Proteus产品设计仿真实例-单片机实验指导书

1）仿真实例

设计一个简单的单片机电路，如图2-47所示。

电路的核心是单片机AT89C52，晶振X1和电容C1、C2构成单片机时钟电路，单片机的P1口接8个发光二极管，二极管的阳极通过限流电阻接到电源的正极。

2）电路图绘制

（1）将需要用到的元器件加载到对象选择器窗口。单击对象选择器按钮，如图2-48所示。

图2-47　流水灯控制电路

图2-48　元器件选择

弹出“Pick Devices”对话框，在“Category”下面找到“Microprocessor ICs”选项，用鼠标左键单击，在对话框的右侧，我们会发现这里有大量常见的各种型号的单片机。找到AT89C52，双击“AT89C52”。这样在左侧的对象选择器中就有了AT89C52这个元件了。

如果知道元件AT89C52的名称或者型号，我们可以在“Keywords”中输入AT89C52，系统在对象库中搜索查找，并将搜索结果显示在“Results”中，如图2-49所示。

图2-49　单片机元件选择

在“Results”的列表中，双击“AT89C52”即可将AT89C52加载到对象选择器窗口内。接着在“Keywords”中输入CRY，在“Results”的列表中，双击“CRYSTAL”将晶振加载到对象选择器窗口内，如图2-50所示。

图2-50　晶振选择

经过前面的操作我们已经将AT89C52、晶振加载到了对象选择器窗口内，现在还缺CAP（电容）、CAP POL（极性电容）、LED-RED（红色发光二极管）、RES（电阻），我们只要依次在“Keywords”中输入CAP、CAP POL、LED-RED、RES，在“Results”的列表中，把需要用到的元件加载到对象选择器窗口内即可。

在对象选择器窗口内用鼠标左键单击“AT89C52”会发现在预览窗口中可以看到AT89C52的实物图，且绘图工具栏中的元器件按钮处于选中状态。再单击“CRYSTAL”“LED-RED”也能看到对应的实物图，元器件按钮也处于选中状态，如图2-51所示。

图2-51　元器件选择

（2）将元器件放置到图形编辑窗口。

在对象选择器窗口内，选中AT89C52，如果元器件的方向不符合要求，可使用预览对象方向控制按钮进行调整。例如，用按钮对元器件进行顺时针旋转，用按钮对元器件进行逆时针旋转，用按钮对元器件进行左右反转，用按钮对元器件进行上下反转。元器件方向符合要求后，将鼠标置于图形编辑窗口元器件需要放置的位置，单击鼠标左键，出现紫红色的元器件轮廓符号（此时还可对元器件的放置位置进行调整）。再单击鼠标左键，元器件被完全放置（放置元器件后，如还需调整方向，可使用鼠标左键，单击需要调整的元器件，再单击鼠标右键菜单进行调整）。同理将晶振、电容、电阻、发光二极管放置到图形编辑窗口，如图2-52所示。

图2-52　放置电路元器件

我们将元器件编号，并修改参数。修改的方法是：在图形编辑窗口中，双击元器件，在弹出的“Edit Component”对话框中进行修改。现以电阻为例进行说明，如图2-53所示。

图2-53　元器件参数修改

把“Component Reference”中的R？改为R1，把“Resistance”中的10k改为1k。修改好后单击按钮，这时编辑窗口就有了一个编号为R1，阻值为1k的电阻了。大家只需重复以上步骤就可对其他元器的参数进行设置。

（3）元器件与元器件的电气连接。

Proteus具有自动连线功能（wire auto router），当鼠标移动至连接点时，鼠标指针处出现一个虚线框。

单击鼠标左键，移动鼠标至LED-RED的阳极，出现虚线框时，单击鼠标左键完成连线，如图2-54所示。

图2-54　完成连线

同理，我们可以完成其他连线。在此过程中，我们可以按下ESC键或者单击鼠标右键放弃连线。(www.xing528.com)

（4）放置电源端子。

单击绘图工具栏的按钮，使之处于选中状态。单击选中“POWER”，放置两个电源端子；单击选中“GROUND”，放置一个接地端子。放置好后完成连线，如图2-55所示。

图2-55　总体电路图

（5）在编辑窗口绘制总线。

单击绘图工具栏的按钮，使之处于选中状态。将鼠标置于图形编辑窗口，单击鼠标左键，确定总线的起始位置；移动鼠标，屏幕出现一条蓝色的粗线，选择总线的终点位置，双击鼠标左键，这样一条总线就绘制好了，如图2-56所示。

（6）元器件与总线的连线。

在绘制元器件与总线的连线时，一般用斜线来表示。此时我们需要自己决定走线路径，在想要拐点处单击鼠标左键即可。在绘制斜线时我们需要关闭自动连线功能，可通过使用工具栏里的WAR命令按钮来关闭该功能。绘制完成的效果如图2-57所示。

图2-56　总线画法

图2-57　完整原理图

（7）放置网络标号。

单击绘图工具栏的网络标号按钮使之处于选中状态。将鼠标置于欲放置网络标号的导线上，这时会出现一个“×”，表明该导线可以放置网络标号。单击鼠标左键，弹出“Edit Wire Label”对话框，在“String”中输入网络标号名称（如a），单击按钮，完成该导线的网络标号的放置。同理，可以放置其他导线的标号。注意：在放置导线网络标号的过程中，相互接通的导线必须标注相同的标号，如图2-58所示。

图2-58　网络标号配置

至此，我们便完成了整个电路图的绘制。

3）电路调试

在进行调试前，我们需要设计和编译程序，并加载编译好的程序。

（1）编译程序。

Proteus自带编译器，有8051、AVR、PIC的汇编器等。在ISIS上添加编写好的程序，方法如下：单击菜单栏“Source”，在下拉菜单中单击“Add/Remove Source Code Files”，出现一个对话框，如图2-59所示。

图2-59　选择添加的硬件单片机类型

单击对话框的按钮，在弹出的对话框中找到设计好的ASM文件，单击“打开”，在“Code Generation Tool”的下面找到“ASEM51”，然后单击按钮，设置完毕后就可以编译了。单击菜单栏的“Source”，在下拉菜单中单击“Build All”，稍等一会儿，编译结果的对话框就会出现在我们面前。如果有错误，对话框会告诉我们是哪一行出现了问题。或者利用Keil C51开发软件完成源程序代码的编写和编译，形成HEX文件。

（2）加载程序。

选中单片机AT89C52，用鼠标左键单击AT89C52，弹出一个对话框，如图2-60所示。

图2-60　程序加载

在弹出的对话框里单击“Program File”中的按钮，找到刚才编译得到的HEX文件并打开，然后单击按钮就可以调试了。单击调试控制运行按钮，进入调试状态。这时我们能清楚地看到每一个引脚电平的变化。红色代表高电平，蓝色代表低电平。进入调试状态后，若出现错误提示，通常如图2-61所示。

图2-61　调试出错与报警

出现此错误提示的原因是：电路图中有两个电阻的编号都是R1。我们只需要把其中一个改为R9就行了。