单片机proteus试验.docx
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单片机proteus试验
项目一Proteus软件快速入门
一、实训目的与要求：
1、认识Proteus软件；
2、掌握用Proteus软件建立文件；
3、掌握如何使用Proteus软件元件库；
二、实训场地、设备、仪器、工具：
安装有Proteus和Keil软件的微机。
三、实训步骤：
1、在Proteus软件中画原理图；
2、Keil软件下编写源程序并编译形成可执行文件.hex；
3、载源程序；
4、仿真。
四、实训内容:
1、PROTUESISIS设计与仿真平台
1.1ISIS窗口介绍
在计算机上启动PROTUESISIS后直接进入ISIS窗口如图2.1所示：
仿真按钮
对象预览窗口
工具栏
菜单栏
编辑区
对象选择器
器件选择按钮
图2.1
2.2PROTUES文件操作
（1）文件的建立和保存
如图所示，可以通过点击文件菜单（File）或工具按钮
来新建、打开、保存设计文件。
图2.2
选择“File->NewDesign”菜单项，弹出如图2.3所示的新建设计（CreatNewDesign）对话框，对话框中有多种可供选择的模板，选择所需模板，单击“OK”按钮即可建立一个新的空白文件。
通常系统默认模板为DEFAULT模板。
如要保存设计文件，点击“File->SaveDesign”命令，输入文件名后点击保存按钮，注意保存的文件类型为DesignFile。
图2.3
（2）打开已保存文件
选择“File->LoadDesign”菜单项或单击工具图标
，弹出“LoadISISDesignFile”对话框如图2.4所示，选择所要打开的文件即可。
注意打开的是.DNS设计文件。
图2.4
（3）PROTUES文件类型
PROTUES中的主要有以下文件类型
设计文件（*.DSN），包含了一个电路所有的信息，最为常用。
备份文件（*.DBK），保存覆盖现有设计文件时会产生文件备份。
局部文件（*.SEC），设计图的一部分，可输出为一个局部文件，以后可以导入到其他的图中。
在文件菜单中以导入（Import）导出（Export）命令来操作。
模型文件（*.MOD）
库文件（*.LIB），元器件和库。
网表文件（*.SDF），当输出到PROSPICEandARES时产生的网表文件，扩展名为.SDF。
PROTEUSVSM中还有一些其他文件类型，可参看相关资料。
2.3PROTUES库
PROTUES的库相当丰富，有系统符号库和元件库，系统符号库有124个，其中有终端、模块端口、器件阴交等符号，可直接放置到原理图中，也可用来建立自己的元件模型，元件库大约有30个，每个苦又有许多模型，总共有大约8000多个，元器件库如图2.5所示：
未指定
模拟集成电路
电容
CMOS400系列
接插件
数字转换器
调试工具
二极管
ELC10000系列
电动机系列
感应器
Laplace原型
存储器系列
微处理器集成电路
其他
模型原型
运放
光电器件
PLDFPGA
电阻
仿真原型
喇叭音响
开关继电器
开关
热离子真空管
。
。
。
。
。
。
图2.5
PROTUES后期的版本不断的有元件库和模型库增加，会越来越完善。
PRIOTUES部分模型举例：
图2.6部分单片机模型
图2.7部分动态开关模型
图2.8部分动态显示器模型
2.4单片机系统的PROTUES设计与仿真实例
前面已对PROTUES软件做了简单的介绍，下面通过AT89C51单片机实例手把手的教你如何应用PROTUES软件对单片机系统进行仿真。
AT89C51单片机有4个I/O端口，其中P1口为准双向口，其每一位口线都可以独立的作为输入或输出线使用，如图2.9所示：
图2.9
通过按钮控制实现D1、D2二极管灯的亮和灭，要求按下P1时，接P1.1的灯亮，否则接P1.0的灯亮，应用PROTUES对该电路进行仿真实现，具体实现步骤如下：
（1）打开PROTUES软件的ISISProfessional窗口，单击菜单命令“File->NewDesign”,新建一个DEFAULT模板，并且保存文件名为“P1口的简单应用.DSN”。
（2）单击器件选择按钮P,添加如下表2-1所列的元件。
在ISIS编辑窗口中放置
表2-1P1口的简单应用所需元件
单片机AT89C51
电容CAP30pF
晶振CRYSTAL12MHz
电阻RES
按钮BUTTON
发光二极管LED-BIBY
发光二极管LED-BIGY
元器件，在单击工具箱中的元件终端图标
，在对象选择器中分别点击“POWER”和“GROUND”添加电源和地。
（3）放置好元器件到相应位置，布好线并且对图中的元件参数进行修改设置如图2.10所示。
图2.10
（4）编写源程序
在ISIS菜单中单击Source（源程序），弹出下拉菜单，点击“Add/RemoveSourceFile…”，弹出如图2.11所示的对话框，选择CodeGenerationTool下拉菜单中的代码生成工具ASEM51，然后点击New按钮，在“P1口简单应用文件夹”下新建start.asm文件，单击是按钮，新建的start.asm源程序文件就添加到“SourceCodeFilename”下方框中。
然后重新点击菜单“Source->start.asm”
编写如下源程序并保存。
P1口简单应用源程序清单：
ORG0030H
MOVA,#0FFH
MOVP1,A
JNBP1.2,LOOP1
LOOP:
CLRP1.0
LCALLEXIT
LOOP1:
CLRP1.1
EXIT:
NOP
END
图2.11
（5）汇编编译源程序、生成目标代码文件
点击“Source-〉BuildAll”菜单命令编译源程序生成.HEX文件，如果有错则需根据编译提示来调试源程序，直到无错为止。
注意此处要设置好目标代码生成工具，点击“Source-〉DefineCodeGenerationTool”设置如图2.12所示，选择好ASEM51的路径。
图2.12
（6）加载目标代码文件、设置时钟频率
在ISIS编辑窗口中双击AT89C51单片机芯片，再弹出的对话框中点击如图2.13所示的
按钮，选择前面所生成的start.hex代码文件，再在ClockFrequency:
栏中设置时钟为12MHz，点击“ok”即可。
图2.13
（7）PROTUES交互仿真
代码装载完毕后即可进行仿真，只需点击运行仿真按钮
，仿真运行结果如图2.14所示。
图2.14
项目二99秒马表设计
一、实训目的与要求：
1、认识Proteus软件；
2、掌握用Proteus软件软件建立文件；
3、掌握如何使用Proteus软件元件库；
二、实训场地、设备、仪器、工具：
安装有Proteus和Keil软件的微机。
三、实训步骤：
1、在Proteus软件中画原理图；
2、Keil软件下编写源程序并编译形成可执行文件.hex；
3、载源程序；
4、仿真。
四、实训内容:
1、实验任务：
（1）开始时，显示“00”，第1次按下SP1后就开始计时。
（2）第2次按SP1后，计时停止。
（3）第3次按SP1后，计时归零。
2、电路原理图：
图18.1
3、程序框图：
主程序框图
图18.2
T0中断服务程序框图
图18.3
4、汇编源程序
TCNTAEQU30H
TCNTBEQU31H
SECEQU32H
KEYCNTEQU33H
SP1BITP3.5
ORG00H
LJMPSTART
ORG0BH
LJMPINT_T0
START:
MOVKEYCNT,#00H
MOVSEC,#00H
MOVA,SEC
MOVB,#10
DIVAB
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
MOVA,B
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP2,A
MOVTMOD,#02H
SETBET0
SETBEA
WT:
JBSP1,WT
LCALLDELY10MS
JBSP1,WT
INCKEYCNT
MOVA,KEYCNT
CJNEA,#01H,KN1
SETBTR0
MOVTH0,#06H
MOVTL0,#06H
MOVTCNTA,#00H
MOVTCNTB,#00H
LJMPDKN
KN1:
CJNEA,#02H,KN2
CLRTR0
LJMPDKN
KN2:
CJNEA,#03H,DKN
MOVSEC,#00H
MOVA,SEC
MOVB,#10
DIVAB
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
MOVA,B
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP2,A
MOVKEYCNT,#00H
DKN:
JNBSP1,$
LJMPWT
DELY10MS:
MOVR6,#20
D1:
MOVR7,#248
DJNZR7,$
DJNZR6,D1
RET
INT_T0:
INCTCNTA
MOVA,TCNTA
CJNEA,#100,NEXT
MOVTCNTA,#00H
INCTCNTB
MOVA,TCNTB
CJNEA,#4,NEXT
MOVTCNTB,#00H
INCSEC
MOVA,SEC
CJNEA,#100,DONE
MOVSEC,#00H
DONE:
MOVA,SEC
MOVB,#10
DIVAB
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
MOVA,B
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP2,A
NEXT:
RETI
TABLE:
DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH
END
5、C语言源程序
#include
unsignedcharcodedispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00};
unsignedcharsecond;
unsignedcharkeycnt;
unsignedinttcnt;
voidmain（void）
{
unsignedchari,j;
TMOD=0x02;
ET0=1;
EA=1;
second=0;
P0=dispcode[second/10];
P2=dispcode[second%10];
while
（1）
{
if（P3_5==0）
{
for（i=20;i>0;i--）
for（j=248;j>0;j--）;
if（P3_5==0）
{
keycnt++;
switch（keycnt）
{
case1:
TH0=0x06;
TL0=0x06;
TR0=1;
break;
case2:
TR0=0;
break;
case3:
keycnt=0;
second=0;
P0=dispcode[second/10];
P2=dispcode[second%10];
break;
}
while（P3_5==0）;
}
}
}
}
voidt0（void）interrupt1using0
{
tcnt++;
if（tcnt==400）
{
tcnt=0;
second++;
if（second==100）
{
second=0;
}
P0=dispcode[second/10];
P2=dispcode[second%10];
}
}
项目三ADC0809A/D转换器基本应用技术
一、实训目的与要求：
1、认识Proteus软件；
2、掌握用Proteus软件软件建立文件；
3、掌握如何使用Proteus软件元件库；
二、实训场地、设备、仪器、工具：
安装有Proteus和Keil软件的微机。
三、实训步骤：
1、在Proteus软件中画原理图；
2、Keil软件下编写源程序并编译形成可执行文件.hex；
3、载源程序；
4、仿真。
四、实训内容:
1、基本知识
ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。
它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。
（1）ADC0809的内部逻辑结构
图28.1
由上图可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。
多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。
三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
（2）引脚结构
图28.2
IN0－IN7：
8条模拟量输入通道
ADC0809对输入模拟量要求：
信号单极性，电压范围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。
地址输入和控制线：
4条
ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。
当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。
A，B和C为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模拟量输入。
通道选择表如下表所示。
C
B
A
选择的通道
0
0
0
IN0
0
0
1
IN1
0
1
0
IN2
0
1
1
IN3
1
0
0
IN4
1
0
1
IN5
1
1
0
IN6
1
1
1
IN7
数字量输出及控制线：
11条
ST为转换启动信号。
当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。
EOC为转换结束信号。
当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。
OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。
OE＝1，输出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态。
D7－D0为数字量输出线。
CLK为时钟输入信号线
因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ，
VREF（＋），VREF（－）为参考电压输入。
2、ADC0809应用说明
（1）ADC0809内部带有输出锁存器，可以与AT89S51单片机直接相连。
（2）初始化时，使ST和OE信号全为低电平。
（3）送要转换的哪一通道的地址到A，B，C端口上。
（4）在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。
（5）是否转换完毕，我们根据EOC信号来判断。
（6）当EOC变为高电平时，若OE为高电平，转换的数据就输出给单片机了。
3、实验任务
如下图所示，从ADC0809的通道IN3输入0－5V之间的模拟量，通过ADC0809转换成数字量在数码管上以十进制形成显示出来。
ADC0809的VREF接＋5V电压。
4、电路原理图
图28.3
5、程序设计内容
（1）．进行A/D转换时，采用查询EOC的标志信号来检测A/D转换是否完毕，若完毕则把数据通过P0端口读入，经过数据处理之后在数码管上显示。
（2）．进行A/D转换之前，要启动转换的方法：
ABC＝110选择第三通道
ST＝0，ST＝1，ST＝0产生启动转换的正脉冲信号
6、汇编源程序
CHEQU30H
DPCNTEQU31H
DPBUFEQU33H
GDATAEQU32H
STBITP3.0
OEBITP3.1
EOCBITP3.2
ORG00H
LJMPSTART
ORG0BH
LJMPT0X
ORG30H
START:
MOVCH,#0BCH
MOVDPCNT,#00H
MOVR1,#DPCNT
MOVR7,#5
MOVA,#10
MOVR0,#DPBUF
LOP:
MOV@R0,A
INCR0
DJNZR7,LOP
MOV@R0,#00H
INCR0
MOV@R0,#00H
INCR0
MOV@R0,#00H
MOVTMOD,#01H
MOVTH0,#（65536-4000）/256
MOVTL0,#（65536-4000）MOD256
SETBTR0
SETBET0
SETBEA
WT:
CLRST
SETBST
CLRST
WAIT:
JNBEOC,WAIT
SETBOE
MOVGDATA,P0
CLROE
MOVA,GDATA
MOVB,#100
DIVAB
MOV33H,A
MOVA,B
MOVB,#10
DIVAB
MOV34H,A
MOV35H,B
SJMPWT
T0X:
NOP
MOVTH0,#（65536-4000）/256
MOVTL0,#（65536-4000）MOD256
MOVDPTR,#DPCD
MOVA,DPCNT
ADDA,#DPBUF
MOVR0,A
MOVA,@R0
MOVCA,@A+DPTR
MOVP1,A
MOVDPTR,#DPBT
MOVA,DPCNT
MOVCA,@A+DPTR
MOVP2,A
INCDPCNT
MOVA,DPCNT
CJNEA,#8,NEXT
MOVDPCNT,#00H
NEXT:
RETI
DPCD:
DB3FH,06H,5BH,4FH,66H
DB6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H
DPBT:
DB0FEH,0FDH,0FBH,0F7H
DB0EFH,0DFH,0BFH,07FH
END
7、C语言源程序
#include
unsignedcharcodedispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,
0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
unsignedcharcodedispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};
unsignedchardispbuf[8]={10,10,10,10,10,0,0,0};
unsignedchardispcount;
sbitST=P3^0;
sbitOE=P3^1;
sbitEOC=P3^2;
unsignedcharchannel=0xbc;//IN3
unsignedchargetdata;
voidmain（void）
{
TMOD=0x01;
TH0=（65536-4000）/256;
TL0=（65536-4000）%256;
TR0=1;
ET0=1;
EA=1;
P3=channel;
while
（1）
{
ST=0;
ST=1;
ST=0;
while（EOC==0）;
OE=1;
getdata=P0;
OE=0;
dispbuf[2]=getdata/100;
getdata=getdata%10;
dispbuf[1]=getdata/10;
dispbuf[0]=getdata%10;
}
}
voidt0（void）interrupt1using0
{
TH0=（65536-4000）/256;
TL0=（65536-4000）%256;
P1=dispcode[dispbuf[dispcount]];
P2=dispbitcode[dispcount];
dispcount++;
if（dispcount==8）
{
dispcount=0;
}
}
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