Proteus實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)單片機(jī)_第1頁(yè)
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第頁(yè)7仿真單片機(jī)入門(mén)教程初學(xué)單片機(jī)時(shí),拿著一塊實(shí)驗(yàn)板發(fā)呆,電路也不懂、程序也不懂,只好慢慢弄,等弄懂了,實(shí)驗(yàn)板也差不多報(bào)銷(xiāo)了。而正好可以解決這個(gè)問(wèn)題,它功能強(qiáng)大,這里只討論仿真的功能。它可以在原理圖上仿真,不用出板。一、6界面簡(jiǎn)介上圖是啟動(dòng)后的畫(huà)面。下面簡(jiǎn)單介紹各部分的功能:1.原理圖編輯窗口():顧名思義,它是用來(lái)繪制原理圖的。藍(lán)色方框內(nèi)為可編輯區(qū),元件要放到它里面。注意,這個(gè)窗口是沒(méi)有滾動(dòng)條的,你可用預(yù)覽窗口來(lái)改變?cè)韴D的可視范圍。2.預(yù)覽窗口():它可顯示兩個(gè)內(nèi)容,一個(gè)是:當(dāng)你在元件列表中選擇一個(gè)元件時(shí),它會(huì)顯示該元件的預(yù)覽圖;另一個(gè)是,當(dāng)你的鼠標(biāo)焦點(diǎn)落在原理圖編輯窗口時(shí)(即放置元件到原理圖編輯窗口后或在原理圖編輯窗口中點(diǎn)擊鼠標(biāo)后),它會(huì)顯示整張?jiān)韴D的縮略圖,并會(huì)顯示一個(gè)綠色的方框,綠色的方框里面的內(nèi)容就是當(dāng)前原理圖窗口中顯示的內(nèi)容,因此,你可用鼠標(biāo)在它上面點(diǎn)擊來(lái)改變綠色的方框的位置,從而改變?cè)韴D的可視范圍。3.模型選擇工具欄():主要模型():1*選擇元件()(默認(rèn)選擇的)2*放置連接點(diǎn)3*放置標(biāo)簽(用總線時(shí)會(huì)用到)4*放置文本5*用于繪制總線6*用于放置子電路7*用于即時(shí)編輯元件參數(shù)(先單擊該圖標(biāo)再單擊要修改的元件)配件():1*終端接口():有、地、輸出、輸入等接口2*器件引腳:用于繪制各種引腳3*仿真圖表():用于各種分析,如4*錄音機(jī)5*信號(hào)發(fā)生器()6*電壓探針:使用仿真圖表時(shí)要用到7*電流探針:使用仿真圖表時(shí)要用到8*虛擬儀表:有示波器等2D圖形(2D):1*畫(huà)各種直線2*畫(huà)各種方框3*畫(huà)各種圓4*畫(huà)各種圓弧5*畫(huà)各種多邊形6*畫(huà)各種文本7*畫(huà)符號(hào)8*畫(huà)原點(diǎn)等4.元件列表():用于挑選元件()、終端接口()、信號(hào)發(fā)生器()、仿真圖表()等。舉例,當(dāng)你選擇“元件()”,單擊“P”按鈕會(huì)打開(kāi)挑選元件對(duì)話框,選擇了一個(gè)元件后(單擊了“”后),該元件會(huì)在元件列表中顯示,以后要用到該元件時(shí),只需在元件列表中選擇即可。5.方向工具欄():旋轉(zhuǎn):旋轉(zhuǎn)角度只能是90的整數(shù)倍。翻轉(zhuǎn):完成水平翻轉(zhuǎn)和垂直翻轉(zhuǎn)使用方法:先右鍵單擊元件,再點(diǎn)擊(左擊)相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)。6.仿真工具欄仿真控制按鈕1*運(yùn)行2*單步運(yùn)行3*暫停4*停止二、操作簡(jiǎn)介1、繪制原理圖:繪制原理圖要在原理圖編輯窗口中的藍(lán)色方框內(nèi)完成。原理圖編輯窗口的操作是不同于常用的應(yīng)用程序的,正確的操作是:用左鍵放置元件;右鍵選擇元件;雙擊右鍵刪除元件;右鍵拖選多個(gè)元件;先右鍵后左鍵編輯元件屬性;先右鍵后左鍵拖動(dòng)元件;連線用左鍵,刪除用右鍵;改連接線:先右擊連線,再左鍵拖動(dòng);中鍵放縮原理圖。具體操作見(jiàn)下面例子。2、定制自己的元件:有三個(gè)個(gè)實(shí)現(xiàn)途徑,一是用開(kāi)發(fā)仿真模型,并制作元件;另一個(gè)是在已有的元件基礎(chǔ)上進(jìn)行改造,比如把元件改為接口的;還有一個(gè)是利用已制作好(別人的)的元件,我們可以到網(wǎng)上下載一些新元件并把它們添加到自己的元件庫(kù)里面。由于我沒(méi)有,所以我只介紹后兩個(gè)。3、應(yīng)用:用一個(gè)子電路可以把部分電路封裝起來(lái),這樣可以節(jié)省原理圖窗口的空間。三、實(shí)例(一)、繪制基本電路的方法本實(shí)例運(yùn)用單片機(jī)89C51,通過(guò)對(duì)P1.0引腳的編程,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)亮一盞燈。所用元件清單表1如下:表1元件清單元器件編號(hào)元器件名稱(chēng)說(shuō)明U189C5189C51單片機(jī)R1、R2電阻D1紅色燈X1CRYSTAL晶振C1、C2無(wú)極性電容C3有極性電容89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)需要包含時(shí)鐘、復(fù)位電路、接。除本實(shí)例外,其他實(shí)驗(yàn)電路可均不考慮時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、接。因?yàn)橐涯J(rèn)狀態(tài)復(fù)位有效,且接使用片內(nèi)存儲(chǔ)器,而時(shí)鐘頻率在的芯片屬性中設(shè)置。1.將所需的元件添加到元件列表中(1)單擊“P”按鈕,出現(xiàn)挑選元件對(duì)話框“”(2)在對(duì)話框的“關(guān)鍵字”中輸入89C51,不區(qū)分大小寫(xiě),圖中顯示了兩種類(lèi)型的89C51,本實(shí)例需要引腳類(lèi)型的,所以選擇引腳類(lèi)型時(shí)雙擊“89C51”,則可將其添加至元件列表窗口,得到以下結(jié)果:(3)在“關(guān)鍵字”欄中重新輸入,在“結(jié)果”欄中獲得及完全匹配的搜索結(jié)果。雙擊“”,則可將電阻添加至元件列表窗口,依照表1元件清單,將所用到的元件添加到元件列表窗口,選取完所有元件后,單擊“確定”按鈕,結(jié)束對(duì)象選擇。(4)單擊列表中的元件,它將會(huì)在預(yù)覽窗口顯示出來(lái)。2.將元件放置圖形編輯窗口(1)單擊選取元件單擊選取列表中的元件放置在原理圖編輯窗口。若對(duì)象位置需要移動(dòng),將鼠標(biāo)移到該對(duì)象上,單擊鼠標(biāo)左鍵,如果該對(duì)象的顏色已變至紅色,就表明該對(duì)象已被選中,拖動(dòng)鼠標(biāo),將對(duì)象一直新位置后,松口鼠標(biāo),完成移動(dòng)操作。(2)修改元件的屬性若要改變?cè)膮?shù),可以選中元器件,左鍵雙擊或右鍵選擇編輯屬性,就會(huì)出現(xiàn)元件的屬性對(duì)話框。可以修改元器件的參考號(hào),也可以修改元器件的值,如圖是電阻屬性對(duì)話框。(3)塊操作如果有很多元器件的參考值相同(如有多個(gè)電阻、),可以選擇要復(fù)制的元件或電路模塊,單擊塊復(fù)制,在原理圖上單擊左鍵,就能快速的進(jìn)行粘貼,也可以進(jìn)行塊移動(dòng)、塊旋轉(zhuǎn)、塊刪除,操作基本及塊復(fù)制相似。(4)添加電源和接地引腳單擊繪圖工具欄中終端模式,選擇和,為電路添加電源和地。(5)旋轉(zhuǎn)元器件選擇元器件,右鍵單擊,將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)菜單,可以選擇如何旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)。也可以用快捷鍵“+”、“-”將圖中元器件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。(6)添加文字標(biāo)簽單擊繪圖工具欄中的文字標(biāo)注圖標(biāo),在圖形編輯窗口就能完成文字標(biāo)注的添加。現(xiàn)在將元器件按理想位置擺好。3.進(jìn)行元器件的連線,完成原理圖的繪制(1)繪制的過(guò)程中,有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)交叉點(diǎn),若出現(xiàn)的是實(shí)心小黑圓點(diǎn),說(shuō)明導(dǎo)線連同,否則表明導(dǎo)線無(wú)連通關(guān)系。(2)具有自動(dòng)連線功能。只要選擇一個(gè)連接的起始端點(diǎn)和末端點(diǎn),它將會(huì)自動(dòng)尋找合適路徑進(jìn)行連接,可以在主工具欄和菜單找到自動(dòng)連線按鈕,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連線功能的開(kāi)啟和關(guān)閉。(3)具有自動(dòng)布線功能。當(dāng)要連接的多組元器件的位置平行時(shí),只要連接一組元器件,余下的,只要用左鍵雙擊一個(gè)元件組的起始端點(diǎn),它將會(huì)自動(dòng)連接末端點(diǎn)。(4)如果一根線連接錯(cuò)誤,可以在連線上右鍵單擊,將出現(xiàn)下面菜單,可以選擇“刪除連線”;也可以由右鍵雙擊,取消此根線的連接;也可以選擇該對(duì)象,按鍵盤(pán)上的“”鍵刪除。通過(guò)完成各對(duì)象間的連線,就完成了原理圖的繪制。4.參考程序在環(huán)境中編寫(xiě)、調(diào)試程序,保存文件名為5.修改89C51屬性,并加載程序文件(1)選擇添加/移除源代碼,選擇目標(biāo)處理器為“U189C51”,代碼生成工具為“51”,源代碼文件名中“新建”選擇環(huán)境中生成的文件,單擊“確定”,生成文件。(2)雙擊仿真電路中U1,彈出89C51的屬性對(duì)話框,選擇文件的路徑和晶振頻率。6.運(yùn)行調(diào)試直接在環(huán)境中單擊運(yùn)行按鈕,將可以看到元件的兩端會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)小點(diǎn),它表示元件兩邊電平的變化,紅色表示高電平,藍(lán)色表示低電平,灰色表示未接入信號(hào)或者為高阻狀態(tài)。其運(yùn)行如圖所示。由于89C51單片機(jī)的P1、P2、P3口在內(nèi)部有上拉電阻,軟件沒(méi)有控制其輸出時(shí),引腳顯示紅色為高電平,P0口為漏極開(kāi)路輸出,故顯示灰色表示高阻狀態(tài)。擴(kuò)展練習(xí):實(shí)現(xiàn)P1口8個(gè)流水等的循環(huán)點(diǎn)亮。參考程序:(軟件延遲)參考硬件連線:中斷練習(xí):通過(guò)外部中斷0(P3.2引腳)接入按鍵開(kāi)關(guān),控制發(fā)光二極管的亮滅。要求,采用中斷方式,每按一次按鍵,發(fā)光二極管的亮滅改變一次,在中繪制硬件連線圖,并加載程序,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能。參考程序:(中斷方式)元器件列表:元器件編號(hào)元器件名稱(chēng)說(shuō)明U189C51單片機(jī)S1按鍵C1、C2無(wú)極性電容C3有極性電容R1、R2、R3電阻X1CRYSTAL晶振D1紅色燈參考硬件連線圖:思考題:通過(guò)外部中斷1(P3.3引腳)接入按鍵開(kāi)關(guān),控制發(fā)光二極管的亮滅。要求,采用中斷方式,每按一次按鍵,發(fā)光二極管的亮滅一段時(shí)間(可采用軟件延遲)。通過(guò)外部中斷1(P3.3引腳)接入按鍵開(kāi)關(guān),控制P1口接入的8個(gè)燈,每按一次按鍵,8個(gè)循環(huán)點(diǎn)亮。定時(shí)計(jì)數(shù)器練習(xí)(定時(shí)器):1、使用定時(shí)器產(chǎn)生一個(gè)周期為400微秒的矩形波,其中高電平100,低電平300,并通過(guò)示波器觀察波形。()。采用定時(shí)計(jì)數(shù)器T0方式2,00000010B初值計(jì)算:由定時(shí)時(shí)間公式,定時(shí)100時(shí)初值為9。參考程序:元器件列表:元器件編號(hào)元器件名稱(chēng)說(shuō)明U189C51單片機(jī)C1、C2無(wú)極性電容C3有極性電容R1電阻X1CRYSTAL晶振示波器參考硬件連線圖:思考題:1、采用定時(shí)計(jì)數(shù)器T1,工作在方式1,如果修改程序。2、產(chǎn)生1s的定時(shí),通過(guò)示波器或燈進(jìn)行觀察。定時(shí)計(jì)數(shù)器練習(xí)(計(jì)數(shù)器):2.按動(dòng)脈沖按鈕,每發(fā)出3個(gè)脈沖,發(fā)光二極管改變一次狀態(tài)。采用定時(shí)計(jì)數(shù)器T0方式1,00000101B初值計(jì)算:由計(jì)數(shù)值,計(jì)數(shù)3次初值為。參考程序:中斷方式: 查詢方式:元器件列表:元器件編號(hào)元器件名稱(chēng)說(shuō)明U189C51單片機(jī)C1、C2無(wú)極性電容C3有極性電容R1、R2、R3電阻X1CRYSTAL晶振S1按鍵D1紅色燈參考硬件連線圖:思考題:如果改為用計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù),接線和程序要如何修改?若要求每發(fā)出5個(gè)脈沖,發(fā)光二極管改變一次狀態(tài),如何修改程序?采用定時(shí)計(jì)數(shù)器T0,產(chǎn)生1s的定時(shí),通過(guò)P1引腳控制8個(gè)流水燈,通過(guò)P3.2遞增點(diǎn)亮;采用定時(shí)計(jì)數(shù)器T1,記錄下降沿脈沖,并通過(guò)8位數(shù)碼管顯示。()串行口實(shí)驗(yàn)利用串行口,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)89C51單片機(jī)之間的串行通訊。其中一個(gè)單片機(jī)作為發(fā)送方,另一側(cè)為接收方。發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù),接收方收到數(shù)據(jù)后在上顯示。(1)發(fā)送方程序:中斷方式查詢方式(2)接收方程序:中斷方式查詢方式元器件列表:元器件編號(hào)元器件名稱(chēng)說(shuō)明U189C51單片機(jī)C1、C2、C4、C5無(wú)極性電容C3、C6有極性電容R1、R2電阻X1、X2CRYSTAL晶振77段碼顯示

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