基於Proteus的單片機課程的基礎實驗與課程設計

《基於Proteus的單片機課程的基礎實驗與課程設計》是2012年出版的圖書，作者是張毅剛 。

基本介紹

• 中文名：基於Proteus的單片機課程的基礎實驗與課程設計
• ISBN：978-7-115-27616-2
• 作　者：張毅剛 
• 開　本：16 開
• 作者：張毅剛
• 責任編輯　：武恩玉、董楠
• 字數：384 千字
• 包裝：平裝
• 頁數：　238 頁
• 出版時間：2012年4月
• 定　價：　　32.00 元

內容提要

本書從實用角度出發，介紹如何使用功能強大的虛擬仿真工具Proteus進行單片機套用系統的虛擬設計與仿真。本書首先對Proteus的基本功能及特性進行概括性介紹，然後介紹在Proteus的ISIS下進行AT89S51單片機套用系統的原理電路設計以及在Keil μVision3開發環境下進行C51語言程式開發，最後詳細介紹如何使用Proteus來進行虛擬設計、仿真以及調試，同時結合課程內容給出了15個基於Proteus的虛擬仿真設計實例，供讀者學習和借鑑。最後列出的數十個基礎實驗和課程設計題目可作為基礎實驗和課程設計實踐教學環節的作業題目，也可作為課后綜合性設計訓練的大作業題目。

本書可作為各高校與職業技術學院涉及單片機套用專業的學生單片機課程的基礎實驗和課程設計環節的教材，也可作為廣大工程技術人員學習、掌握單片機系統虛擬仿真技術的參考書。

目　錄

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　單片機套用系統的Proteus仿真　5

1.4　Proteus ARES的PCB設計功能　7

第2章　Proteus ISIS的電路原理圖設計　11

2.1　Proteus軟體的安裝與運行　11

2.2　Proteus ISIS環境簡介　12

2.2.1　ISIS各視窗簡介　12

2.2.2　主選單欄　13

2.2.3　主工具列　16

2.2.4　工具箱　17

2.2.5　仿真工具列　19

2.2.6　元件列表　19

2.2.7　預覽視窗　20

2.2.8　原理圖編輯視窗　20

2.3　ISIS的編輯環境設定　21

2.3.1　選擇模板　21

2.3.2　選擇圖紙　21

2.3.3　設定文本編輯器　22

2.3.4　設定格線　22

2.4　Proteus ISIS的系統參數設定　22

2.4.1　設定系統運行環境　22

2.4.2　設定路徑　23

2.4.3　設定快捷鍵　24

2.5　ISIS環境下的電路原理圖設計　24

2.5.1　新建或打開一個設計檔案　24

2.5.2　選擇需要的元件到元件列表　26

2.5.3　放置元件並連線電路　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　單周期數字脈衝信號源　35

3.1.4　數字時鐘信號源　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調試器　41

3.2.4　SPI調試器　44

3.2.5　計數器/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程式設計與調試　50

4.1　基於Keil μVision3的源程式設計　50

4.1.1　Keil μVision3的工作界面　50

4.1.2　創建工程　50

4.1.3　添加用戶源程式檔案　53

4.1.4　程式的編譯與調試　55

4.1.5　工程的設定　58

4.2　載入目標代碼檔案、設定時鐘頻率及仿真運行　60

4.3　Proteus與μVision3的聯調　61

第5章　單片機系統的設計仿真實例　64

5.1　例1——開關檢測　64

5.1.1　設計要求　65

5.1.2　Proteus電路設計　65

5.1.3　Keil μVision3平台下的源程式設計　67

5.1.4　源程式編譯及目標代碼檔案的生成　69

5.1.5　載入目標代碼檔案與設定時鐘頻率　70

5.1.6　Proteus仿真　71

5.1.7　有關電路設計的幾點說明　71

5.2　例2——流水燈設計　72

5.2.1　設計要求　72

5.2.2　Proteus電路設計　73

5.2.3　源程式設計　73

5.2.4　Proteus仿真　74

5.3　例3——開關閉合狀態的檢測　75

5.3.1　設計要求　75

5.3.2　Proteus電路設計　75

5.3.3　源程式設計　77

5.3.4　Proteus仿真　78

5.4　例4——外部中斷實驗　79

5.4.1　設計要求　79

5.4.2　Proteus電路設計　79

5.4.3　源程式設計　80

5.4.4　Proteus仿真　81

5.5　例5——中斷優先權實驗　82

5.5.1　設計要求　82

5.5.2　Proteus電路設計　83

5.5.3　源程式設計　83

5.5.4　Proteus仿真　85

5.6　例6——方波發生器　85

5.6.1　設計要求　85

5.6.2　Proteus電路設計　86

5.6.3　源程式設計、生成目標代碼檔案　87

5.6.4　Proteus仿真　88

5.7　例7——脈衝分頻器的套用　89

5.7.1　設計要求　89

5.7.2　Proteus電路設計　89

5.7.3　源程式設計　90

5.7.4　Proteus仿真　91

5.8　例8——60秒倒計時時鐘　91

5.8.1　設計要求　91

5.8.2　Proteus電路設計　92

5.8.3　源程式設計　93

5.8.4　Proteus仿真　94

5.9　例9——雙機串列通信設計　94

5.9.1　設計要求　94

5.9.2　Proteus電路設計　95

5.9.3　源程式設計　96

5.9.4　Proteus仿真　100

5.10　例10——單片機控制82C55產生500Hz方波　101

5.10.1　設計要求　101

5.10.2　Proteus電路設計　102

5.10.3　源程式設計　102

5.10.4　電路設計與仿真　104

5.11　例11——4×4矩陣鍵盤的按鍵識別　104

5.11.1　設計要求　104

5.11.2　Proteus電路設計　104

5.11.3　源程式設計　106

5.11.4　Proteus仿真　108

5.12　例12——單片機控制字元型LCD的顯示　110

5.12.1　設計要求　110

5.12.2　Proteus電路設計　110

5.12.3　源程式設計　111

5.12.4　Proteus仿真　113

5.13　例13——單片機控制ADC0809兩路數據採集　113

5.13.1　設計要求　113

5.13.2　Proteus電路設計　114

5.13.3　源程式設計　115

5.13.4　Proteus仿真　117

5.14　例14——單片機控制DAC0832的波形發生器　118

5.14.1　設計要求　118

5.14.2　Proteus電路設計　118

5.14.3　源程式設計　119

5.14.4　Proteus仿真　122

5.15　例15——步進電機的控制　123

5.15.1　設計要求　123

5.15.2　Proteus電路設計　123

5.15.3　源程式設計　124

5.15.4　Proteus仿真　126

第6章　基礎實驗　128

實驗1　單片機I/O口實驗——LED流水燈　128

實驗2　單片機I/O口實驗——模擬開關燈　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　計數器實驗　131

實驗7　串口方式0擴展並行輸出口實驗　131

實驗8　串口方式0擴展並行輸入口實驗　132

實驗9　雙單片機串列通信　132

實驗10　單片機與PC之間串列通信實驗　133

實驗11　擴展82C55並行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　單片機驅動1602液晶顯示模組　135

實驗15　DAC0832的D/A轉換實驗　135

實驗16　ADC0809的A/D轉換實驗　136

實驗17　I2C匯流排——AT24C02存儲器讀寫　136

實驗18　單片機控制16×16陣列LED的顯示　137

實驗19　溫度感測器DS18B20實驗　137

實驗20　直流電機控制實驗　138

實驗21　步進電機控制實驗　138

實驗22　直流電機測速實驗　139

附錄　各實驗的參考電路　140

實驗1　單片機I/O口實驗——LED流水燈　140

實驗2　單片機I/O口實驗——模擬開關燈　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　計數器實驗　143

實驗7　串口方式0擴展並行輸出口實驗　144

實驗8　串口方式0擴展並行輸入口實驗　145

實驗9　雙單片機串列通信　146

實驗10　單片機與PC之間串列通信　147

實驗11　擴展82C55並行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　單片機驅動1602液晶顯示模組　151

實驗15　DAC0832的D/A轉換實驗　152

實驗16　ADC0809的A/D轉換實驗　152

實驗17　I2C匯流排-AT24C02存儲器讀寫　153

實驗18　單片機控制16×16陣列LED顯示漢字　154

實驗19　溫度感測器DS18B20實驗　155

實驗20　直流電機控制實驗　156

實驗21　步進電機控制實驗　156

實驗22　直流電機測速實驗　157

第7章　課程設計題目　158

題目1　開關檢測器的製作　158

題目2　節日彩燈控制器　159

題目3　簡單的左右循環流水燈的製作　160

題目4　可控的左右循環流水燈的製作　161

題目5　單片機實現的順序控制　162

題目6　花樣流水燈的製作　163

題目7　擴展74LSTTL電路的開關檢測器　164

題目8　單一外中斷的套用　165

題目9　BCD解碼的2位數碼管掃描的數字顯示　166

題目10　LCD電子鐘的製作　167

題目11　LED數碼管秒表的製作　169

題目12　秒計時錶的製作　170

題目13　LCD顯示的定時鬧鐘製作　174

題目14　LCD顯示的音樂倒計數計數器　175

題目15　音樂音符發生器的製作　177

題目16　數字音樂盒的製作　178

題目17　基於日曆時鐘晶片DS1302的日曆電子鐘設計　179

題目18　LCD顯示的指針式電子鐘　182

題目19　可程式作息時間控制器設計　183

題目20　8位競賽搶答器的設計　185

題目21　用定時器設計的門鈴　185

題目22　控制數碼管循環顯示單個數字　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　基於DS18B20的數字溫度計設計　192

題目26　基於熱敏電阻的數字溫度計設計　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隻LED每0.5s閃亮1次　197

題目29　利用T1控制蜂鳴器發出1kHz的音頻信號　198

題目30　利用定時器在P1.0上產生周期為2ms的方波　199

題目31　電話鍵盤及撥號的模擬　199

題目32　8隻數碼管同時顯示8個不同字元　201

題目33　測量引腳上的正脈衝寬度　203

題目34　單片機P1口控制轉彎燈實驗　203

題目35　8隻數碼管滾動顯示單個數字　205

題目36　單片機擴展82C55控制交通燈　206

題目37　甲機通過串口控制乙機LED閃爍　207

題目38　雙機間波特率可選的串列通信　208

題目39　雙機串列口方式1單工通信　211

題目40　雙機間的串口雙向通信　212

題目41　雙機串列口方式3通信　212

題目42　串口多機串列通信的設計　215

題目43　數碼管顯示4×4矩陣鍵盤的鍵號　217

題目44　LCD電子廣告屏　217

題目45　波形發生器的製作　217

題目46　頻率計的製作　222

題目47　單片機控制ADC0809的模數轉換與顯示　222

題目48　單片機數字電壓表設計　223

題目49　單片機控制串列A/D轉換器TLC549　226

題目50　小直流電機調速控制系統　227

題目51　單片機控制三相單三拍步進電機　229

題目52　單片機控制三相雙三拍步進電機　231

題目53　單片機控制直流電機的轉速　231

題目54　電容、電阻參數測試系統的設計　235

題目55　單片機控制串列DAC-TLC5615　235

參考文獻　238