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如何用单片机Proteus实现对实时时钟的仿真设计?

2018年08月23日 17:03 次阅读

单片机技术应用于各行各业,是一种实用的智能型控制技术,单片机技术的发展极大地推动了电子、通信、计算机、机电一体化等行业的快速发展,成为当前教学和科研的热门技术。本文详细介绍一种新型的单片机仿真软件Proteus,利用它可以实现单片机教学中很多面向端口、外围设备扩展控制型实验的仿真,提高教学效果,进一步缩短教学与工程实际的距离。

1Proteus简介

ProteusISIS是英国Lacenterelec-tronics公司开发的电路分析与实物仿真软件,应用范围十分广泛,涉及PCB制版、Spice电路仿真、单片机仿真以及对ARM7/LPC2000的仿真。Proteus主要由ARESISIS两大模块构成,ARES主要用于印刷电路板(PCB)的设计及其电路仿真,ISIS主要用于原理图的设计并仿真。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:①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;有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。②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、ARM系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。③提供软件调试功能。该软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;同时支持第三方的软件编译和调试环境,如KeilC51uVision2等软件。④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。

下面以单片机实时时钟电路为例,介绍使用Proteus进行单片机实时时钟电路设计与仿真的过程。

2硬件电路图的设计

该实时时钟电路的硬件主要由AT89C51单片机、时钟芯片DS1302、数码管显示驱动芯片MAX7219等元器件组成。实时时钟电原理图如图1所示。

运行ProteusISIS后出现程序主窗口界面,鼠标左键单击窗口左侧的元器件工具栏的Component按钮,接着再点击窗口左侧的元器件选择区的PickDivices.按钮,弹出的PickDevices窗口,再在Category栏里点击MicroprocessorICs项后,在Results栏里会出现各种类型的CPU器件,找到AT89C51后双击,AT89C51就被添加到当前窗口左侧的元器件列表区了。用同样的方法依次把DS1302、MAX7219、数码管、晶振以及多个电阻、电容也添加到器件列表区里。然后再依次点击列表区里的器件,单击左键把他们放到绘图区,右键选中元件,并编辑其属性,合理布局后,进行连线。所有导线画完后,添加上电源和接地符号,原理图的绘制就完成了,保存设计文件于C:\ProgramFile\LacenterElectronics\Proteus7Professional\clock文件夹,文件名为clock.DSN。

3软件设计与实现

本实时时钟电路的软件的主要功能包括时钟芯片DS1302的设置和时间的读取,数码管显示驱动芯片MAX7219驱动时间显示等。软件采用汇编语言编写,在WAVE3.2集成调试软件中编辑完成后,以文件名DS1302.asm存盘并编译生成16进制目标文件DS1302.hex。同样保存到C:\ProgramFile\LacenterElectronics\Proteus7Professional\clock文件夹中。

4系统的仿真分析

电路原理图在ISIS里设计完成,并将系统软件编译成.hex文件后,下面就可以进行实时时钟电路的虚拟仿真了。在ISIS的原理图中,右键单击AT89C51将其选中,然后单击左键打开AT89C51的EditComponent对话框,在ProgramFile选项中选择文件DS1302.hex,单击OK按钮完成仿真设置。点击ISIS下方仿真按钮的运行按钮,系统开始运行,实时显示当前时间。

如何用单片机Proteus实现对实时时钟的仿真设计?

5结语

通过本文的Proteus软件实现单片机实时时钟电路仿真设计的实例,可以得出将Proteus软件引入单片机课程中进行辅助教学,是教学方法的一种改革,是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用,有利于促进课程和教学改革,更有利于培养学生的创新素质和创造能力;同时Proteus不断完善的功能和强大的仿真能力被越来越多的设计人员所喜爱,生电子设计竞赛活动中也逐步得到了推广。

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以单片机控制系统为核心的LED智能照明系设计

AC LED驱动电路,采用以双向可控硅为核心器件的触发电路,由单片机输出信号经D/A转换后,通过运算...

发表于 2018-08-08 16:56 100次阅读
以单片机控制系统为核心的LED智能照明系设计

基于单片机控制的智能巡线小车多模式速度控制系统设...

通过控制MC33886 的四根输入线可以方便地实现电机正转、反转、能耗制动及反接制动。图3为经过简化...

发表于 2018-08-08 16:54 72次阅读
基于单片机控制的智能巡线小车多模式速度控制系统设...

如何使用单片机开发设计一款产品?七个步骤告诉你

首先要清楚你要做一个什么样的产品,这个产品包含哪些功能,要采集哪些信号?要控制哪些设备?要走哪些通讯...

发表于 2018-08-08 16:45 168次阅读
如何使用单片机开发设计一款产品?七个步骤告诉你

按键复位是什么 单片机按键复位程序

简而言之,复位电路的目的就是在上电的瞬间提供一个与正常工作状态下相反的电平。

发表于 2018-08-08 14:54 83次阅读
按键复位是什么 单片机按键复位程序

单片机按键复位电路原理和电路图解析

在单片机系统中,系统上电启动的时候复位一次,当按键按下的时候系统再次复位,如果释放后再按下,系统还会...

发表于 2018-08-08 14:32 528次阅读
单片机按键复位电路原理和电路图解析

常见的复位电路 单片机复位电路的原理

复位电路的目的就是在上电的瞬间提供一个与正常工作状态下相反的电平。

发表于 2018-08-08 10:39 184次阅读
常见的复位电路 单片机复位电路的原理

51单片机手动复位和手动/上电复位的区别和解决方...

复位电路是一种用来使电路恢复到起始状态的电路设备,它的操作原理与计算器有着异曲同工之妙,只是启动原理...

发表于 2018-08-08 10:21 383次阅读
51单片机手动复位和手动/上电复位的区别和解决方...

51单片机复位电路图分析 浅析复位电路构成

复位电路的原理是单片机RST引脚接收到2US以上的电平信号,只要保证电容的充放电时间大于2US,即可...

发表于 2018-08-08 09:42 382次阅读
51单片机复位电路图分析 浅析复位电路构成

以HT46RU232单片机为核心的智能家居电话远...

语音提示是系统的重要组成部分,能为用户提供直观的反馈信息,引导用户更好地进行系统的操作。语音芯片能将...

发表于 2018-08-07 16:00 801次阅读
以HT46RU232单片机为核心的智能家居电话远...

以C8051F340单片机为核心的红外测温系统设...

程序依照USBXpress提供的API函数编写,在程序界面初始化时调用SI_GetNumDevice...

发表于 2018-08-07 15:42 73次阅读
以C8051F340单片机为核心的红外测温系统设...

以单片机为核心的步进电机控制系统驱动设计

AT89C52具有8KB Flash,256B内部RAM,32个I/O口线,3个16位定时/记数器,...

发表于 2018-08-07 15:29 132次阅读
以单片机为核心的步进电机控制系统驱动设计

以C8051F021单片机和RA8835液晶控制...

本系统中的CAT28C256单独占用A0~A14地址总线,同时A15、A14、A13用作74HC13...

发表于 2018-08-07 15:24 100次阅读
以C8051F021单片机和RA8835液晶控制...

以80C196KB单片机为核心的控制系统灭菌器设...

该灭菌器主要进行包裹类、器械类、乳胶类、液体类及其它类五项进行灭菌,其工艺大体相同,不同之处可由程序...

发表于 2018-08-07 15:16 46次阅读
以80C196KB单片机为核心的控制系统灭菌器设...

关于单片机汇编延时程序的一些了解

如果用高级语言编程,只需要简单地调用延时函数就可以实现,但是计算机具体是怎么实现的呢?要想知其所以然...

发表于 2018-08-04 09:19 112次阅读
关于单片机汇编延时程序的一些了解

单按键开关控制电路

本文主要介绍了思恋单键开关电路图。包括了单键开关机电路、单键轻触电子开关电路和简单的单按键开关电路及...

发表于 2018-08-02 15:41 734次阅读
单按键开关控制电路

基于msp430f149单片机下74hc14n应...

MSP430系列单片机是一种新型的功能强大的单片机%2C具有超低功耗和适应工业应用的特点。

发表于 2018-08-02 14:49 376次阅读
基于msp430f149单片机下74hc14n应...

怎么给单片机加密? 单片机加密有哪些方法?

坚持不懈的尝试突破保护机制的破解团体和不断引入新的安全防范方案的制造商之间的斗争是没有尽头的。

发表于 2018-07-31 16:59 684次阅读
怎么给单片机加密? 单片机加密有哪些方法?

单片机怎么解密? 单片机解密技术大全

众所周知,目前凡是涉及到单片机解密的领域一般都是进行产品复制的,真正用来做研究学习的,不能说没有,但...

发表于 2018-07-31 15:40 687次阅读
单片机怎么解密? 单片机解密技术大全

基于74HC595单片机驱动数码管设计

74HC595芯片是一种串入并出的芯片,在电子显示屏制作当中有广泛的应用。

发表于 2018-07-31 15:00 527次阅读
基于74HC595单片机驱动数码管设计

浅谈EDA和单片机在键盘上的应用

EDA和单片机技术在键盘上的应用为了更深入的研究 EDA 技术和单片机技术,下面对键盘中, EDA ...

发表于 2018-07-30 10:47 119次阅读
浅谈EDA和单片机在键盘上的应用

数码管在单片机上的应用详解

码管引脚定义每一笔划都是对应数码管一个字母表示数码管DP是小数点。

发表于 2018-07-30 10:32 587次阅读
数码管在单片机上的应用详解

关于单片机那些你不知道的技巧

学习单片机的教程已经很普遍了,让我来简单的介绍一下吧!接触单片机已有6个月了,自我觉得很有意思。单片...

发表于 2018-07-30 09:39 1328次阅读
关于单片机那些你不知道的技巧

单片机与嵌入式系统有什么区别和联系?

随着电子信息科学技术信息化,智能化,网络化的发展,单片机与嵌入式也获得了广阔的应用空间。本文简单分析...

发表于 2018-07-29 11:44 762次阅读
单片机与嵌入式系统有什么区别和联系?

单片机程序设计时如何进行优化详细资料概述

由于单片机的性能同电脑的性能是天渊之别的,无论从空间资源上、内存资源、工作频率,都是无法与之比较的。...

发表于 2018-07-29 11:36 579次阅读
单片机程序设计时如何进行优化详细资料概述