基于Proteus的单片机数据采集系统仿真
基于Proteus的51系列单片机设计与仿真PPT课件
把单个分散控制的测量设备变成网络节点，以现场总线为 纽带，把他们连接成可以相互沟通信息、共同完成自控任 务的网络控制系统。
返回本节首页
1.1.3.3 典型应用系统
典型的较全面的单片机测控系统 系统特点 受集成度限制/系统扩展/在线控制功能强 典型通道及特点 前向通道、后向通道、人机通道
高性能化 大容量 内装化
返回本节首页
1.1.3 单片机应用领域
1.1.3.1 单机应用 1.1.3.1 多机应用 1.1.3.1 典型应用举例 1.1.3.４ 应用系统设计内容
返回本章首页
1.1.3.1 单机应用
测控系统
在线控制，将计算机与控制系统组合在一起，进行实时监控， 体积小，功耗低，可靠性高；适用于单片机。
返回本章首页
1.1.1 微型计算机概述
微型计算机的发展
电子管
半导体晶体管 小规模集成电路 大规模集成电路
返回本章首页
1.1.1 微型计算机概述
微型计算机的应用 举例：．．．．．1 单片机的特点 1.1.2.2 单片机的发展
返回本章首页
1.1.1 微型计算机概述
微型计算机的概念
微处理器（Microprocessor）又称CPU,芯片内部集成运算器和 控制器，是构成微型计算机系统和网络工作站的核心部件。 1971年Intel公司制成第一个CPU—Inter 4004
微型计算机
单片机—将CPU、存储器、I/O接口、中断系统 集成在一块芯片上，程序存放在ROM中。 单板机--将CPU、存储器、I/O接口、中断系统 集成在一块印制电路板上，程序存放在ROM中。 多板机--- 将CPU、存储器、I/O接口、中断系统 集成在多块印制电路板上，程序存放在ROM中。 微型计算机系统，在多板机基础上发展而来，有更为丰富的 软硬件资源(计算机，电脑)。
单片机的C语言程序设计与应用——基于Proteus仿真(第2版)
{TL0=0xb0; //访问定时器0，设置时间常数
TH0=ox3c;
TR0=1; //启动定时器0
…
}
3-3 sbit型变量的定义示例
程序如下：
sfr PSW=0xD0;
sbit OV=PSW^2;
sbit OV=0xd0^2;
sbit OV=0xD2;
unsigned char bdata flag;
if(a==b)
{ a++;b++;}
{ a--;b--;}
printf("a=%d,b=%d\n",a,b);
while(1);
}
执行结果如下：
a=11,b=20
3-16选择语句程序示例
#include<stdio.h>
void main()
{ int score;
char grade;
score=45;
if(score>=90)
grade='A';
else if(score>=80)
grade='B';
else if(score>=70)
grade='C';
else if(score>=60)
grade='D';
else grade='E'
printf("score=%d,grade=%c\n",score,grade);
}
}
}由于不知道什么时候能够超过4000，所以使用一个‘无限循环’，每次计算和之后判断当前sum的值，当sum超过4000时使用break退出整个循环，不再执行。
基于Proteus的单片机设计仿真
第三， 实例的难度要由浅入深、 循序渐进， 并呈
础。 教学实践证明， VB 是一 门 集 知 识 和 技 能 于 一 体 、 现出一定的梯度。
逻辑分析和实践操作都很强的课程， 且由于教学内容
总之， 实例要以教学的内容为依据， 以现实的对
枯燥、 难懂， 学生学起来非常困难， 甚至会产生放弃 象为材料， 既要包含基本的教学知识点， 又要调动学
·职 业 教 育
2009年1月 总第138期
１４９
览对象方位控制按钮、 仿真进程控制按钮、 预览窗口、 对象选择器窗口、 图形编辑窗口等。
标 （不用拖动）， 将鼠标的指针靠近另一个元件的连接 点时， 接着鼠标的指针就会又出现一个 “×” 号， 表明 找到了该元件的连接点， 同时屏幕上出现了粉红色的 连接， 单击鼠标左键， 粉红色的连接线就变成了深绿 色， 该条连线绘制完成。 再用同样的方法绘制其他连 接线， 电路原理图的编辑就完成了。 如图 4 所示。
图 3 元件选择窗口 在 “Results” 的列表项中 ， 双击 “AT89C51”， 则 可 将 “AT89C51” 添 加 至 对 象 选 择 器 的 窗 口 中 。 用 同 样的方法将 “CD4094” 和 “led-bargraph-red” 添加至 对象选择器窗口， 单击 “OK” 按钮， 结束对象选择。 经过以上操作， 在对象选择器窗口中， 已有了 CD4094、 AT89C51、 led-bargraph-red 这三个元器件对 象。 在对象选择器的窗口中， 选中 CD4094， 将鼠标置 于图形编辑窗口该对象的欲放位置、 单击鼠标左键， 从而完成放置。 同理， 将 AT89C51 和 led-bargraph-red 放置到图形编辑窗口中。 接下来， 用导线连接各接点： Proteus 的 智 能 化 可 以在你想要画线的时候进行自动检测。 当鼠标的指针 靠近元件的连接点时， 跟着鼠标的指针就会出现一个 “×” 号， 表明找到了连接点； 单击鼠标左键， 移动鼠
基于Proteus的单片机系统的仿真设计
如 模 拟 分 析 、 字 分析 、 合 信 号 分 析 、 率 分 析 等 有 各种 虚 拟 数 混 频
仪器 ， 如示 波 器 、 辑 分 析 仪 、 号 发 生 器 、 数 器 、 表 等 。 和 可 简 化单 片机 程序 在 目标 硬 件 上 的调 试 工 作 ．加 快 工 程 项 目的 逻 信 计 电 能 Ｋ ｉ Ｍａ ａ ｅ ， ｆ ｂ等 编 译 软 件 整 合 使 用 。 到 更 好 的 仿 真效 果 。 仿 真 开 发 过 程 ， 低 开 发 成 本 。 需 要 注 意 的 是 ， 真 不 能 完 全 代 替 实 ｌ ｌ 达 该 降 仿
空航 天 大 学 出版社 ． ０ ． ２ ６ ０ ３ 王锋 ． 于 Ｐ ｏｅ ｓ 数 字 时 钟 设 计 与 仿 真 卟 福 建 电 脑 ，０ ９１ ： ５ ． 基 ｒｔｕ 的 ２ ０ ，０１ － ３
１ ６ ３ ．
４王 瑞 萍 ． 于 Ｐｏｅ ｓ 单 片 机 虚 拟 开 发 环 境 ｏ． 代 电 子 技 术 ， ０ ，： ． 基 ｒｔｕ 的 】现 ２ ９８ ０
１６ ４
福
建 电
脑
２１ ０ ０年 第 ６期
基 于 Ｐｏ ｕ 的 单 片 机 系统 的仿真 设计 ｒｔ ｓ ｅ
刘 艳 ，张 文 超 ，秦 鑫
（新 乡 医 学 院生 命 科 学技 术＿ 河 南 新 乡 ４ ３ ０ 系 ５ ０ ３１ 【 摘 要 】 介 绍 了利 用 Ｐ ｏ ｕ 开 发 单 片机 系 统 的 仿 真 设 计 方 法 。基 于 Ｐｏ ｕ 的 单 片 机 虚 拟 开 发 环 境 可 以 完 成 单 片 ： ｒｔ ｓ ｅ ｒｔ ｓ ｅ
ｌ ｉ是 德 国 Ｋ ｉ公 司 开发 的单 片机 编译 器 ．是 一 种 集 成 化 （ｌ ｅ ｅ ｌ 参考文献： ． 沈 郭 ８ １单 片机 实 践 与 应 用 ［ ． 京 ： 华 大学 ０ Ｍ】北 清 的 文 件 管 理 编 译 环 境 ， 编 辑 、 译 和 程 序 仿 真 等 于 一 体 。 用 １昊 金 戌 ， 庆 阳春 ， 庭 吉 ． ５ 集 编 可
基于Proteus的单片机虚拟仿真实验案例设计
基于Proteus的单片机虚拟仿真实验案例设计谭筠梅;李玉龙;王履程【摘要】A new experimental teaching method based on the actual engineering case-driven teaching is put forward,and an experiment case of the overweight system of the SCM truck based on Proteus simulation is designed.This case brings together all the knowledge points of the SCM experimental course and emphasizes the cultivation of the students'ability of the software and hardware system integration and engineering practical ability.The students'interest in learning has been greatly improved,and the good experimental teaching effect has been achieved.%提出采用实际工程案例驱动教学的实验教学新方法.设计了基于Proteus仿真的单片机货车超重监控系统的实验案例,案例汇聚了单片机实验课程的各个知识点,着重培养学生软硬件系统集成能力和工程实践能力,大大地提高了学生的学习兴趣,取得了良好的实验教学效果.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2018(035)005【总页数】4页(P122-125)【关键词】单片机;Proteus;实验案例;实践教学【作者】谭筠梅;李玉龙;王履程【作者单位】兰州交通大学国家级计算机实验教学示范中心,甘肃兰州 730070;兰州交通大学国家级计算机实验教学示范中心,甘肃兰州 730070;兰州交通大学电子与信息工程学院,甘肃兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】TP391.9;G642单片机嵌入式系统类课程是各电类专业普遍开设的计算机硬件类课程。
基于proteus的数据采集系统设计
东北石油大学毕业设计（论文）任务书题目基于proteus的数据采集处理系统专业学号姓名主要内容:1、针对基于单片机的温度的数据采集系统进行深入的研究，分析其硬件结构和优缺点；2、选择温度传感器和单片机、应用PROTEUS软件设计系统电路图和Keil软件设计系统程序；3、应用PROTEUS软件仿真实现数据采集系统。
基本要求：1、设计完善的硬件电路图；2、应用Proteus软件仿真实现3、提交规范的论文。
主要参考资料：[1] 张丹，费陆公.基于proteus和labview的教学监控系统的设计[J].仪器仪表标准化与测量，2008（1）：42-44[2] 周润景. 基于DS18B20的温度测量模块设计[M].机械工业出版社，2011.13-43．[3] 张福学.传感器应用及其电路精选[M].高等教育出版社，2004：58-67[4] 林祝亮，武林，杨金华.基于双单片机的多路数据采集系统设计.仪器仪表学报，2006，No.6完成期限：指导教师签名：专业负责人签名：年月日摘要随着微型计算机技术的飞速发展和普及，数据采集监测已成为日益重要的检测技术，广泛应用于工农业等需要同时监控温度、湿度和压力的场合。
本设计以温室环境作为研究对象，主要研究了温度数据采集系统的设计过程与仿真的实现方法。
针对该系统设计了基于单片机的温度数据采集系统的各部分电路并利用汇编语言设计了针对该系统的各个环节的子程序。
同时在Proteus环境下结合Keil uVision 2成功实现了基于单片机的温度数据采集系统的仿真调试。
该系统实现了温度数据的采集、处理、实时显示、开关量的控制输出、超限报警及系统键盘设置等功能。
此外，该系统可手动调节报警上下限，控制方便，操作简单。
本设计的仿真方法提高了系统的开发效率、缩短周期和降低成本，为单片机系统的开发提供了手段。
关键词：AT89C51；温度；proteusAbstractWith the rapid development and popularization of micro-computer technology，data acquisition monitoring has become an increasingly important detection techniques are widely used in industry and agriculture need to monitor such as temperature, humidity and pressure of the occasion. The design and simulation implementation methods of temperature data acquisition system are introduced in this paper, which takes a green house as the research object. Each part of the circuit based on the MCU temperature data acquisition system is designed for the system and the use of assembly language to design subroutine of each link for the system. At the same time, in the Proteus environment combined with Keil uVision 2 realized the virtual simulation debugging process based on MCU temperature data acquisition system. The system verify that it is possible to realize many functions, such as temperature data acquisition, data processing , displaying on real time，the output of switching value , alarm, and the keyboard operation and so on . In addition, the system can manually adjust the alarm range, convenient control and simple operation. This design of the simulation method is proved to be an effective means which raised the development efficiency, reduced the cycle time and saved costs .Key words : AT89C51 ; temperature ; Proteus目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景及其目的意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 该课题研究的主要内容 (2)1.4 本章小结 (3)第2章数据采集系统方案论证 (4)2.1 数据采集系统 (4)2.2 方案论证 (4)2.3 系统的元件介绍 (8)2.4 本章小结 (18)第3章数据采集系统原理及分析 (19)3.1 系统总体流程图 (19)3.2 系统各部分电路设计 (20)3.3 本章小结 (30)第4章软件部分 (30)4.1 仿真软件 (30)4.2 主程序设计 (35)4.3 仿真结果 (40)4.4 功能模块的调试 (43)4.5 本章小结 (43)结论 (44)参考文献 (45)致谢 (46)附录1：程序 (47)附录2：系统原理图 (58)第1章绪论1.1 研究背景及其目的意义近年来，数据采集及其应用受到了人们越来越广泛的关注，数据采集系统也有了迅速的发展，它可以广泛的应用于各种领域。
单片机系统设计与仿真-基于Proteus课程设计
单片机系统设计与仿真-基于Proteus课程设计概述单片机系统设计与仿真是电子信息、计算机科学与技术等专业的一门必修课程。
本课程旨在培养学生对单片机系统的整体设计与仿真的能力，以及培养学生的团队协作和实践能力。
本文将介绍单片机系统设计与仿真的基本原理、设计流程和Proteus软件的使用，并结合一个实际的课程设计案例，详细讲解如何进行单片机系统的设计与仿真。
基本原理单片机系统单片机系统是指由单片机芯片、外围电路和软件系统构成的一个整体。
其中，单片机芯片是整个系统的核心，其通过内部的计算单元、存储单元和通信单元来实现各种功能。
而外围电路则负责提供单片机芯片所需的输入、输出信号和供电等。
设计流程单片机系统的设计流程一般包括以下几个步骤：1.确定系统需求和功能：根据具体的应用需求和设计要求，确定单片机系统的功能和性能指标，例如：输入输出方式、通信协议、时序控制等。
2.选择单片机芯片和外围器件：根据系统设计要求，选择适合的单片机芯片和外围器件，例如：传感器、驱动器、电源等。
3.电路设计：根据系统需求和芯片手册的要求，设计整个系统的电路原理图和PCB电路板图。
4.编写程序：根据系统功能和需求，编写单片机程序，完成各种功能的实现。
5.系统测试和调试：在硬件和软件都构建完成后，进行系统测试和调试，确保系统的功能和性能满足要求。
Proteus软件Proteus是一款由英国Labcenter Electronics公司开发的EDA软件，可用于电子电路、嵌入式系统的设计和仿真。
其功能强大，使用方便，广泛应用于电子、通信、计算机和控制等领域。
Proteus软件的使用Proteus软件安装Proteus软件的安装较为简单，在其官网上免费下载安装包后，按照提供的安装向导即可完成安装。
Proteus软件界面Proteus软件的主界面包括菜单栏、工具栏、构建区和输出窗口。
其中，菜单栏和工具栏提供了各种工具和命令，构建区用于构建和编辑原理图和PCB电路板图，输出窗口则用于显示仿真结果和调试信息。
基于PROTEUS的数据采集系统的设计与仿真
基于PROTEUS的数据采集系统的设计与仿真渠丽岩【摘要】摘要：基于PROTEUS的数据采集系统，结合Keil C51软件，实现了对单片机系统进行硬件设计和软件仿真功能，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。
实验表明，使用PROTUES 对单片机的数据采集系统进行设计和仿真，结果正确可靠，而且可以有效提高开发效率。
【期刊名称】电子设计工程【年(卷),期】2014(022)004【总页数】3【关键词】数据采集系统；PROTEUS；AT89C51；Keil C51PROTEUS软件是LabCenter Electronics公司开发的EDA工具软件，它集成了高级原理图设计、混合模式SPICE电路仿真及PCB设计[1]，最具特色的是它能够仿真基于单片机的电子系统。
PROTEUS不但支持MCS-51及其派生系列单片机的设计与仿真，还可以仿真基于AVR、ARM和PIC系列的嵌入式系统。
PROTEUS软件可提供各类元器库30多个，超过27 000多种元器件。
此外，对于元件库中没有的器件，用户可以依照需要自己创建。
在软件调试方面，其内部带有8051、AVR、PIC的汇编编译器，支持单片机汇编语言的编辑、编译和源代码级仿真，也可以与第三方集成编译环境（如IAR、Keil和Hitech）结合，进行高级语言的源代码级仿真和调试。
PROTUES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，这是实物演示难以达到的效果[2]。
在计算机广泛应用的今天，日益突显数据采集的重要性，它是计算机与外部世界连接的桥梁。
数据采集系统主要是将传感器采集来的模拟信号经A/D转换后形成数字信号，并通过接口电路送给处理器，然后再进行分析、传输、显示和存储等处理。
数据采集装置在工业现场和科学研究中应用广泛。
在生产过程中，应用这一装置可以对生产现场的各种参数进行采集、监控和记录，为提高产品质量、降低成本、增加生产效率提供信息和手段；在科学研究中，数据采集装置可获得大量的动态信息，是各种研究领域的有力工具，也是破解科学奥秘的重要手段之一[3]。
基于Proteus软件的单片机仿真实验
该方案 目前在 国内高校具有较高的推广利用价值 。 关键词 ：ｒｔ ｓ 单片机 ； 真 ； Ｐｏｅ ； ｕ 仿 实验 中图分类号 ： Ｐ３８１ Ｔ ６ ． 文献标志码 ：Ａ 文章编号 ： ６ ２２ ３ （０ １ ０ －０ ９０ １ ７ － ４ ２ １ ）３０２ － ４ ４
第ｌ Ｏ卷
第 ３期
常
州
信
息
职
业
技
术
学
院
学
报
ＶＯ ．Ｏ ＮＯ １ ３ １ Ｊｍ． ０１ ｔ ２ １
２１ ０ １年 ６月
பைடு நூலகம்
Ｊ ｔ ｌ ｌ ｏ ａ ｇ ｈ ｕ Ｖｏ ａ ｉｎ ｌＣｏ ｌｇ ｆＩ ｆ ｒ ｔｏ ｃ ｎ ｌｇ： ｏ ｔ ｌ ｆＣｈ ｎ ｚ ｏ ｃ ｔｏ ａ ｌ ｅ ｏ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｒａ ｅ
单片机技术是现代电子工业 中不可缺少的一项
技术 ， 掌握 单 片机技 术 是 电子类 专 业 学 生 就业 的 一
计算机仿 真技术 ， 是在计算机平台上使用电子 仿真软件进行 电路设计 、 仿真、 调试 ， 完成通 常在相 应硬件实验室才可以完成的实验 。伴随着计算机软 件和硬件技术 的飞速发展 ， 在各个领域都 出现 了各
基 于 Ｐｏｅｓ软件 的 单 片 机 仿真 实验 ｒｔｕ
高立 新
（ 广东机 电职业技术学 院 广东广 州 ５０１） １５ ５
摘
要 ： 电子类 专业 教学中 ， 在 单片机 的实验和实训 常规采用 硬件实验箱或实验 板方式 ， 此硬件 实验平 台不 仅投资成本 高 ， 而 且局 限于固有 的硬件电路 ， 不便于更改 电路 。提 出一种基于 Ｐｏ ｕ 软件仿真 的单片机 虚拟实验方 案 ， 案不需采 ｒ ｅｓ ｔ 该方 购大量 的硬件 设备 ， 而是使用 Ｐｏｅｓ ｒｔ 软件仿真 ， ｕ 完成单 片机的实验 和实训 。同时 ， 使用 Ｐｏ ｕ 软件 的单片机 虚拟实 ｒ ｅｓ ｔ
基于Proteus仿真的51单片机数字频率计
目录前言 (1)正文 (1)2.1 设计目的和意义 (1)2.2 设计方法和步骤 (1)2.2.1 数字频率计概述 (1)2.2.2 频率测量仪的设计思路与频率的计算 (1)2.2.3 基本设计原理 (2)3.1数字频率计（低频）的硬件结构设计 (2)3.1.1 系统硬件的构成 (2)3.1.2 系统工作原理图 (2)3.1.3 AT89C51单片机及其引脚说明 (3)3.2 信号调理及放大整形模块 (5)3.3 时基信号产生电路 (5)3.4 PROTEUS仿真电路图 (7)3.5 显示模块 (7)3.6 软件设计 (9)总结 (10)参考文献 (11)附录汇编源程序代码 (12)前言本应用系统设计的目的是通过在“单片机原理及应用”课堂上学习的知识，以及查阅资料，培养一种自学的能力。
并且引导一种创新的思维，把学到的知识应用到日常生活当中。
在设计的过程中，不断的学习，思考和同学间的相互讨论，运用科学的分析问题的方法解决遇到的困难，掌握单片机系统一般的开发流程，学会对常见问题的处理方法，积累设计系统的经验，充分发挥教学与实践的结合。
全能提高个人系统开发的综合能力，开拓了思维，为今后能在相应工作岗位上的工作打下了坚实的基础。
正文2.1 设计目的和意义数字频率计以其可靠性高，体积小，价格低，功能全等优点，广泛用于各种智能仪器中。
这些智能仪器的操作在进行仪器校核以及测量控制的过程中，达到了自动优化，传统仪器面板上的开关和按钮被键盘所代替，测试人员在测量时只需按需要的键，省掉了许多繁琐的人工调节。
智能仪器通常能自动选择量程自动校准，这样不仅方便了操作，也提高了测量精度。
2.2 设计方法和步骤2.2.1 数字频率计概述数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。
它是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器。
它的基本功能是测量正弦信号，方波信号及其他各种单位时间内变化的物理量。
单片机原理与应用-基于实例驱动和Proteus仿真
使用虚拟信号发生器产生各种测 试信号，用于验证电路功能和性 能。
联合调试技巧与经验分享
硬件连接检查
调试顺序
调试工具使用
经验积累与分享
在进行联合调试前，务必检 查硬件连接是否正确、可靠， 避免因此导致的调试失败。
遵循先硬件后软件、先局部 后整体的调试顺序，逐步缩 小问题范围，提高调试效率。
熟练掌握调试工具的使用技 巧，如断点设置、变量观察、 内存检查等，以便更好地分 析和解决问题。
单片机原理与应用-基于实例驱动 和proteus仿真
contents
目录
• 单片机概述与基本原理 • Proteus仿真软件介绍 • 基于实例驱动的单片机应用开发 • Proteus在单片机应用中的高级技巧 • 实验环节：基于Proteus的单片机应用
开发实践 • 总结与展望
01 单片机概述与基本原理
不同闪烁模式。
硬件组成
单片机、LED灯、电阻。
仿真验证
在Proteus软件中搭建电路，将编写好的 程序下载到单片机中，观察LED灯的闪烁 效果是否符合设计要求。
实例二：数码管显示驱动
设计目标
硬件组成
软件编程
仿真验证
通过单片机驱动数码管显示 数字或字符。
单片机、数码管、电阻。
使用C语言或汇编语言编写程 序，将需要显示的数字或字 符转换为对应的段选码和位 选码，通过单片机的IO口输
智能化发展
结合人工智能、机器学习等技术，未来的单片机将具备更 强的智能化功能，能够实现更加复杂的控制和应用。
物联网应用
物联网技术的快速发展将为单片机提供更广阔的应用空间 ，单片机将作为物联网终端设备的核心控制器，实现设备 间的互联互通和智能化管理。
基于Proteus智能小车单片机控制系统仿真设计
作者简介： 王志刚（９ ４ ） 男 ， １７ 一 ， 青海湟源人 ， 讲师。
ｂ ｏ ｅ ｓａ ｄ ｍａ ｅ ｉ ｌ ｔｏ ｏ ｔ ｙ Ｐｒ ｔ ｕ ｎ ｋ ｓ ａ ｓｍｕ ａ ｉｎ ｆ ｒｉ．Ｔｈ ｉ ｌｔｏ ａ ｒ ａ ａ ｕ ｒｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｅ ｓｍｕ ａｉ ｎ ｈ ｓ ａ ｇ ｅ ｔｖ ｌ ｅ ｆ ｘ ｅ ｉ ｎ ． ｏ Ｋｅ ｒ ：Ｐ ｏ ｅ ； ｉ ｇ ｅ — ｃ ｐ ｍｉ ｒ ｃ ｍｐ ｔ ｒ； ｉ ｙ ｗｏ ｄｓ ｒ ｔ ｕｓ ｓｎ ｌ ｈｉ ｃ ｏ ｏ ｕ ｅ ｓ ｍｕｌ ｔｏ ｓ ｒ ａ ａ ｉ ｎ； ｍａ ｔｃ ｒ
随着 微 电子技 术 的发展 ， 以单 片机 为核心 的嵌人 式应 用具 有广 阔 的研 发环境 。 能小 车作 为一个 集 智
中运用计算机 、 传感 、 信息、 通信 、 导航 、 人工智能及 自动控制等技术的高新技术综合体 ， 历来就是单片机
应 用领 域研 发 的典 型课 题 。 文拟 就一 能够 自主行 驶 ， 本 自动记 录行 驶时 间 、 程并 显 示等 功 能 于一 体 的 里 智 能小 车 ， 采用 Ｐｏｅ ｓ ｒｔｕ 软件对 其控制 系统 仿真 设计作 一 阐述 。
流行 的单 片机开 发环境 （ ｅｌＭＰ ＡＢ Ｉ Ｒ） 接调试 的软硬件 仿真 系统 。 ｒｔｕ 除 了具 有 和其他 Ｅ Ａ Ｋ ｉ、 Ｌ 、Ａ 连 Ｐｏｅ ｓ Ｄ
工 具一 样 的原理 图 、Ｃ Ｐ Ｂ自动或人 工布 线及 电路仿 真功 能外 ， 还对 微控制 系统 与外设 的混 合 电路 的电路 仿真 、 软件仿 真 、 系统协 同仿 真做 到 了一体化 和互 动效果 ， 当今嵌 入式 系统领 域技 术最 先进 的 Ｅ Ａ开 是 Ｄ
proteus课程设计(基于单片机的数据采集)
电子设计应用软件训练总结报告一．任务说明（一）设计利用51单片机设计一个数据采集系统，用3位数码管显示输入的电压：1 设计中自行定义电路图纸尺寸。
2 按照设计任务在Proteus6 Professional中绘制电路原理图。
3 根据设计任务的要务求编写程序，画出程序流程图，并在Proteus下进行仿真，实现相应的功能。
（二）完成设计任务后应具备的能力：1 熟练掌握Proteus软件的使用。
2 按照设计要求绘制电路原理图。
3 能够按要求对所设计的电路进行仿真。
二．原理图绘制说明电路原理图的设计与绘制是整个电路设计的基础，电路原理图的设计与绘制的流程，包括设置电路图纸、放置元器件、调整元器件的布局、放置导线等步骤。
打开PROTEUS软件，在原理图编辑窗口绘制电路图。
在该界面环境下，还有预览窗口和元件列表区。
编辑窗口用于放置元器件，进行连线，绘制原理图。
预览窗口可以显示全部原理图。
左侧工具箱中，还有供使用的工具。
首先要建立设计文件，选择合适的模板，并保存在预先建立好的文件夹中。
选择图纸，本次设计应用的是A4图纸，然后即开始进行电路原理图的绘制了。
利用软件的搜索功能在元件库中找到需要的元件，放置到图纸的合适位置，并分别设置好各个元器件的参数，再在需要的位置放置图形文本框，最后将各个元器件连接起来，这样原理图就绘制完成了。
然后对所绘制的电路原理图进行检查，如有错误就要作进一步的调整与修改，以保证原理图准确无误。
并在绘制原理图结束后，保存原理图文件同时，按照设计任务的要求必须首先在Proteus 6 Professional中绘制电路原理图。
随后，要根据设计任务的要求编写程序，并在Proteus下进行仿真，实现相应功能。
在Proteus 6 Professional中点击“Library”->“Pick Devices”可以在弹出的对话框中填写需要的元器件名称，通过这种方式，就可以找到并放置相应的器件了。
基于单片机的4通道模拟信号采集与显示系统
设计（论文）内容及要求：一、设计内容1、分析理解常用的单片机模拟电压测量电路系统，设计一可同时测量4路0~5V直流电压的电路，系统具有4路顺序循环采集与指定某一路采集的功能，且能通过显示出通道和电压值；2、学习Keil uVision2和proteus7电子仿真软件；3、将设计的电路通过仿真软件进行运行，并能得到正确结果；4、总结写出设计论文。
二、设计要求[1] 根据设计任务书设计内容，作出设计进度安排，写出开题报告；[2] 撰写毕业设计（论文），篇幅不少于1.5万字,图表数据完整;[3]收集查找资料,参考资料不少于六本,并于引用处标明;[4]按毕业设计(论文)规范要求,打印装订成册两本;[5]完成英语译文一篇。
三、主要参考资料[1] 谢自美. 电子线路设计*实验*测试.华中科技大学出版社.[2] 张友德等. 单片微型机原理、应用和实验.电子工业出版社.[3] 吴经国等.单片机应用技术. 中国电力出版社.[4] 李群芳.单片机微型计算机与接口技术.电子工业出版社.[5] 阉石.数字电子技术基础.高等教育出版社.[6] 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程.电子工业出版社.[7] 周立功.单片机实验与实践.北京航空航天大学出版社.南华大学本科生毕业设计（论文）开题报告设计(论文)题目基于单片机的4通道模拟信号采集与显示系统设计(论文)题目来源其它设计(论文)题目类型软件仿真起止时间07年12月-08年5月一、设计（论文）依据及研究意义：依据：单片机I/O口的输入输出功能、AD转换原理及LCD显示原理意义：多通道的模拟信号采集与显示系统比单通道的实用范围更广二、设计（论文）主要研究的内容、预期目标：（技术方案、路线）1、主要研究内容：分析理解常用的单片机模拟电压测量电路系统，设计一可同时测量4路0～5V直流电压的电路，系统具有4路顺序采集与指定某一路采集的功能，且能通过显示屏显示出通道数的电压值。
基于Proteus的单片机数据采集系统仿真
的 Ｅ Ａ工具 软 件 。它包 括模 拟 电路 、 Ｄ 数字 电路 、 ／ 模 数
混合 电路 及 多种 型 号 微 控 制 器 系 统 的 设 计 与 仿 真 平
台。它包 括 两 部 分 ： ｒｔ ｓＶ Ｍ 和 Ｐｏｅ ｓＰ Ｂ Ｄ — Ｐｏｅ Ｓ ｕ ｒｔ Ｃ ｅ ｕ
ｓｎ ｉ 。本 研究 只 用 到第 一 部 分 ， 可 以 对 基 于 微 控 制 ｇ 它
第２ ７卷 第 １期
２ ０年 １月 ０１
机
电
工
程
Ｖ０１２ ． ７ Ｎｏ． １
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＭｅ ｈ ｎ ｃ ｌ Ｅ ｅ ｔｉａ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｏ ｒ ａ ｏ ｃ ａ ｉａ ＆ ｌｃ ｒ ｌ ｃ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｎ
Ｊ ｎ． ２ ０ ａ ０１
基于 Ｐ ｏｅ ｓ ｒｔ 的单 片机数据 采集 系统仿真 ｕ
通 信 。仿 真 结 果 表 明 ， 数 据 采 集 系统 的 设 计 方 案 是 可 行 的 。 该
基于Proteus的51系列单片机设计与仿真
主电源引脚VCC和VSS 外接晶振引脚XTAL1 和XTAL2 控制或电源复用引脚
RST/ Vpd（复位／备用电源） ALE/PROG（地址锁存／编程） EA/Vpp（片外程序存储器/编程电源） PSEN （片外程序存储器读选通）
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST/VPD RXD/P3.0 TXD/P3.1 INT0/P3.2 INT1/P3.3
7FH
堆栈/数据缓冲 区
80Byte
30H 2FH 20H 1FH
位寻址区 128bit 00H~7FH 通用寄 存器区 (4组)
16Byte
32Byte
00H
返回本节
1.2.3 MCS-51单片机的内部存储器
一、片内数据存储器（Internal RAM）低128单元
1、通用寄存器区（32Byte）
地址范围：00H~1FH，共4组， 每组R0~R7。 当前寄存器组选择： 通过设置PSW中的位 RS1、 RS0完成。 仅当前R组以寄存器方式 工作,其他组以存储器方式 功能： 存放常用变量，提高访问速度; 在中断或程序调用时使用，可 减少堆栈中的数据保护
课程要求
本课程是实践性较强的课程。通过本课程的学习， 掌握软件编程和硬件电路设计的方法，能够进行单 片机应用系统的设计、调试工作。
第1讲
单片微型计算机概述及其硬件结构
1.1 单片微型机计算机概述 1.2 MCS-51单片机的硬件结构
1.1 单片微型计算机概述
1.1.1 微型机计算机概述
基于Proteus的 51系列单片机设计与仿真
————沈阳理工大学装备工程学院
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第27卷第1期2010年1月机 电 工 程Journal of Mechanical &Electrical EngineeringVol .27No .1Jan .2010收稿日期:2009-07-01作者简介:郑贤标(1984-),男,浙江兰溪人,主要从事检测技术与控制方面的研究.E 2mail:zxbduz@sina .com 通信联系人:姜 伟,男,教授,硕士生导师.E 2mail:weij@zjut .edu .cn基于Pr oteus 的单片机数据采集系统仿真郑贤标,姜 伟,周见行,裘信国(浙江工业大学机械制造及自动化省部共建教育部重点实验室,浙江杭州310014)摘 要:针对传统单片机系统设计方法存在的硬件调试困难,研究了基于Pr oteus 虚拟系统建模(VS M )仿真平台,并与Keil 进行了联接调试,实现了在系统仿真的同时进行软件调试。
对变量泵试验台的8路传感器输出信号进行了模拟,设计了基于AT89C52单片机的数据采集系统,并用串口与上位机进行通信。
仿真结果表明,该数据采集系统的设计方案是可行的。
关键词:Pr oteus;数据采集;单片机;串口;虚拟系统建模中图分类号:TP274.2 文献标识码:A 文章编号:1001-4551(2010)01-0031-04An M CU 2ba sed da t a acqu isiti on syste m sim ul a ti on usi n g ProteusZ HE NG Xian 2biao,J IANG W ei,ZHOU J ian 2xing,Q IU Xin 2guo(Key L ab .of M inistry of Education for P rovince jointed M echanical M anufacture &A uto m ation,Zhejiang U niversity of Technology,Hangzhou 310014,China )Abstract:A i m ing at s olving the p r oble m s like difficult t o debug hard ware,Pr oteus virtual syste m modeling (VS M )was used inthe research t o build the data acquisiti on system based on AT89C52,and combined with Keil t o debug the system.8signal gen 2erat ors were used t o si m ulate real signals in the variable pu mp testing experi m ent .Serial port was used t o communicate with su 2pervis ory computer .The si m ulati on results indicate that the syste m sche me is viable .Key words:Pr oteus;data acquisiti on;m icr o contr oller unit (MC U );serial port;virtual syste m modeling (VS M )0 引 言本课题基于变量泵试验台,其利用数据采集、控制系统与试验台相连接,由计算机对各试验参数(如压力、温度、流量、转速、扭矩等)进行数据采集、量化,且充分利用计算机多次采集并计算所有观测数据的平均值对试验数据进行处理,并伴随试验的进行随时输出测试结果[1]。
作为一个测试系统,对数据采集系统的研究尤为重要。
就传统模式下的单片机应用系统开发而言,无论是在硬件成本上还是在调试周期上,其开发效率都有待提高[224]。
本研究利用基于Pr oteus 和Keil 接口的仿真平台,完成系统搭建、软硬件调试和仿真。
1 开发平台简介1.1 Proteus 和Ke il 简介Pr oteus 软件是英国Labcenter Electr onic 公司开发的EDA 工具软件。
它包括模拟电路、数字电路、模/数混合电路及多种型号微控制器系统的设计与仿真平台。
它包括两部分:Pr oteus VS M 和Pr oteus PCB De 2sign 。
本研究只用到第一部分,它可以对基于微控制器的设计连同所有的外围电子器件一起仿真。
用户可以实时采用诸如开关、键盘、电位计、LED 、LCD 、RS232终端等动态外设模型来进行实时交互仿真。
整个过程与真实的软件、硬件调试过程很相似。
Keil 是德国Keil 公司开发的51系列兼容单片机软件开发系统,它可以用来编译C 源码、汇编源程序、连接和重定位目标文件和库文件、创建HEX 文件、调试目标程序等,是一种集成化的文件管理编译环境[5]。
1.2 Proteus 与Ke il 的接口连接Pr oteus 与Keil 之间是通过T CP /I P 协议进行通信的,Pr oteus 与Keil 可分别运行于两台PC 机上,或者同一台PC 机上。
下面介绍两者的接口步骤[6]:(1)把Pr oteus 安装目录下VDM51.dll 文件复制到Keil 安装目录下的\C51\B I N 子目录中。
在Pr oteus高级版本中须另外下载此文件。
(2)修改Keil 安装目录下T ools .ini 文件,在C51字段加入T DRV8=B I N \VDM51.DLL (“Pr oteus VS M Monit or 251D river ”),并保存。
不一定要用T DRV8,根据原来字段选用一个不重复的数值即可,且引号内的内容随意,但必须为英文。
(3)打开Pr oteus,在Debug 菜单中选中U se Re 2mote Debug Monit or,画出相应电路图。
(4)运行Keil 程序,进入Pr oject 菜单Op ti on For Target “工程名”。
在Debug 选项卡右栏上部的下拉菜单中选中Pr oteus VS M Monit or 251D river 。
单击Settings 按钮,如果是在同一台PC 机上运行,则I P 名为127.0.0.1;如不是,则填另一台PC 机的I P 地址,端口号一定为8000。
然后在Keil 中编写MCU 的程序。
至此,Pr oteus 与Keil 的连接就完成了,并可以在Keil 中进行Debug,同时可在Pr oteus 中通过LED 、LCD 、虚拟示波器等直观地观察结果。
2 数据采集系统的设计该数据采集系统为变量泵试验台的一部分,因此在设计阶段应充分考虑各传感器输出信号特性,对不同类型的信号量进行特定的处理。
2.1 系统总体框架通过对变量泵试验台系统的研究可知,其共需采集处理8路信号。
其中压力信号3路,流量信号1路,转速信号1路,扭矩信号1路,温度信号1路,磁粉制动器制动电流信号1路。
其中转速信号为脉冲量,可由微控制器直接计数得出,无需A /D 转换。
系统结构如图1所示。
图1 系统总体结构图2.2 硬件电路设计Pr oteus 拥有非常完善的自带元件库,还支持第三方元件库,利用其可以非常方便地搭建系统的硬件电路。
元件的仿真需要仿真模型的支持,也可在运行仿真前双击它,选择“Exclude fr om Si m ulati on ”而不对其进行仿真。
Pr oteus 元件的仿真模型分3类,分别是Sche matic Model 、VS M DLL Model 、SP I CE Model 。
查看相关传感器技术资料可知其输出特性。
压力、流量、扭矩、温度、电流传感器的输出都为4mA ～20mA 的电流信号,因此可以通过1个250Ω的采样电阻转化为1V ～5V 的电压信号进行测量。
研究发现:经过采样电阻转换后的传感器信号如直接输入A /D,将会因为一定的分流作用而使得电压与输入电流不成斜率为250的线性关系,所以在研究中对信号采样经多路选通后接1个电压跟随器,如图2所示。
利用Pr oteus 自带的虚拟示波器可知,采样电阻端电压与输入A /D 端电压相等,且随着前者的变化而变化。
如图3所示,实线为采样电阻端电压,虚线为A /D 端输入电压。
如图2所示,7路传感器输出电流信号由Pr oteus 的Signal Generat or 生成直流信号来模拟,分别为4mA,8mA,12mA ,16mA,20mA ,0mA ,20mA 。
经采样电阻后,由AT89C52来控制4051选通信号,经电压跟随器后输入AD1674进行模/数转换,最后输入单片机的P0口和P2口的低4位。
利用4051的3个控制端和1个使能端,采用先断后通的选通方式。
蜂鸣器负责监测异常报警。
0V ～10V 的脉冲信号也由其自带的Signal Generat or 来生成,在研究中频率设为10kHz,・23・机 电 工 程第27卷它经过ULN2003后转化为0V ～5V 的TT L 电平后由AT89C52的T1口计数。
如图3所示,左上的虚拟示波器用来观察采样电阻端电压、A /D 输入端电压、输入脉冲信号和T1口输入脉冲。
右下角的两个虚拟终端用来模拟串口通信,其无需进行电平转换。
2.3 软件设计图4 系统程序流程图系统程序流程图如图4所示,系统初始化包括对I E 、T MOD 的设置,对T0、T1、T2赋初值及设置串行口工作方式[7](其中T0为定时器工作方式,T1为计数器方式,T2为波特率发生器)。
设置如下:T2CON =0x30;//设置T2作为波特率发生器RCAP2L =0x DC;RCAP2H =0xFF;//设置波特率为9600定时器T0中断程序如下:void ti m er0()interrup t 1{ counter --; if (counter ==0)//定时时间1s 到,把TH1 { //存入s Data[7]的高8位, T R1=0; //T L1存入其低8位 T R0=0; s Data[7]=TH1; s Data[7]=s Data[7]<<8; s Data[7]=s Data[7]+T L1; T H1=0; T L1=0; counter =20; }TH0=(65536-46058)/256;//晶振为11.0592MHz T L0=(65536-46058)%256;}其中,counter 的初始值为20,定时器T0定时时间为1s 。