基于proteus的51单片机仿真.docx
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基于proteus的51单片机仿真
基于proteus的51单片机仿真实例及应用开发说明
一、单片机系统的开发流程
1、搭建硬件电路；
2、编写控制程序；
3、将程序“装”到单片机里面；
4、运行单片机系统，并检查、调试运行结果。
二、学习单片机的基本条件
单片机是一门实践性很强的技术，它牵涉到软件和硬件的学习。
软件指的是单片机控制程序；硬件则是保证单片机运行的基本电路。
无论是程序设计还是电路设计，都需要经过大量的实践练习才能够准确理解和熟练掌握。
1、软件条件：
单片机软件的开发流程是：
1）编写控制程序；2）对程序进行编译、排错、仿真、调试；3）生成可以用特定软件能烧写到单片机里面的二进制或十六进制文件。
一般的单片机的软件开发用到以下软件：
程序编写、编译软件（其中用到最广泛的Keil51）：
用来编写、编译单片机的控制程序（其中用到最广泛的是AVRfighter或者是STCISPV38A）；
仿真软件：
proteus软件能很好地模拟展示单片机程序是否完成了既定功能；
2、硬件条件：
程序编写调试完成后，需要在硬件系统中运行，才能够组成一个完整的单片机系统。
一般的必备硬件有：
编程器：
用来将程序烧录到单片机中的工具；
单片机学习板：
用来演示和检验单片机系统是否实现了既定功能。
三、对于单片机的硬件电路的设计
需要指出的是，单片机的硬件电路是千差万别的，尤其是在制作电路板的时候，牵涉到元器件的布局、走线、抗干扰等多种环境问题，所以单单依靠一个仿真软件是很难真实模拟单片机系统的工作的。
所以在这里的学习，只是作为一种辅助开发的手段，我们可以先将我们的电路和程序在该软件上进行验证，验证通过后在制作电路板进行实际验证。
四、下面简单地对proteus软件的入门进行以下介绍
PROTEUS软件是英国Labcenterelectronics公司研发的EDA工具软件。
它是一个集模拟电路、数字电路、模/数混合电路以及多种微控制器系统为一体的系统设计和仿真平台。
是目前同类软件中最先进、最完整的电子类仿真平台之一。
它真正实现了在计算机上完成从原理图、电路分析与仿真、单片机代码调试与仿真、系统测试与功能验证到PCB板生成的完整的电子产品研发过程。
已经安装了ProteusISIS7软件的桌面上就会有图标
。
双击该图标，出现工作界面如图1所示。
界面中包括：
标题栏、下拉主菜单、快捷按钮栏、标准工具栏、绘图工具箱、状态栏、选择元器件按钮、预览对象方位控制按钮、仿真操作按钮、预览窗口、电路原理图编辑窗口等。
1、电路图的绘制
运行的程序后,进入该仿真软件的主界面。
作图步骤：
（1）绘图前,为了便于作图,可作一些设置。
如设置栅格、栅格捕捉精度、图形界面颜色、大小等。
（2）通过对象选择按钮P,利用其搜索引擎,将所需元器件加入到对象选择器窗口。
列元件清单。
（3）放置元器件至图形编辑窗口,并调整到合适位置。
（4）修改属性，如电阻,设置电阻值
（5）放置总线至图形编辑窗口。
（6）完成元器件之间以及元器件与总线的连线。
（7）给与总线连接的导线贴标签,以便于系统识别。
图1proteus工作界面
2、单片机所需的控制源程序的载入
双击原理图中的单片机就会弹出一个窗口，点击窗口中的添加文件菜单，将在编译器编译后产生的hex文件装入单片机中即可。
如图所示
3、仿真电路模拟调试
点击窗口左下方的仿真按钮就可以进行对单片机的仿真工作
下面是几个运用proteus软件对单片机的仿真的一些实例。
例1.按键实现4级变速跑马灯的proteus仿真电路及C语言程序设计
以下是源程序
#defineucharunsignedchar//定义一下方便使用
#defineuintunsignedint
#defineulongunsignedlong
#include//包括一个52标准内核的头文件
sbitP10=P1^0;//头文件中没有定义的IO就要自己来定义了
sbitP11=P1^1;
sbitP12=P1^2;
sbitP13=P1^3;
sbitK1=P3^2;
sbitK2=P3^5;
sbitK3=P2^4;
sbitK4=P2^5;
bitldelay=0;//长定时溢出标记,预置是0
ucharspeed=10;//设置一个变量保存默认的跑马灯的移动速度
charcodedx516[3]_at_0x003b;//这是为了仿真设置的
//自动变速的跑马灯试验
voidmain（void）//主程序
{
ucharcodeledp[4]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};//预定的写入P1的值
ucharledi;//用来指示显示顺序
RCAP2H=0x10;//赋T2的预置值0x1000，溢出30次就是1秒钟
RCAP2L=0x00;
TR2=1;//启动定时器
ET2=1;//打开定时器2中断
EA=1;//打开总中断
while
（1）//主程序循环
{
if（ldelay）//发现有时间溢出标记，进入处理
{
ldelay=0;//清除标记
P1=ledp[ledi];//读出一个值送到P1口
ledi++;//指向下一个
if（ledi==4）
{
ledi=0;//到了最后一个灯就换到第一个
}
}
if（!
K1）speed=20;//检查到按键，设置对应的跑马速度
if（!
K2）speed=12;
if（!
K3）speed=8;
if（!
K4）speed=10;
}
}
//定时器2中断
timer2（）interrupt5
{
staticuchart;
TF2=0;
t++;
if（（t==speed）||（t>30））//比较一个变化的数值，以实现变化的时间溢出,同时限制了最慢速度
{
t=0;
ldelay=1;//每次长时间的溢出，就置一个标记，以便主程序处理
}
}
例2.1602LCD字符显示的proteus仿真电路及C语言程序设计
其c语言源程序如下：
#include
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
sbitrs=P3^3;
sbitrw=P3^4;
sbiten=P3^5;
sbitbflag=P2^7;
ucharstr1[16]="welcometo:
";
ucharstr2[16]="";
voiddelay（unsignedintz）
{
unsignedintx;
unsignedchary;
for（x=z;x>0;x--）
for（y=20;y>0;y--）;
}
voiddelay1（）
{
ucharj;
for（j=2500;j>0;j--）;
}
//-------------------液晶模块-----------------//
voiden_toggle（）
{
en=0;
//_nop_（）;
delay1（）;
en=1;
delay1（）;
//_nop_（）;
en=0;//由高电平变成低电平时，执行命令
}//注意必须加延时，否则会出问题的
voidis_ready（）
{
P2=0x00;//设置为输入口
rs=0;
rw=1;
en=1;//高电平，读忙标志
while（bflag）;
en=0;
}
voidwrite_cmd（ucharcmd）
{
is_ready（）;
rs=0;
rw=0;
P2=cmd;
en_toggle（）;//下降沿，写指令代码
}
voidwrite_data（ucharindata）
{
is_ready（）;
rs=1;
rw=0;
P2=indata;
en_toggle（）;//下降沿，写数据
_nop_（）;
}
voidwrite_str（ucharaddr,ucharstr[16]）
{
uchari;
write_cmd（addr）;
for（i=0;i<16;i++）
{
write_data（str[i]）;
delay（2000）;
}
}
voidinit_lcd（）
{
write_cmd（0x38）;//8位数据接口，两行显示，5*7点阵字符
write_cmd（0x0c）;//显示开关开
write_cmd（0x06）;//光标移动设置
write_cmd（0x01）;//清屏幕
delay1（）;
}
//-----------ds1302模块结束-------------------
voidmain（）
{
init_lcd（）;//初始化LCD
write_str（0x80,str1）;//液晶显示提示信息
write_str（0xc0,str2）;//液晶显示提示信息
while
（1）
{
;
}
}
例3.16x32点整显示2个汉字的proteus仿真电路及C语言程序设计
其c语言源程序如下：
#include
sbitSCLK=P1^0;
sbitDAT=P1^2;
sbitSLCK=P1^1;
sbitP20=P2^0;
sbitP21=P2^1;
sbitP22=P2^2;
sbitP23=P2^3;
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
ucharcodetable[64]={//{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
//0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},
0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x04,0xFF,0xFE,0x01,0x00,0x02,0x80,
0x02,0x80,0x02,0x40,0x04,0x40,0x04,0x20,0x08,0x10,0x10,0x0E,0x60,0x04,0x00,0x00};//大
//0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
//0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},
ucharcodetable1[64]={
0x22,0x08,0x11,0x08,0x11,0x10,0x00,0x20,0x7F,0xFE,0x40,0x02,0x80,0x04,0x1F,0xE0,
0x00,0x40,0x01,0x84,0xFF,0xFE,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x05,0x00,0x02,0x00,//学
//{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
//0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}
};
voiddelay（void）;
uintoffset;
voiddisplay_595（ucharL1,ucharL2,ucharL3,ucharL4）//
{uchari;
ucharj;
uchara[3];
a[0]=L1;
a[1]=L2;
a[2]=L3;
a[3]=L4;
SLCK=0;
for（j=0;j<4;j++）
{
for（i=0;i<8;i++）//把数组中的每一个数送到移位寄存器（8位的数）
{
SCLK=0;//寄存器的时钟输入，上升沿有效
DAT=a[j]&0x80;
a[j]=a[j]<<1;//将a值左移一位
SCLK=1;
}
}
SLCK=1;
}
voidmain（void）
{
TMOD=0x01;
TH0=0xb1;
TL0=0xe0;
ET0=1;
EA=1;
TR0=1;
while
（1）
{uchari;
for（i=0;i<16;i++）
{
display_595（table[offset+2*i],table[offset+2*i+1],table1[offset+2*i],table1[offset+2*i+1]）;//
delay（）;
P2=i;
delay（）;
}
}
}
voiddelay（void）
{
uinti;
for（i=0;i<10;i++）;
}
voidtimer0（）interrupt1using3
{
ucharn;
TF0=0;
TH0=0xb1;
TL0=0xe0;
if（n<20）
{
n++;
}
else
{
//offset+=2;
//if（offset>32）
//offset=0;
n=0;
}
}
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