最新简单实例掌握PROTEUS速成.docx
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最新简单实例掌握PROTEUS速成
学习教程protues
子情境1：
简单实例助你快速掌握PROTEUS的用法12
1．1子情境内容：
让单片机动起来，用单片机控制一个LED灯闪烁发光。
15
1．2子情境目标：
15
1．3子情境步骤15
1．3．1步骤一：
PROTEUS电路设计15
1．3．2步骤二：
源程序设计与生成目标代码文件20
（1）程序流程图20
（2）源程序设计21
1．3．3步骤三：
PROTEUS仿真22
1．4扩展练习24
子情境二：
用发光二极管实现流水灯乒乓球效果25
2．1子情境目标：
25
2．2子情境步骤25
2．2．1步骤一：
PROTEUS电路设计25
2．2．2步骤二：
源程序设计与目标代码文件生成26
（1）程序流程图26
（2）源程序设计27
2．2．3步骤三：
PROTEUS仿真29
2．4扩展练习29
子情境三：
数码管动态扫描30
3．1子情境内容：
利用动态扫描让四位数码管稳定的显示1234。
30
3．2子情境目标：
30
（1）掌握单片机控制四位数码管的动态扫描技术，包括程序设计和电30
3．3知识点链接30
3．4任务步骤31
3．4．1步骤一：
PROTEUS电路设计，单片机控制四位共阴极数码管动态扫描显示的原理图如图5－17所示。
31
3．4．2步骤二：
源程序设计与目标代码文件生成33
（1）程序流程图33
（2）源程序设计33
3．4．3步骤三：
PROTEUS仿真35
3．5扩展练习36
子情境四：
定时/计数器的使用——方波发生器37
4．1子情境内容：
用AT89C51单片机定时/计数器0的定时功能可构成一简单的方波发生器，实现周期为2s的方波，并能在虚拟示波器上直观地显示波形。
37
4．2子情境目标：
37
4．3知识点链接37
4．4．1步骤一：
PROTEUS电路设计，实现周期为2s的方波的原理图如图5－22所示。
37
（1）程序流程图38
（2）源程序设计38
4．4．3步骤三：
PROTEUS仿真39
4．5扩展练习41
子情境五：
单片机外部中断仿真42
5．1子情境内容：
外部中断是单片机的重要内容，本子情境用外部中断功能改变流水灯和数码管的显示状态。
42
5．2子情境目标：
42
（1）理解单片机的中断原理及中断过程42
（2）用PROTEUS设计、仿真单片机的外部中断。
42
5．3知识点链接42
5．4任务步骤42
5．4．1步骤一：
PROTEUS电路设计，实现外部中断功能改变流水灯和数码管的显示状态的原理图42
5．4．2步骤二：
源程序设计与目标代码文件生成43
（1）程序流程图43
（2）源程序设计43
5．4．3步骤三：
PROTEUS仿真45
5．5扩展练习47
主程序中数码管从0至9顺序显示数字，中断发生后（在单片机P3.2引脚上有低电平），数码管从9至0反序显示。
47
子情境六：
直流电机正反转48
6．1子情境内容：
用单片机AT89C51控制直流电机正反转。
48
6．2子情境目标：
48
（1）掌握趋动电机正反转的电路48
（2）用PROTEUS实现电机正反转电路的设计，并进行实时交互仿真48
6．3知识点链接48
6．4任务步骤48
6．4．1步骤一：
PROTEUS电路设计，实现用单片机AT89C51控制直流电机正反转原理图48
6．4．2步骤二：
源程序设计与目标代码文件生成50
（1）程序流程图50
（2）源程序设计51
6．4．3步骤三：
PROTEUS仿真52
6．5扩展练习53
子情境七：
用ADC0809实现电压表55
7．1子情境内容：
利用单片机AT89C52和ADC0809设计一个数字电压表，能够测量0－5V之间的电压值，用四位数码管显示。
55
7．2子情境目标：
55
（1）掌握PROTEUS中电压探针和电压表的使用方法55
（2）通过制作简易电压表，学会AD转换芯片在单片机应用系统中的硬件接口技术和编程方法。
55
7．3知识点链接55
了解ADC0809芯片的功能以及使用方法55
（1）功能：
ADC0809芯片为8通道模/数转换器，可以和单片机直接接口，将IN0~IN7任何一通道输入的模拟电压转换成八位二进制数，在时钟为500KHZ时，一次变换时间约为100us。
55
（2）使用方法：
28脚双列直插式封装如图5－39所示，各引脚功能如下：
55
7．4任务步骤56
7．4．1步骤一：
PROTEUS电路设计，利用单片机AT89C52和ADC0809设计一个数字电压表的原理图如图5－40所示。
56
7．4．2步骤二：
源程序设计与目标代码文件生成58
（1）程序流程图58
（2）源程序设计59
7．4．3步骤三：
PROTEUS仿真62
7．5扩展练习66
子情境八：
1602液晶显示器67
8．1子情境内容：
利用单片机AT89C52控制液晶显示器（LiquidCrystalDisplay，简称为LCD）实时显示。
在1602液晶的第一行显示“ILOVEMYFAMILY”,在第二行显示“WWW.YZCIT.CN”。
67
8．2子情境目标：
67
（1）掌握1602液晶与单片机的接口电路67
（2）通过控制LCD，学会LCD液晶模块在单片机应用系统中的编程方法。
67
8．3知识点链接67
了解LCD1602芯片的功能以及使用方法67
（1）功能：
本情境中所使用的液晶显示器型号为1602，意思是每行显示16个字符，一共可以显示两行。
此液晶只能显ASCII字符，如数字、大小写字母、各种符号等。
67
（2）使用方法：
1602液晶的引脚图67
8．4任务步骤68
8．4．1步骤一：
PROTEUS电路设计，利用单片机AT89C52控制液晶显示器实时显示的原理图如图5－46所示。
68
8．4．2步骤二：
源程序设计与目标代码文件生成69
（1）程序流程图69
（2）源程序设计69
8．4．3步骤三：
PROTEUS仿真71
8．5扩展练习72
子情境九：
简易秒表制作73
9．1子情境内容：
制作简易秒表，利用按键构成键盘实现秒表的启动、停止与复位，利用LED数码管显示时间。
73
9．2子情境目标：
73
（1）通过简易秒表的制作，进一步熟悉LED数码管与单片机的接口电路73
（2）学习定时/计数器、中断技术的综合运用并会使用简易键盘73
9．3知识点链接73
9．4任务步骤73
9．4．1步骤一：
PROTEUS电路设计，简易秒表的原理图如图5－51所示。
73
9．4．2步骤二：
源程序设计与目标代码文件生成74
（1）程序流程图74
（2）源程序设计76
9．4．3步骤三：
PROTEUS仿真79
9．5扩展练习81
此子情境设计的秒表只能显示两位整数，如果要记录110跨栏12:
88秒的成绩，则必须再增加两位数码管来显示小数位。
想想硬件和软件应该做如何改动。
81
子情境十：
点阵LED简单图形显示技术82
10．1子情境内容：
利用单片机AT89C52在8×8点阵上逐次显示心形、圆形和菱形图。
82
10．2子情境目标：
82
（1）通过学习点阵LED显示技术，掌握单片机与点阵的接口电路。
82
（2）进一步熟悉单片机I/O口的运用方法，了解动态显示的编程方法82
10．3知识点链接82
10．4任务步骤83
10．4．1步骤一：
PROTEUS电路设计，LED点阵的原理图如图5－56所示。
83
10．4．2步骤二：
源程序设计与目标代码文件生成84
（1）程序流程图84
（2）源程序设计85
10．4．3步骤三：
PROTEUS仿真87
10．5扩展练习88
子情境1：
简单实例助你快速掌握PROTEUS的用法
为了更快掌握PROTEUS设计与仿真操作，我们先从一简单实例入手带你入门。
让我们首先来熟悉一下仿真软件的主界面：
图5－1仿真软件的主界面
运行protues的ISIS模块，进入仿真软件的主界面，如图5－1所示，区域①为菜单及工具栏，区域②为元器件预览区，区域③为对象选择器窗口，区域④为编辑窗口，区域⑤为绘图工具栏，区域⑥为元器件调整工具栏，区域⑦为运行工具条。
Proteus是一种集单片机仿真和SPICE分析于一身的仿真软件。
其功能非常强大，不仅能仿真模拟电路、数字电路以及模拟数字混合电路，更重要的是可以仿真51系列、AVR、PIC等常用主流单片机。
Protues提供了丰富的资源：
（1）Proteus拥有的元器件资源：
Proteus可提供30多种元件库，超过8000种模拟、数字元器件。
（2）Proteus可提供的仿真仪表资源：
仿真仪器仪表的数量、类型和质量是衡量仿真实验室是否合格的一个关键因素。
Proteus可提供常用的示波器（本文的实例中示波器被用来观察产生的波形）、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。
以下简要罗列了proteus中常用元器件和仿真仪表中英文对照表：
7407驱动门
1N914二极管
74Ls00与非门
74LS04非门
74LS08与门
74LS390TTL双十进制计数器
7SEG4针BCD-LED输出从0-9对应于4根线的BCD码
7SEG3-8译码器电路BCD-7SEG转换电路
AND与门
BATTERY电池/电池组
BUS总线
CAP电容
CAPACITOR电容器
CLOCK时钟信号源
CRYSTAL晶振
FUSE保险丝
GROUND地
LAMP灯
LED-RED红色发光二极管
LM016L2行16列液晶可显示2行16列英文字符，有8位数据总线D0-D7，RS，R/W，EN三个控制端口（共14线），工作电压为5V。
LOGICANALYSER逻辑分析器
LOGICPROBE逻辑探针
LOGICPROBE[BIG]逻辑探针用来显示连接位置的逻辑状态
LOGICSTATE逻辑状态用鼠标点击,可改变该方框连接位置的逻辑状态
LOGICTOGGLE逻辑触发
MOTOR马达
OR或门
POT-LIN三引线可变电阻器
POWER电源
RES电阻
RESISTOR电阻器
SWITCH按钮手动按一下一个状态
VOLTMETER伏特计
VOLTMETER-MILLImV伏特计
VTERM串行口终端
Electromechanical电机
Inductors变压器
LaplacePrimitives拉普拉斯变换
Miscellaneous各种器件AERIAL-天线；ATAHDD；ATMEGA64；BATTERY；CELL；CRYSTAL-晶振；FUSE；METER-仪表；
Optoelectronics各种发光器件发光二极管，LED，液晶等等
Resistors各种电阻
SimulatorPrimitives常用的器件
Speakers&Sounders 扬声器
Switches&Relays开关，继电器，键盘
Transistors晶体管（三极管，场效应管）
TTL74series
TTL74ALSseries
TTL74ASseries
TTL74Fseries
TTL74HCseries
TTL74HCTseries
TTL74LSseries
TTL74Sseries
此模拟电路集成芯片
Capacitors电容集合
Connectors排座，排插
DataConvertersADC,DAC
DebuggingTools调试工具
下面开始我们的第一个任务：
1．1子情境内容：
让单片机动起来，用单片机控制一个LED灯闪烁发光。
用P1口的第一个引脚控制一个LED灯，1秒钟闪烁一次。
1．2子情境目标：
通过此子情境的练习，快速掌握PROTEUS的基本用法
1．3子情境步骤
1．3．1步骤一：
PROTEUS电路设计
整个设计都是在ISIS编辑区中完成的。
（1）单击工具栏上的“新建”按钮
，新建一个设计文档。
单击“保存”按钮
，弹出如图5－2所示的“SaveISISDesigneFile”对话框，在文件名框中输入“LED”（简单实例的文件名），再单击“保存”按钮，完成新建设计文件操作，其后缀名自动为.DSN。
图5－2保存ISIS设计文件
（2）选取元器件
此简单实例需要如下元器件：
单片机：
AT89C51
发光二极管：
LED-RED
瓷片电容：
CAP*
电阻：
RES*
晶振：
CRYSTAL
按钮：
BUTTON
单击图5－3中的“P”按钮
，弹出如图5－4所示的选取元器件对话框，在此对话框左上角“keywords（关键词）”一栏中输入元器件名称，如“AT89C52”，系统在对象库中进行搜索查找，并将与关键词匹配的元器件显示在“Results”中。
在“Results”栏中的列表项中，双击“AT89C51”，则可将“AT89C52”添加至对象选择器窗口。
按照此方法完成其它元器件的选取，如果忘记关键词的完整写法，可以用“*”代替，如“CRY*”可以找到晶振。
被选取的元器件都加入到ISIS对象选择器中。
如图5－5所示。
图5－3单击“P”按钮选取元器件
图5－4选取元器件窗口
图5－5选取元器件均加入到ISIS对象选择器中
（3）放置元器件至图形编辑窗口
在对象选择器窗口中，选中AT89C51，将鼠标置于图形编辑窗口该对象的欲放置的位置、单击鼠标左键，该对象被完成放置。
同理，将BUTTON、RES等放置到图形编辑窗口中。
如图5-6所示。
若元器件方向需要调整，先在ISIS对象选择器窗口中单击选中该元器件，再单击工具栏上相应的转向按钮
，把元器件旋转到合适的方向后再将其放置于图形编辑窗口。
若对象位置需要移动，将鼠标移到该对象上，单击鼠标右键，此时我们已经注意到，该对象的颜色已变至红色，表明该对象已被选中，按下鼠标左键，拖动鼠标，将对象移至新位置后，松开鼠标，完成移动操作。
通过一系列的移动、旋转、放置等操作，将元器件放在ISIS编辑窗口中合适的位置。
如图5－6所示。
（4）放置终端（电源、地）
放置电源操作：
单击工具栏中的终端按钮
，在对象选择器窗口中选择“POWER”如图5－7所示，再在编辑区中要放电源的位置单击完成。
放置地（GROUND）的操作与此类似。
图5－6各元器件放在ISIS编辑窗口中合适的位置
图5－7放置终端符号
（5）元器件之间的连线
Proteus的智能化可以在你想要画线的时候进行自动检测。
下面，我们来操作将电阻R1的右端连接到LED显示器的左端，如图5－6所示。
当鼠标的指针靠近R1右端的连接点时，跟着鼠标的指针就会出现一个“□”号，表明找到了R1的连接点，单击鼠标左键，移动鼠标（不用拖动鼠标），将鼠标的指针靠近LED的左端的连接点时，跟着鼠标的指针就会出现一个“□”号，表明找到了LED显示器的连接点，单击鼠标左键完成电阻R1和LED的连线。
Proteus具有线路自动路径功能（简称WAR），当选中两个连接点后，WAR将选择一个合适的路径连线。
WAR可通过使用标准工具栏里的“WAR”命令按钮
来关闭或打开，也可以在菜单栏的“Tools”下找到这个图标。
同理，我们可以完成其它连线。
在此过程的任何时刻，都可以按ESC键或者单击鼠标的右键来放弃画线。
（6）修改、设置元器件的属性
PROTEUS库中的元器件都有相应的属性，要设置修改元器件的属性，只需要双击ISIS编辑区中的该元器件。
例如，发光二极管的限流电阻R1，双击它弹出如图5－7所示的属性窗口，在窗口中已经将电阻的阻值修改为330欧姆。
图5－9是编辑完成的“简单实例”的电路。
图5－8设置限流电阻阻值为330欧姆
图5－9编辑完成的简单实例的电路图
1．3．2步骤二：
源程序设计与生成目标代码文件
（1）程序流程图
图5－10发光二极管闪烁的流程图
（2）源程序设计
将放光二极管闪烁的程序保存在文件FLASH_LED.C中，在keil中编译生成目标代码文件，本例为FLASH_LED.HEX。
#include//头文件
#defineuintunsignedint//宏定义
sbitD1=P1^0;//声明单片机P1口的第一位
voiddelay（uintz）;//声明子函数
voidmain（）
{
while
（1）//大循环
{
D1=0;//点亮第一个发光二极管
delay（500）;//延时500毫秒
D1=1;//关闭第一个发光二极管
delay（500）;//延时500毫秒
}
}
voiddelay（uintz）//延时子程序延时约z毫秒
{
uintx,y;
for（x=z;x>0;x--）
for（y=110;y>0;y--）;
}
1．3．3步骤三：
PROTEUS仿真
（1）加载目标代码文件
双击编辑窗口的AT89C52器件，在弹出如图5—11所示属性编辑对话框ProgramFile一栏中单击打开按钮
，出现文件浏览对话框，找到FLASH_LED.HEX文件，单击“打开”按钮，完成添加文件。
在Clockfrequency栏中把频率设置为12MHZ，仿真系统则以12MHZ的时钟频率运行。
因为单片机运行的时钟频率以属性设置中的“Clockfrequency”为准，所以在编辑区设计MCS-51系列单片机系统电路时，可以略去单片机振荡电路，并且复位电路也可以略去。
所以从子情境三开始就将振荡电路和复位电路省略。
图5－11加载目标代码文件窗口
（2）仿真
单击按钮
，启动仿真，仿真运行片段如图5－12所示。
发光二极管间隔500毫秒闪烁。
图5—12仿真运行片段
红色方块代表低电平，蓝色方块代表高电平，灰色方块代表不确定电平
1．4扩展练习
改成让P1.1口控制LED灯1秒钟闪烁一次。
子情境二：
用发光二极管实现流水灯乒乓球效果
2．1子情境目标：
（1）通过AT89C52单片机控制8个发光二极管，实现亮点由低位到高位再由高位到低位来回流动的乒乓球效果
（2）用PROTEUS设计、仿真以AT89C52为核心的放光二极管流水灯电路。
（3）掌握发光二极管的控制方法
2．2子情境步骤
2．2．1步骤一：
PROTEUS电路设计
（1）选取元器件：
按快捷键“P”按钮
，打开元器件选择窗口。
在关键词栏中输入元器件的关键词，选取需要的元器件。
①单片机：
AT89C52
②电阻、8排阻：
RES*
③红色发光二极管：
LED-RED
④瓷片电容：
CAP*
⑤晶振：
CRYSTAL
（2）放置元器件：
在对象选择器中单击选中AT89C52，在编辑区中合适的位置单击，器件AT89C52就被放置到编辑区中。
如果要改变元器件的放置方向，先在ISIS对象选择器中单击选中该元器件，再单击工具栏上相应的转向按钮
，把元器件旋转到合适的方向后再将其放置于图形编辑窗口。
（3）放置终端（电源、地）
放置电源操作：
单击工具栏中的终端按钮
，在对象选择器窗口中选择“POWER”，再在编辑区中要放电源的位置单击完成。
放置地（GROUND）的操作与此类似。
（4）元器件之间的连线
因为ISIS的智能化程度很高，只要单击所要连线的起点和终点。
例如元器件的引脚、终端等，在这两点间会自动生成一条线。
若要画折线，只要在转折点单击；若中途想取消连线，右击即可。
（5）元器件属性设置
PROTEUS库中的元器件都有相应的属性，要设置修改元器件的属性，只需要双击ISIS编辑区中的该元器件。
设置好的原理图如图5－13所示。
图5－13流水灯乒乓效果原理图
2．2．2步骤二：
源程序设计与目标代码文件生成
（1）程序流程图
（2）源程序设计
#include//52系列单片机头文件
#include//包含_crol_（循环左移）函数所在的头文件
voiddelay（intz）;//声明子函数
unsignedchartemp;//定义一个变量，用来给P1口赋值
inti,j;
voidmain（）
{
temp=0xfe;//赋初值11111110
P1=temp;//先点亮第一个发光二极管
while
（1）//大循环
{
for（i=7;i>0;i--）//控制亮点从低位往高位移动7次
{
delay（500）;//延时500毫秒
temp=_crol_（temp,1）;//将temp循环左移一位后再赋给temp
P1=temp;//将移位后的值赋给P1口，从低位到高位逐个点亮发光二极管
}
for（j=7;j>0;j--）//控制亮点从高位往低位移动7次
{
delay（500）;//延时500毫秒
temp=_cror_（temp,1）;//将temp循环右移一位后再赋给temp
P1=temp;//将移位后的值赋给P1口，从高位到地位逐个点亮发光二极管
}
}
}
voiddelay（intz）
{
unsignedintx,y;
for（x=z;x>0;x--）//延时z毫秒
for（y=110;y>0;y--）;
}
（2）生成目标代码文件
在KEIL软件中，编译C语言源程序，生成目标代码文件，本例中为pingpang.hex。
2．2．3步骤三：
PROTEUS仿真
加载目标代码文件，双击编辑窗口的AT89C51器件，在弹出属性编辑对话框ProgramFile一栏中单击打开按钮
，出现文件浏览对话框，找到pingpang.hex文件，单击“打开”按钮，完成添加文件。
单击按钮
，启动仿真，仿真运行片段如图5－15所示。
通过AT89C52单片机控制8个发光二极管，实现亮点由低位到高位再由高位到低位来回流动的乒乓球效果。
图5－15流水灯乒乓效果运行片段
2．4扩展练习
此子情境中流水灯在同一时刻只显示一盏灯，现在完成同时亮着两个灯流动的效果。
子情境三：
数码管动态扫描
3．1子情境内容：
利用动态扫描让四位数码管稳定的显示1234。
3．2子情境目标：
（1）掌握单片机控制四位数码管的动态扫描技术，包括程序设计和电
路设计，本任务的效果是让四位数码管稳定的显示1234。
（2）用PROTEUS进行电路设计和实时仿真
3．3知识点链接
（1）数码管动态扫描（动态扫描的定义以及与静态显示的区别）
动态显示的特点是将所有位数码管的段选线s一位数码管有效。
选亮数码管采用动态扫描显示。
所谓动态扫描显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位选，利用发光管的余辉和人
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