基于Proteus的8051單片機(jī)實例教程

第1章Proteus概述

1.1Proteus簡介

1.2Proteus的運行環(huán)境

1.3Proteus的安裝

第2章初識ISIS

2.1啟動ISIS

2.2ISIS編輯界面簡介

2.3ISIS菜單欄

2.4ISIS命令工具欄

2.5ISIS模式選擇工具欄

2.6ISIS旋轉(zhuǎn)、鏡像控制按鈕

2.7仿真控制按鈕

第3章電路原理圖設(shè)計

3.1原理圖的設(shè)計步驟

3.2ISIS鼠標(biāo)使用規(guī)則

3.3原理圖設(shè)計

3.3.1新建設(shè)計文件

3.3.2放置元器件

3.3.3對原理圖布線

3.3.4生成網(wǎng)絡(luò)表文件

3.3.5對原理圖進(jìn)行電氣規(guī)則檢查

3.3.6標(biāo)題欄、說明文字和頭塊的放置

3.3.7存盤及打印輸出文件

3.4原理圖設(shè)計實例

第4章ProteusVSM仿真工具介紹

4.1探針

4.2虛擬儀器

4.2.1虛擬示波器（Oscilloscope）

4.2.2邏輯分析儀（LogicAnalyser）

4.2.3信號發(fā)生器（SignalGenerator）

4.2.4定時/計數(shù)器

4.2.5虛擬終端

4.2.6模式發(fā)生器

4.2.7SPI調(diào)試器

4.2.8I2C調(diào)試器

4.2.9電壓表和電流表

4.3信號發(fā)生器

4.4仿真圖表

4.4.1圖表介紹

4.4.2圖表應(yīng)用實例

第5章Proteus軟件中的仿真調(diào)試方法

5.1KeiluV2與Proteus的結(jié)合搭建仿真平臺

5.1.1驅(qū)動的安裝

5.1.2Keil和Proteus的配置

5.1.3Keil和Proteus的調(diào)試過程

5.2源代碼級調(diào)試——匯編語言方式

5.2.1匯編語言源程序文件的創(chuàng)建

5.2.2匯編語言源程序文件的應(yīng)用

5.3源代碼級調(diào)試——C51語言方式（1）

5.3.18051單片機(jī)仿真支持的程序文件

5.3.2OMF51格式的文件

5.3.3在Keil中如何生成OMF51格式的文件

5.3.4OMF格式文件的應(yīng)用

5.4源代碼級調(diào)試——C51語言方式（2）

5.4.18051單片機(jī)仿真支持的文件格式

5.4.2在IAR中如何生成UBROF格式的文件

5.4.3如何使用UBROF格式的文件

第6章實例項目

6.1實例1——I/O口輸出實例

6.2實例2——I/O口輸入/輸出實例

6.3實例3——存儲器RAM讀/寫實例

6.4實例4——無譯碼的七段數(shù)碼管顯示實例

6.5實例5——多位數(shù)碼管掃描顯示實例

6.6實例6——BCD碼譯碼的多位數(shù)碼管掃描顯示實例

6.7實例7——獨立式鍵盤實例

6.8實例8——不同模式下的定時器0實例

6.9實例9——不同模式下的計數(shù)器0實例

6.10實例10——單一外部中斷實例

6.11實例11——兩外部中斷同時存在實例

6.12實例12——矩陣鍵盤掃描中斷實例

6.13實例13——串行端口輸出擴(kuò)充實例

6.14實例14——串行端口輸入擴(kuò)充實例

6.15實例15——兩8051單片機(jī)單工收發(fā)數(shù)據(jù)實例

6.16實例16——兩8051單片機(jī)雙工收發(fā)數(shù)據(jù)實例

6.17實例17——字符型液晶顯示實例

6.18實例18——I2C總線AT24C02存儲器讀/寫實例

6.19實例19——1線數(shù)字式溫度傳感器DS18B20實例

6.20實例20——2線數(shù)字式溫度傳感器DS1621實例

6.21實例21——基于ADC0832（SPI接口）的AD變換實例

6.22實例22——步進(jìn)電動機(jī)的控制實例

參考文獻(xiàn)

……2100433B

主要包括兩大部分，第一部分包括前4章，主要講述了Proteus軟件的安裝、ISIS的初步應(yīng)用、電路原理圖設(shè)計、ProteusVSM仿真工具；第二部分包括第5、6章，第5章主要講述了Proteus軟件中的仿真調(diào)試方法，主要包括KeiluV2與Proteus結(jié)合搭建仿真平臺，利用匯編語言方式、omf格式文件的C51語言方式和UBROF格式文件的C51語言方式進(jìn)行源代碼級調(diào)試；第6章包括22個實例項目，每個實例項目都給出了詳細(xì)的實例目的、實例原理圖、實例內(nèi)容、實例步驟、參考程序。

第1章　Proteus功能概述　1

1.1　Proteus虛擬仿真功能概述　1

1.2　Proteus ISIS的虛擬仿真模式　4

1.3　單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的Proteus仿真　5

1.4　Proteus ARES的PCB設(shè)計功能　7

第2章　Proteus ISIS的電路原理圖設(shè)計　11

2.1　Proteus軟件的安裝與運行　11

2.2　Proteus ISIS環(huán)境簡介　12

2.2.1　ISIS各窗口簡介　12

2.2.2　主菜單欄　13

2.2.3　主工具欄　16

2.2.4　工具箱　17

2.2.5　仿真工具欄　19

2.2.6　元件列表　19

2.2.7　預(yù)覽窗口　20

2.2.8　原理圖編輯窗口　20

2.3　ISIS的編輯環(huán)境設(shè)置　21

2.3.1　選擇模板　21

2.3.2　選擇圖紙　21

2.3.3　設(shè)置文本編輯器　22

2.3.4　設(shè)置網(wǎng)格　22

2.4　Proteus ISIS的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置　22

2.4.1　設(shè)置系統(tǒng)運行環(huán)境　22

2.4.2　設(shè)置路徑　23

2.4.3　設(shè)置快捷鍵　24

2.5　ISIS環(huán)境下的電路原理圖設(shè)計　24

2.5.1　新建或打開一個設(shè)計文件　24

2.5.2　選擇需要的元件到元件列表　26

2.5.3　放置元件并連接電路　27

第3章　Proteus ISIS的虛擬仿真工具　32

3.1　虛擬信號源　32

3.1.1　直流信號源　32

3.1.2　正弦波信號源　33

3.1.3　單周期數(shù)字脈沖信號源　35

3.1.4　數(shù)字時鐘信號源　36

3.2　虛擬儀器　37

3.2.1　虛擬示波器　37

3.2.2　虛擬終端　39

3.2.3　I2C調(diào)試器　41

3.2.4　SPI調(diào)試器　44

3.2.5　計數(shù)器/定時器　45

3.2.6　電壓表和電流表　47

3.3　圖表仿真　47

第4章　C51程序設(shè)計與調(diào)試　50

4.1　基于Keil μVision3的源程序設(shè)計　50

4.1.1　Keil μVision3的工作界面　50

4.1.2　創(chuàng)建工程　50

4.1.3　添加用戶源程序文件　53

4.1.4　程序的編譯與調(diào)試　55

4.1.5　工程的設(shè)置　58

4.2　加載目標(biāo)代碼文件、設(shè)置時鐘頻率及仿真運行　60

4.3　Proteus與μVision3的聯(lián)調(diào)　61

第5章　單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計仿真實例　64

5.1　例1——開關(guān)檢測　64

5.1.1　設(shè)計要求　65

5.1.2　Proteus電路設(shè)計　65

5.1.3　Keil μVision3平臺下的源程序設(shè)計　67

5.1.4　源程序編譯及目標(biāo)代碼文件的生成　69

5.1.5　加載目標(biāo)代碼文件與設(shè)置時鐘頻率　70

5.1.6　Proteus仿真　71

5.1.7　有關(guān)電路設(shè)計的幾點說明　71

5.2　例2——流水燈設(shè)計　72

5.2.1　設(shè)計要求　72

5.2.2　Proteus電路設(shè)計　73

5.2.3　源程序設(shè)計　73

5.2.4　Proteus仿真　74

5.3　例3——開關(guān)閉合狀態(tài)的檢測　75

5.3.1　設(shè)計要求　75

5.3.2　Proteus電路設(shè)計　75

5.3.3　源程序設(shè)計　77

5.3.4　Proteus仿真　78

5.4　例4——外部中斷實驗　79

5.4.1　設(shè)計要求　79

5.4.2　Proteus電路設(shè)計　79

5.4.3　源程序設(shè)計　80

5.4.4　Proteus仿真　81

5.5　例5——中斷優(yōu)先級實驗　82

5.5.1　設(shè)計要求　82

5.5.2　Proteus電路設(shè)計　83

5.5.3　源程序設(shè)計　83

5.5.4　Proteus仿真　85

5.6　例6——方波發(fā)生器　85

5.6.1　設(shè)計要求　85

5.6.2　Proteus電路設(shè)計　86

5.6.3　源程序設(shè)計、生成目標(biāo)代碼文件　87

5.6.4　Proteus仿真　88

5.7　例7——脈沖分頻器的應(yīng)用　89

5.7.1　設(shè)計要求　89

5.7.2　Proteus電路設(shè)計　89

5.7.3　源程序設(shè)計　90

5.7.4　Proteus仿真　91

5.8　例8——60秒倒計時時鐘　91

5.8.1　設(shè)計要求　91

5.8.2　Proteus電路設(shè)計　92

5.8.3　源程序設(shè)計　93

5.8.4　Proteus仿真　94

5.9　例9——雙機(jī)串行通信設(shè)計　94

5.9.1　設(shè)計要求　94

5.9.2　Proteus電路設(shè)計　95

5.9.3　源程序設(shè)計　96

5.9.4　Proteus仿真　100

5.10　例10——單片機(jī)控制82C55產(chǎn)生500Hz方波　101

5.10.1　設(shè)計要求　101

5.10.2　Proteus電路設(shè)計　102

5.10.3　源程序設(shè)計　102

5.10.4　電路設(shè)計與仿真　104

5.11　例11——4×4矩陣鍵盤的按鍵識別　104

5.11.1　設(shè)計要求　104

5.11.2　Proteus電路設(shè)計　104

5.11.3　源程序設(shè)計　106

5.11.4　Proteus仿真　108

5.12　例12——單片機(jī)控制字符型LCD的顯示　110

5.12.1　設(shè)計要求　110

5.12.2　Proteus電路設(shè)計　110

5.12.3　源程序設(shè)計　111

5.12.4　Proteus仿真　113

5.13　例13——單片機(jī)控制ADC0809兩路數(shù)據(jù)采集　113

5.13.1　設(shè)計要求　113

5.13.2　Proteus電路設(shè)計　114

5.13.3　源程序設(shè)計　115

5.13.4　Proteus仿真　117

5.14　例14——單片機(jī)控制DAC0832的波形發(fā)生器　118

5.14.1　設(shè)計要求　118

5.14.2　Proteus電路設(shè)計　118

5.14.3　源程序設(shè)計　119

5.14.4　Proteus仿真　122

5.15　例15——步進(jìn)電機(jī)的控制　123

5.15.1　設(shè)計要求　123

5.15.2　Proteus電路設(shè)計　123

5.15.3　源程序設(shè)計　124

5.15.4　Proteus仿真　126

第6章　基礎(chǔ)實驗　128

實驗1　單片機(jī)I/O口實驗——LED流水燈　128

實驗2　單片機(jī)I/O口實驗——模擬開關(guān)燈　129

實驗3　單個外部中斷實驗　129

實驗4　中斷嵌套實驗　130

實驗5　定時器實驗　130

實驗6　計數(shù)器實驗　131

實驗7　串口方式0擴(kuò)展并行輸出口實驗　131

實驗8　串口方式0擴(kuò)展并行輸入口實驗　132

實驗9　雙單片機(jī)串行通信　132

實驗10　單片機(jī)與PC之間串行通信實驗　133

實驗11　擴(kuò)展82C55并行I/O接口實驗　133

實驗12　獨立式鍵盤實驗　134

實驗13　矩陣式鍵盤掃描實驗　134

實驗14　單片機(jī)驅(qū)動1602液晶顯示模塊　135

實驗15　DAC0832的D/A轉(zhuǎn)換實驗　135

實驗16　ADC0809的A/D轉(zhuǎn)換實驗　136

實驗17　I2C總線——AT24C02存儲器讀寫　136

實驗18　單片機(jī)控制16×16陣列LED的顯示　137

實驗19　溫度傳感器DS18B20實驗　137

實驗20　直流電機(jī)控制實驗　138

實驗21　步進(jìn)電機(jī)控制實驗　138

實驗22　直流電機(jī)測速實驗　139

附錄　各實驗的參考電路　140

實驗1　單片機(jī)I/O口實驗——LED流水燈　140

實驗2　單片機(jī)I/O口實驗——模擬開關(guān)燈　140

實驗3　單個外部中斷實驗　141

實驗4　中斷嵌套實驗　142

實驗5　定時器實驗　143

實驗6　計數(shù)器實驗　143

實驗7　串口方式0擴(kuò)展并行輸出口實驗　144

實驗8　串口方式0擴(kuò)展并行輸入口實驗　145

實驗9　雙單片機(jī)串行通信　146

實驗10　單片機(jī)與PC之間串行通信　147

實驗11　擴(kuò)展82C55并行I/O接口實驗　148

實驗12　獨立式鍵盤實驗　149

實驗13　矩陣式鍵盤掃描實驗　150

實驗14　單片機(jī)驅(qū)動1602液晶顯示模塊　151

實驗15　DAC0832的D/A轉(zhuǎn)換實驗　152

實驗16　ADC0809的A/D轉(zhuǎn)換實驗　152

實驗17　I2C總線-AT24C02存儲器讀寫　153

實驗18　單片機(jī)控制16×16陣列LED顯示漢字　154

實驗19　溫度傳感器DS18B20實驗　155

實驗20　直流電機(jī)控制實驗　156

實驗21　步進(jìn)電機(jī)控制實驗　156

實驗22　直流電機(jī)測速實驗　157

第7章　課程設(shè)計題目　158

題目1　開關(guān)檢測器的制作　158

題目2　節(jié)日彩燈控制器　159

題目3　簡單的左右循環(huán)流水燈的制作　160

題目4　可控的左右循環(huán)流水燈的制作　161

題目5　單片機(jī)實現(xiàn)的順序控制　162

題目6　花樣流水燈的制作　163

題目7　擴(kuò)展74LSTTL電路的開關(guān)檢測器　164

題目8　單一外中斷的應(yīng)用　165

題目9　BCD譯碼的2位數(shù)碼管掃描的數(shù)字顯示　166

題目10　LCD電子鐘的制作　167

題目11　LED數(shù)碼管秒表的制作　169

題目12　秒計時表的制作　170

題目13　LCD顯示的定時鬧鐘制作　174

題目14　LCD顯示的音樂倒計數(shù)計數(shù)器　175

題目15　音樂音符發(fā)生器的制作　177

題目16　數(shù)字音樂盒的制作　178

題目17　基于日歷時鐘芯片DS1302的日歷電子鐘設(shè)計　179

題目18　LCD顯示的指針式電子鐘　182

題目19　可編程作息時間控制器設(shè)計　183

題目20　8位競賽搶答器的設(shè)計　185

題目21　用定時器設(shè)計的門鈴　185

題目22　控制數(shù)碼管循環(huán)顯示單個數(shù)字　188

題目23　十字路口交通燈控制器1　189

題目24　十字路口交通燈控制器2　189

題目25　基于DS18B20的數(shù)字溫度計設(shè)計　192

題目26　基于熱敏電阻的數(shù)字溫度計設(shè)計　194

題目27　8×8 LED點陣屏模仿電梯運行的樓層顯示　194

題目28　控制P1口的8只LED每0.5s閃亮1次　197

題目29　利用T1控制蜂鳴器發(fā)出1kHz的音頻信號　198

題目30　利用定時器在P1.0上產(chǎn)生周期為2ms的方波　199

題目31　電話鍵盤及撥號的模擬　199

題目32　8只數(shù)碼管同時顯示8個不同字符　201

題目33　測量引腳上的正脈沖寬度　203

題目34　單片機(jī)P1口控制轉(zhuǎn)彎燈實驗　203

題目35　8只數(shù)碼管滾動顯示單個數(shù)字　205

題目36　單片機(jī)擴(kuò)展82C55控制交通燈　206

題目37　甲機(jī)通過串口控制乙機(jī)LED閃爍　207

題目38　雙機(jī)間波特率可選的串行通信　208

題目39　雙機(jī)串行口方式1單工通信　211

題目40　雙機(jī)間的串口雙向通信　212

題目41　雙機(jī)串行口方式3通信　212

題目42　串口多機(jī)串行通信的設(shè)計　215

題目43　數(shù)碼管顯示4×4矩陣鍵盤的鍵號　217

題目44　LCD電子廣告屏　217

題目45　波形發(fā)生器的制作　217

題目46　頻率計的制作　222

題目47　單片機(jī)控制ADC0809的模數(shù)轉(zhuǎn)換與顯示　222

題目48　單片機(jī)數(shù)字電壓表設(shè)計　223

題目49　單片機(jī)控制串行A/D轉(zhuǎn)換器TLC549　226

題目50　小直流電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)　227

題目51　單片機(jī)控制三相單三拍步進(jìn)電機(jī)　229

題目52　單片機(jī)控制三相雙三拍步進(jìn)電機(jī)　231

題目53　單片機(jī)控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速　231

題目54　電容、電阻參數(shù)測試系統(tǒng)的設(shè)計　235

題目55　單片機(jī)控制串行DAC-TLC5615　235

參考文獻(xiàn)　2382100433B

項目一　Proteus設(shè)計與仿真　1

1.1　Proteus簡介　1

1.1.1　Proteus概述　1

1.1.2　Proteus的運行環(huán)境　2

1.1.3　ProteusVSM的資源庫和仿真工具　3

1.2　初識Proteus ISIS　6

1.2.1　進(jìn)入Proteus ISIS　6

1.2.2　ISIS工作窗口　6

1.3　Proteus設(shè)計與仿真基礎(chǔ)　9

1.3.1　單片機(jī)系統(tǒng)的Proteus設(shè)計與仿真的開發(fā)過程　9

1.3.2　ISIS鼠標(biāo)使用規(guī)則　9

1.3.3　Proteus文件類型　10

1.3.4　單片機(jī)系統(tǒng)的Proteus設(shè)計與仿真實例　10

1.3.5　單片機(jī)系統(tǒng)的Proteus源代碼級調(diào)試　22

1.4　Proteus設(shè)計與仿真應(yīng)用與提高　24

1.4.1　Proteus與第三方集成開發(fā)環(huán)境的聯(lián)合仿真　24

1.4.2　Proteus的一些其他常用設(shè)計操作指南　35

項目二　簡單交通信號控制設(shè)計　51

任務(wù)一　簡單的流水彩燈設(shè)計　51

任務(wù)二　帶控制的流水彩燈設(shè)計　53

任務(wù)三　簡單I/O口擴(kuò)展的流水彩燈設(shè)計　55

任務(wù)四　簡單的交通信號控制設(shè)計　58

項目三　簡單數(shù)字電壓表設(shè)計　62

任務(wù)一　單個數(shù)碼管的數(shù)字顯示控制設(shè)計　62

任務(wù)二　秒計時器的控制設(shè)計　64

任務(wù)三　多個數(shù)碼管的動態(tài)顯示設(shè)計　68

任務(wù)四　簡易電壓報警控制設(shè)計　71

任務(wù)五　簡單數(shù)字電壓表的設(shè)計　76

項目四　簡易信號發(fā)生器設(shè)計　80

任務(wù)一　簡易校牌的設(shè)計　80

任務(wù)二　獨立式按鍵的檢測　85

任務(wù)三　鋸齒電壓波信號的產(chǎn)生　90

任務(wù)四　簡易信號發(fā)生器設(shè)計　93

項目五　袖珍電子萬年歷設(shè)計　100

任務(wù)一　矩陣式鍵盤按鍵的檢測　100

任務(wù)二　簡易溫度計設(shè)計　106

任務(wù)三　簡易數(shù)字時鐘設(shè)計　113

任務(wù)四　袖珍電子萬年歷設(shè)計　121

附錄一　美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼(ASCII碼表)　133

附錄二　MCS-51單片機(jī)匯編指令集　135

參考文獻(xiàn)　141