单片机技术综合实训.docx
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单片机技术综合实训
辽宁石油化工大学实习设计本
（第册）
专业班级：
姓名：
学号：
号
实习、设计名称：
单片机综合技术实训
实习、设计地点：
实训室
实习、设计时间：
2010年11月15日至2009年12月03日
指导教师：
成绩:
评阅人：
职业技术学院教务科制
前言3
第1章实训中用到的软件1
1.1PROTEUS软件1
1.1.1PROTEUS软件画图的基本步骤1
1.1.2PROTEUS软件绘图方法与技巧4
1.2KEIL软件6
1.2.1KEIL软件的主界面如下图1-1所示：
6
1.2.2新建文件6
1.2.3输入程序8
第2章单片机仿真10
2.1单片机控制步进电机的仿真10
2.1.1主要元器件10
2.1.2电路原理图10
2.1.3系统程序设计10
2.1.4系统仿真12
2.2数字温度计的设计13
2.2.1功能要求13
2.2.2方案论证13
2.2.3主要元器件14
2.2.4系统程序设计14
2.2.5电路原理图15
2.3两8051单片机单工收发数据实例16
2.3.1实例内容16
2.3.2实例步骤16
2.3.3参考程序16
2.3.4用到的元器件17
2.3.5电路原理图17
2.4两8051单片机双工收发数据实例18
2.4.1实例内容18
2.4.2实例步骤18
2.4.3应用的元器件19
2.4.4参考程序19
2.4.5电路原理图20
总结22
参考文献23
前言
ProteusISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。
它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析（SPICE）各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是：
①实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。
具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。
②支持主流单片机系统的仿真。
目前支持的单片机类型有：
68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。
③提供软件调试功能。
在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如KeilC51uVision2等软件。
④具有强大的原理图绘制功能。
总之，该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件，功能极其强大。
本章介绍ProteusISIS软件的工作环境和一些基本操作。
由于编者水平有限，此书中难免有错漏之处，望指导教师批评指正。
第1章实训中用到的软件
1.1PROTEUS软件
1.1.1PROTEUS软件画图的基本步骤
1）打开proteus软件，进入ISIS，主界面如下图1-1所示：
图1-1proteus的主界面
2）在桌面上建立一新文件夹，起好文件名，把要做的图保存到其中。
如图1-2所示：
图1-2新建文件
3）开始画图，点P查找自己需要的元器件（如AT89C51，DS18B20，电阻等）。
如下图1-3所示：
图1-3点P后生成的对话框
4）把需要的元件放置到界面里，最后把所有元件连接起来，完成图形。
例如下图单片机控制步进电机电路原理图、数字温度计设计电路原理图等。
图1-4单片机控制步进电机电路原理图
图1-5数字温度计设计电路原理图
图1-6
图1-7
1.1.2PROTEUS软件绘图方法与技巧
1）电源
在画图中主要用到
。
2）网络节点的应用，如图1-8所示
图1-8网络节点
3）编辑器件选项，如图1-9所示：
图1-9编辑器件选项
4）电阻设置，如图1-10所示：
图1-10电阻设置
1.2KEIL软件
1.2.1KEIL软件的主界面如下图1-1所示：
图1-11KEIL软件的主界面
1.2.2新建文件
在KEIL软件中选中主菜单中的PROJECT，在下拉菜单中点击NEWPROJECT，起好文件名，并保存。
在CPU中的ATMEL中选中AT89C51。
如图1-12所示。
在主界面中，右健单击TARGET，如图1-13所示，在弹出的对话框点击第一个选项，
图1-13
图1-12选择单片机
出现对话框，如图1-14所示。
把TARGET中的XTAL中的24MHZ改为12MHZ；把OUTPUT中的CREATEHEXFI前的对号勾上。
单击确定完成。
图1-14弹出的对话框
1.2.3输入程序
在文件夹里新建一个文本文档，将其格式改成.asm。
单击“打开”，出现对话框如图1-15所示，选择.asm的文件，单击打开，完成操作。
图1-15打开新建的.asm文档
完成后将会出现如图1-16所示的文本文档，将单片机的编程即系统程序全部输入在此文档中。
图1-16编程系统程序
完成编程后，将文件保存，将TAREGT1中SOURCEGROUP1中的STARTUP.A51移除，如图1-17所示。
图1-17移除STARTUP.A51
移除完成后，再将刚编辑的程序添加到该菜单中，如图1-18所示。
图1-18添加文件
完成后，利用“
”将查找错误，无误后，将其连机，以便使用。
第2章单片机仿真
2.1单片机控制步进电机的仿真
2.1.1主要元器件
单片机AT89C51；运放ULN2003A；电阻；按扭；电容；晶振；单极性步进电机；反向器74LS04。
2.1.2电路原理图
图2-1单片机控制步进电机电路原理图
2.1.3系统程序设计
ORG0
NOP
CALLDLY
STOP:
ORLP2,#0FFH
LOOP:
JNBP1.0,FOR2
JNBP1.1,REV2
JNBP1.2,STP1
JMPLOOP
FOR:
MOVR0,#0
FOR1:
MOVA,R0
MOVDPTR,#TAB
MOVCA,@A+DPTR
JZFOR
MOVP2,A
JNBP1.2,STP1
JNBP1.1,REV2
ACALLDLY
INCR0
JMPFOR1
REV:
MOVR0,#5
REV1:
MOVA,R0
MOVDPTR,#TAB
MOVCA,@A+DPTR
JZREV
MOVP2,A
JNBP1.2,STP1
JNBP1.0,FOR2
ACALLDLY
INCR0
JMPREV1
STP1:
ACALLDLY
JNBP1.2,$
ACALLDLY
JMPSTOP
FOR2:
ACALLDLY
JNBP1.0,$
ACALLDLY
JMPFOR
REV2:
ACALLDLY
JNBP1.1,$
ACALLDLY
JMPREV
DLY:
MOVR1,#20
D1:
MOVR2,#248
DJNZR2,$
DJNZR1,D1
RET
TAB:
DB3,6,0CH,9
DB0
DB3,9,0CH,6
DB0
END
2.1.4系统仿真
将生成的目标代码STEP.HEX添加到单片机中。
然后运行。
图2-2运行中的状态
2.2数字温度计的设计
2.2.1功能要求
测温范围：
-50~+110摄氏度；
精度误差在0.5摄氏度以内。
2.2.2方案论证
按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：
主控制器、测温电路及显示电路。
数字温度计总体电路结构框图如图2-3所示。
图2-3电路结构框图
2.2.3主要元器件
单片机AT89C51；LED数码管7SEG.MPX4.CA；三同相三态缓冲器74HC245；数字温度传感器DS18B20。
2.2.4系统程序设计
略。
2.2.5电路原理图
图2-4数字温度计设计电路原理图
图2-5运行中的状态
2.3两8051单片机单工收发数据实例
2.3.1实例内容
1）学习使用PROTEUS、KEIL软件，掌握绘制原理。
2）理解UART工作在模式1方式，完成串行发送和接收程序的编写，并编译。
3）完成两8051之间RXD、TXD借口的连接，并正确连接虚拟终端。
2.3.2实例步骤
1）在PROTEUS中绘制电气原理图。
2）在KEIL中输入参考程序，并编译通过，可通过单步调式的方式观察运行的结果，以及各个寄存器的值如何变化。
3）在PROTEUS中加载程序，观察仿真结果。
2.3.3参考程序
参考程序1
ORG00H
JMPSTART
START:
MOVSP,#60H
MOVSCON,#50H
MOVTMOD,#20H
MOVTH1,#0E6H
SETBTR1
MOV30H,#0FFH
SCAN0:
MOVA,P1
CJNEA,30H,KEYIN
JMPSCAN0
KEYIN:
MOV30H,A
MOVSBUF,A
WAIT:
JBCTI,SCAN0
JMPWAIT;
END
参考程序2
ORG00H
JMPSTART
START:
MOVSP,#60H
MOVSCON,#50H
MOVTMOD,#20H
MOVTH1,0E6H
SETBTR1
SCAN0:
JBRI,UART
JMPSCAN0
UART:
MOVA,SBUF
MOVP2,A
CLRRI
JMPSCAN0
END
2.3.4用到的元器件
470R的电阻；AT89C51；7447；7SEG-COM-AN-GRN
2.3.5电路原理图
图2-6电路原理图
2.4两8051单片机双工收发数据实例
2.4.1实例内容
1）学习使用PROTEUS、KEIL软件，掌握绘制原理。
2）理解UART工作在模式1方式，完成串行发送和接收程序的编写，并编译。
3）完成两8051之间RXD、TXD借口的连接，并正确连接虚拟终端。
2.4.2实例步骤
1）在PROTEUS中绘制电气原理图。
2）在KEIL中输入参考程序，并编译通过，可通过单步调式的方式观察运行的结果，以及各个寄存器的值如何变化。
3）在PROTEUS中加载程序，观察仿真结果。
2.4.3应用的元器件
470R的电阻；AT89C51；7447；7SEG-COM-AN-GRN；SWITCH；VIRTUALTERMINAL。
2.4.4参考程序
ORG00H
JMPSTART
START:
MOVSP,#60H
MOVSCON,#50H
MOVTMOD,#20H
MOVTH1,#0E6H
SETBTR1
MOV30H,#0FFH
SCAN0:
JBRI,UART
MOVA,P1
CJNEA,30H,KEYIN
JMPSCAN0
KEYIN:
MOV30H,A
MOVSBUF,A
WAIT:
JBCTI,SCAN0
JMPWAIT
UART:
MOVA,SBUF
MOVP2,A
CLRRI
JMPSCAN0
END
2.4.5电路原理图
图2-7单片机双工收发数据电路原理图
图2-8运行中的电路
总结
为期两周的单片机仿真技术实训终于要告一段落了，此时实训，我们学习到了很多关于Protues和Keil软件的使用方法，这是牟老师、闫老师的辛勤指导是密不可分的，在此我对二位老师的辛勤付出表示崇高的敬畏之情。
在此实训报告的编辑过程中离不开同学之间的相互探讨、老师们的辛勤指导，为了圆满的结束此次实训，同学们和老师们都付出了全部心血和汗水。
虽然为期两周的实训期间很短暂，但是我们的收获是十分巨大的，这为我们在未来的工作学习中打下了坚固的基础。
同时，这次单片机这一款软件也是我们在未来工作中密不可分的一项工具，在此感谢校领导能够让我学习到了单片机这一款软件，也感谢授予我们无穷无尽知识的老师们，是他们孜孜不倦的教导使我们成为一名优秀的大学毕业生。
参考文献
1冯冬芹等.Protues软件的应用.北京：
北京航空工业出版社,2004
2斯可克.Protues基础理论知识.北京：
人民教育出版社,2009
3何立民.电路设计辅助软件.北京：
航空航天大学出版社,2008
4鹏翼.Protues与KeilC软件的应用.北京：
中国电力出版社，2006
5胡翔骏.电路分析电子教案.北京：
高等教育出版社，2004
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