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Proteus拥有丰富的资源,它体现在:
1.Proteus可提供的仿真元器件资源:
仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件,有30多个元件库。
2.Proteus可提供的仿真仪表资源:
示波器、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。
理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。
3.除了现实存在的仪器外,Proteus还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来,其作用与示波器相似,但功能更多。
这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标,例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。
这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。
4.Proteus可提供的调试手段Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。
这些测试信号包括模拟信号和数字信号。
Proteus不仅可将许多单片机实例功能形象化,也可将许多单片机实例运行过程形象化。
前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果,后者则是实物演示实验难以达到的效果。
课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。
由于PROTEUS提供了实验室无法相比的大量的元器件库,提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表,因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台
随着科技的发展,“计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要的前期设计手段。
它具有设计灵活,结果、过程的统一的特点。
可使设计时间大为缩短、耗资大为减少,也可降低工程制造的风险。
相信在单片机开发应用中PROTEUS也能茯得愈来愈广泛的应用。
2主要相关硬件介绍
2.1AT89C52简介
AT89C52是一个低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。
AT89C52单片机参数如下:
1、兼容MCS51指令系统
2、8kB可反复擦写(大于1000次)FlashROM;
3、32个双向I/O口;
4、256x8bit内部RAM;
5、3个16位可编程定时/计数器中断;
6、时钟频率0-24MHz;
7、2个串行中断,可编程UART串行通道;
8、2个外部中断源,共8个中断源;
9、2个读写中断口线,3级加密位;
10、低功耗空闲和掉电模式,软件设置睡眠和唤醒功能;
11、有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等几种封装形式,以适应不同产品的需求。
AT89C52工作原理与AT89C51单片机工作原理类似,AT89C52为8位通用微处理器,采用工业标准的C51内核,在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52相同,其主要用于会聚调整时的功能控制。
功能包括对会聚主IC内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化,会聚调整控制,会聚测试图控制,红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。
主要管脚有:
XTAL1(19脚)和XTAL2(18脚)为振荡器输入输出端口,外接12MHz晶振。
RST/Vpd(9脚)为复位输入端口,外接电阻电容组成的复位电路。
VCC(40脚)和VSS(20脚)为供电端口,分别接+5V电源的正负端。
P0~P3为可编程通用I/O脚,其功能用途由软件定义,在本设计中,P0端口(32~39脚)被定义为N1功能控制端口,分别与N1的相应功能管脚相连接,13脚定义为IR输入端,10脚和11脚定义为I2C总线控制端口,分别连接N1的SDAS(18脚)和SCLS(19脚)端口,12脚、27脚及28脚定义为握手信号功能端口,连接主板CPU
的相应功能端,用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能,详细端口分布见图2-1
图2-1AT89C52端口图
2.2四位数码管
四位数码管可以分为共阳极与共阴极两种,共阳极就是把所有LED的阳极连接到共同接点com,而每个LED的阴极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp(小数点);
共阴极则是把所有LED的阴极连接到共同接点com,而每个LED的阳极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp(小数点),如下图2-2所示。
通过控制各个LED的亮灭来显示数字。
图2-2四位数码管
2.374LS139芯片介绍
74LS139为两个2线-4线译码器,共有54/74S139和54/74LS139两种线路结构型式,当选通端(G1)为低电平,可将地址端(A、B)的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。
若将选通端(G1)作为数据输入端时,139还可作数据分配器。
具体的端口图见图2-3
.
图2-374LS139引脚图
3设计原理
利用AT89S52单片机的定时器,使其能精确计时。
利用中断系统使其实现启动、暂停以及复位清零的功能,P0口输出段码数据,P2.0~P2.2连上译码器作为位选,P3.2和P3.3接口的两个按钮分别实现启动/暂停和复位功能。
计时器采用T0中断实现,定时溢出中断周期为1ms,当溢出中断后向CPU发出溢出中断请求,每发出10次中断请求就对10ms位(即最后一位)加一,达到100次就对100ms位加一,以此类推,直到99.99s为止。
再看按键的处理。
两个按键采用中断的方法,设置外部中断0和外部中断1位脉冲边沿触发方式,这样一来每当按键按下时便会触发中断,从而实现启动/暂停和复位。
开始键和暂停键使用了外部中断,所以需要连到单片机的P3.2和P3.3引脚上,这两个I/O口的第二功能是单片机的外部中断0端口和外部中断1端口。
显示电路由四位数码管组成,采用动态显示方式,因此有8位段控制和4位位控制,8位段接控制接P0口,P0.0~P0.7分别控制数码管的abcdefgdp显示,位控制接在P2.0和P2.1两个口,在通过一个2—4译码器实现位控制。
4电路设计
4.1电路框图设计
图4-1电路设计框图
4.2电路模块介绍
4.2.1控制电路
图4-2控制模块
本次课设设计了两个按钮,一个为开始和暂时按钮,另外一个为复位按钮,当按下按钮时,会根据程序中的相应中断程序来实现相关功能。
4.2.2译码电路
图4-32-4译码电路
2-4译码电路通过74LS139芯片来实现译码功能,其中A口接单片机P2.0口,B口接P2.1口,E口接地,Y0~Y3口接数码管的1234口,2-4译码电路实现了对数码的位选功能。
4.2.3数码管显示电路
图4-4数码管显示电路
本次显示使用的数码管为八段数码管,共有8八二极管显示单元,其中一个为小数点了,A、B、C、D、E、F、G、DP口接单片机上的P0.0~P0.7口,来进行段选,1~4口接上文的译码电路。
完成对秒表记时的显示。
4.3仿真电路图
图4-2仿真电路
5设计代码
#include<
reg52.h>
unsignedintdatatable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
//显示码值
unsignedinti,j,k,l,count;
charsw=0;
voiddelay(unisignedintz)//延时程序
{
unsignedintx,y;
for(x=z;
x!
=0;
x--)
for(y=110;
y!
y--);
}
voidmain()
TMOD=0x01;
//设置定时器为模式1
TH0=(65536-1000)/256;
//给定时器赋定时初值
TL0=(65536-1000)%256;
EA=1;
//开中断
EX0=1;
//打开外部中断0中断
EX1=1;
//打开外部中断1中断
ET0=1;
//打开T0中断
IT0=1;
//设置外部中断位脉冲边沿触发方式
IT1=1;
//跳变沿触发方式INT1上电平从从高到低的负跳变有效
while
(1)//数码显示
{
P2=0x03;
P0=table[i];
delay
(1);
P2=0x02;
P0=table[j];
P2=0x01;
P0=(table[k]+0x80);
P2=0x00;
P0=table[l];
};
voidex0()interrupt0//外部中断0
sw=!
sw;
//设置复位
TR0=sw;
voidex1()interrupt2//外部中断0
l=k=j=i=0;
voidtimer0()interrupt1//定时器T0溢出中断
//重装计数初值
count++;
//溢出中断次数加一
if(count==10)
count=0;
i++;
//溢出10次,0.01s位加一
if(i==10)
{
i=0;
//0.01s位到10了,清零,0.1s位加一
j++;
if(j==10)
{
j=0;
//0.1s位到10了,清零,1s位加一
k++;
if(k==10)
{
k=0;
//1s位到10了,清零,10s位加一
l++;
}
}
}
}
6仿真图
图6-1开始记时
图6-2暂停记时
图6-3复位
7仿真结果分析
通过以上的分析,我们可知所设计的秒表计时器,可实现记时功能,既可以进行启动记时,也可以通过同一个按键来实现暂停,并能通过复位清零键来使秒表记时器复位,以实现重新记时,在记时到99秒时,秒表会自动清零,需要重新按开始键才可以。
8实物图
图8-1单片机实物图
9心得体会
本次课设要求我们定时器/计数器设计一个简单的秒表,能显示计时状态和结果。
要求进行电路实验或仿真,并使用C语言进行程序的开发。
能力拓展训练使得我们又一次熟悉了已学的C语言和先学的单片机的应用。
通过这次能力拓展使我们的动手能得到了提升,而且学会了独立完成一项任务。
在做这次设计之前,通过查找相关资料,我已经对本次课设有了一定的了解,在查询了大量资料和请教同学之后,我最终能成功的做出本次课设。
但是在做课设的过程中发现有很多知识点没有掌握,基础知识不可缺少,但是一些核心的高层次的知识点更是不可忽视。
在完成课设的过程中没少向同学请教,由此我意识到,任何时候任何事情,闭门造车是不可取的,要一直坚持向周围的师长,同学求教,以取得新的思考途径。
通过这次强化训练基础课程知识的了解。
这次的能力拓展训练主要与C语言编程和单片机原理等方面的知识,充分锻炼了我运用所学知识解决实际问题的能力。
通过查阅资料,温习课本知识和学习笔记,我深刻领悟到各课程之间的联系,并初步掌握了综合运用课本知识分析问题的方法。
本次简单秒表的设计采用单片机与微机原理编程的方法,实现了秒表Proteus原理图的绘制和仿真,达到了预期目的,完成了设计的任务要求。
这次设计充分检验了我自学的能力。
这次的设计任务涉及到了许多软件方面的知识。
通过查阅资料,我不但巩固了所学的课本知识,而且学会了熟练使用许多软件。
通过这次拓展训练,我也意识到自己的不足,单片机方面的知识对我们工作和学习都非常重要,而我在这方面还存在很多不足,以后还是要多多学习相关知识,虚心请教他人才能取得长足的进步,是自己的专业知识技能更近一步,使自己在以后的学习工作有能力胜任相关的工作要求。
参考文献
[1]李群芳,张士军.单片微型计算机与接口技术.电子工业出版社,2010.7.1
[2]张毅刚.基于Proteus的单片机课程的基础实验与课程设计.人民邮电出版社.2012.4
[3]薛晓书.单片微机原理及接口技术[M].西安石油大学2002.3
[4]朱清慧.Proteus教程.清华大学出版社.2011.6
[5]郭天祥.新概念51单片机C语言教程.电子工业出版社.2009.1.1
[6]JohnByrne,JohnBolton等编著.Proteus.MarvelComics出版社,2009.5
本科生课程设计成绩评定表
姓名
性别
专业、班级
课程设计题目:
试用定时器/计数器设计一个简单的秒表,能显示计时状态和结果。
课程设计答辩或质疑记录:
成绩评定依据:
最终评定成绩(以优、良、中、及格、不及格评定)
指导教师签字:
年月日
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- 定时器 计数器 设计 一个 简单 秒表
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