单片机技术综合实训.docx

1、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 11.1PROTEUS软件 11.1.1 PROTEUS软件画图的基本步骤 11.1.2 PROTEUS软件绘图方法与技巧 41.2 KEIL软件 61.2.1 KEIL软件的主界面如下图1-1所示： 61.2.2 新建文件 61.2.3输入程序 8第2章 单片

2、机仿真 102.1单片机控制步进电机的仿真 102.1.1主要元器件 102.1.2电路原理图 102.1.3系统程序设计 102.1.4系统仿真 122.2数字温度计的设计 132.2.1功能要求 132.2.2方案论证 132.2.3主要元器件 142.2.4系统程序设计 142.2.5电路原理图 152.3两8051单片机单工收发数据实例 162.3.1实例内容 162.3.2实例步骤 162.3.3参考程序 162.3.4用到的元器件 172.3.5电路原理图 172.4两8051单片机双工收发数据实例 182.4.1实例内容 182.4.2实例步骤 182.4.3应用的元器件 192

3、.4.4参考程序 192.4.5电路原理图 20总 结 22参考文献 23前言Proteus ISIS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：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。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、PIC

4、12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。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Keil C51 uVision2等软件。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Proteus ISIS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.

5、1 PROTEUS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1-1 proteus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1-71.1.2 PROTEU

6、S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1.2 KEIL软件1.2.1 KEIL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NEW PROJECT，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

7、 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CREATE HEX FI 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TAREGT 1中SOURCE GROUP 1中的STARTUP.A51移除，如

8、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ORG 0 NOP CALL DLY STOP:ORL P2,#0FFH LOOP:JNB P1.0,FOR2 JNB P1.1,REV2 JNB P1.2,

9、STP1 JMP LOOP FOR:MOV R0,#0 FOR1:MOV A,R0 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR JZ FOR MOV P2,A JNB P1.2,STP1 JNB P1.1,REV2 ACALL DLY INC R0 JMP FOR1 REV:MOV R0,#5 REV1:MOV A,R0 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR JZ REV MOV P2,A JNB P1.2,STP1 JNB P1.0,FOR2 ACALL DLY INC R0 JMP REV1 STP1:ACALL DLY JNB P1.2,$ ACALL DL

10、Y JMP STOP FOR2:ACALL DLY JNB P1.0,$ ACALL DLY JMP FOR REV2:ACALL DLY JNB P1.1,$ ACALL DLY JMP REV DLY:MOV R1,#20 D1:MOV R2,#248 DJNZ R2,$ DJNZ R1,D1 RET TAB:DB 3,6,0CH,9 DB 0 DB 3,9,0CH,6 DB 0 END2.1.4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.

11、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）

12、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1ORG 00H JMP START START:MOV SP,#60H MOV SCON,#50H MOV TMOD,#20H MOV TH1,#0E6H SETB TR1 MOV 30H,#0FFH SCAN0:MOV A,P1 CJNE A,30H,KEYIN JMP SCAN0 KEYI

13、N:MOV 30H,A MOV SBUF,A WAIT:JBC TI,SCAN0 JMP WAIT ; END参考程序2ORG 00H JMP START START:MOV SP,#60H MOV SCON,#50H MOV TMOD,#20H MOV TH1,0E6H SETB TR1 SCAN0:JB RI,UART JMP SCAN0 UART:MOV A,SBUF MOV P2,A CLR RI JMP SCAN0 END2.3.4用到的元器件470R的电阻；AT89C51；7447；7SEG-COM-AN-GRN2.3.5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

14、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；VIRTUAL TERMINAL。2.4.4参考程序

15、 ORG 00H JMP START START:MOV SP,#60H MOV SCON,#50H MOV TMOD,#20H MOV TH1,#0E6H SETB TR1 MOV 30H,#0FFH SCAN0:JB RI,UART MOV A,P1 CJNE A,30H,KEYIN JMP SCAN0 KEYIN:MOV 30H,A MOV SBUF,A WAIT:JBC TI,SCAN0 JMP WAIT UART:MOV A,SBUF MOV P2,A CLR RI JMP SCAN0 END2.4.5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

16、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,20042斯可克.Protues基础理论知识.北京：人民教育出版社,20093何立民.电路设计辅助软件.北京：航空航天大学出版社,20084鹏翼.Protues与Keil C软件的应用.北京：中国电力出版社，20065胡翔骏.电路分析电子教案.北京：高等教育出版社，2004