单片机课程设计报告-单片机最小系统电路的原理图设计.doc

PROTEUS简介 Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、keil和MPLAB等多种编译器。 KEIL简介 Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。如果你使用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选，即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。 一、设计要求 （1）单片机最小系统电路的原理图设计，包括晶振电路、复位电路、按键以及显示电路的设计； （2）利用proteus软件进行简单电路图的绘制及仿真调试； （3）利用keil软件建立简单的工程以及生成.hex文件与proteus的综合使用； （4）矩阵键盘的设计以及数码管的使用。 二、PROTUES电路原理图的绘制 (元器件的选择：进入软件操作界面后点击左上方如图所示的中间按钮，之后点击中的“P”按钮，然后就可以自由选择器件。 图一proteus器件选择 在“keywords一栏输入器件型号即可查到相应的元件库，例如输入“89c51”， 图二proteus器件查找结果 点击右下角的“OK”按钮即可将所选的器件拖入绘图界面。 (器件的连线：点击如图所示的黑色箭头进入连线环境，鼠标左键点击连线一头移动到另一头即可。 (电路的仿真及调试：由于本次课设学习proteus软件与keil软件的综合使用，因此在对电路图进行仿真时需使用keil生成的 .hex文件。双击单片机进入选择界面： 图三hex文件的选择 点击文件的按钮找到.hex文件所在的根目录选中，然后点击“OK”即可。最后，点击如图所示最左边的按钮即可看到电路仿真结果，最右边的按钮为仿真停止按钮。至此一个简单的电路原理图的绘制及仿真调试就完成了。 三、利用KEIL软件生成.hex文件 (工程的建立：点击“project”—“new uvision project”建立一个工程并为之选择一个合适的存储目录.由于本课程是和89c51单片机的综合使用，所以在随后弹出的对话框里选择ATMEL目录下的AT89C51即可： 图四单片机型号选择 (程序的编写及添加：点击“file”—“new”即可在在右边出现的对话框中。编写之前将所要编写的程序文件进行保存 图五添加C文件 注意此时保存的文件名的后缀一定要为.c，否则将达不到本实验的要求生成相应的.hex文件。 之后右键“source group1”—“add files to group”将所编写的c文件添加进去。 (HEX文件的生成：选中“target”文件夹右键选择第一项，在随后出现的对话框里选择“output”找到“create hex”选中后点击“OK”关闭对话框即可： 图六选择hex文件的生成 最后点击中前两个按钮即可分别看到程序的编译结果以及hex文件的生成提示。 如上图所示即说明编译成功，hex文件生成。 四、电路图的设计思路： (单片机最小系统： 图七单片机最小系统 (矩阵键盘的工作原理： 最常见的键盘布局如下图一所示。一般由16个按键组成，在单片机中正好有一个P口实现16个按键功能。4*4键盘内部电路图如图所示二。 图八 图九 当无按键闭合时，P10~P13与P14~P17之间开路。当有按键闭合时，与闭合按键相连的两条I/O口线之间短路。判断有无按键按下的方法是：第一步，置列线P14~P17为输入状态，从行线P10~P13输出低电平，读入列线数据，若