 調(diào)試器、 I2C 調(diào)試器等。 完善的電路仿真功能（ Prospice） . ProSPICE 混合仿真：基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SPICE3F5，實現(xiàn)數(shù)字 /模擬電路的混合仿真； 超過 27000 個仿真器件：可以通過內(nèi)部原型或使用廠家的 SPICE 文件自行設(shè)計仿真器件， Labcenter 也在不斷地發(fā)布新的仿真器件，還可導(dǎo)入第三方發(fā)布的仿真器件。 支持總線結(jié)構(gòu)：使用總線器件和總線布線使電路設(shè)計簡明清晰 。 智能的器件搜索：通過模糊搜索可以快速定位所需要的器件 。 智能原理圖設(shè)計（ ISIS） 。因此， Proteus 有 較高的推廣利用價值。 使用 Proteus 軟件進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)仿真設(shè)計 , 是虛擬仿真技術(shù)和計算機(jī)多媒體技術(shù)相結(jié)合的綜合運用，有利于培養(yǎng)學(xué)生的電路設(shè)計能力及仿真軟件的操作能力；在單片機(jī)課程設(shè)計和全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽中，我們使用 Proteus 開發(fā)環(huán)境對學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)，在不需要硬件投入的條件下，學(xué)生普遍反映，對單片機(jī)的學(xué)習(xí)比單純學(xué)習(xí)書本知識更容易接受，更容易提高?？墒乖O(shè)計時間大為縮短、耗資大為減少，也可降 12 低工程制造的風(fēng)險。 隨著科技的發(fā)展， “計算機(jī)仿真技術(shù) ”已成為許多設(shè)計部門重要的前期設(shè)計手段。 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)。 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)。 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。 在 PROTEUS 繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件： *.HEX，可以在PROTEUS 的原理圖中看到模擬的實物運行狀態(tài)和過程。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，能看到運行后輸入輸出的效果。 仿真處理器及其外圍電路 。 11 4 仿真 過程 軟件 及 其功能 簡介 功能特點 Proteus 軟件具有其它 EDA 工具軟件（例： multisim）的功能。 改變 C1 或 R18 的大小可 調(diào)節(jié)多諧振蕩器的振蕩周期，即可調(diào)節(jié)電子沙漏的流動速度。由于 VD17 的阻隔作用，+ 電源不能到達(dá) D 端， D= (VD`發(fā)光二極管在上部 )，變?yōu)镾1 在上、 S2 在下 。 位置控制電路 當(dāng)電子沙漏的 VD 發(fā)光二極管在上部時，重力開關(guān)的位置是 S2 在上、 S1 在下。以第一寄存單元為例：當(dāng) Q=1 時， NPN 晶體管 VT1 導(dǎo)通，發(fā)光二極管VD1 亮；同時 PNP 晶體管 VT`截止，發(fā)光二極管 VD1`熄滅。當(dāng) Q1～ Q15 為 “1”時，由 S1 接通電源， R16 將 D 端箝位到地， D=0；當(dāng) Q1～ Q15 為 “0”時，由 S2 接通電源，電源電壓經(jīng) VD16 加至 D 端， D=1。第 15 個 CP 脈沖到來時，移位寄存器的第 15 位變?yōu)?0,即 15 位移位寄存器的狀態(tài)變?yōu)槿?“0”. 由于 CD4