简易信号发生器单片机课程设计报告
单片机原理及应用课程设计--信号发生器

武汉纺织大学单片机原理及应用课程设计姓名:向彬彬学号: 1103751068班级:光电1102班指导教师:邹崇涛所在院系:电子与电气工程学院2013年12月精选文档目录1 设计目的及要求 (3)1-1 设计目的 (3)1-2 设计要求 (3)2 方案设计 (3)2-1 总体方案设计 (3)2-1.1 系统原理分析 (3)2-2 硬件电路设计 (4)2-2.1 主要芯片介绍 (4)2-3 软件设计 (7)2-3.1 软件程序流程图 (7)2-3.2 发送数据子程序 (8)2-3.3 波形产生过程 (8)3 Protues仿真......................................................... . (9)4 调试及实验结果 (10)5 实验中遇到的问题 (12)5-1 错误 (12)5-2 不足 (12)6 心得体会 (12)7 参考文献 (13)附录程序清单......................................................... . (14)精选文档基于STC89C52的信号发生器课程设计报告1设计目的及要求1-1 设计目的(1) 掌握各个接口芯片(如DAC0832等)的功能特性及接口方法,并能运用其实现一个简单的微机应用系统功能器件。
(2) 以单片机为基础,设计并开发能输出多种波形(正弦波、三角波、方波等)且频率可变的函数发生器。
(3) 利用所学单片机的理论知识进行软硬件整体设计,锻炼我们理论联系实际、提高我们的综合应用能力。
(4) 通过运用相关芯片实现信号发生器的功能,从而达到熟练掌握各种器件的目的,同时,锻炼动手能力及编程调试能力,更深地理解课上所学的单片机的知识,增加电子电路知识,提升作为一个电子信息工程专业学生的专业素养1-2 设计要求(1)用单片机加之DAC芯片等器件,实现能产生方波,三角波,正弦波且频率可变的信号发生器。
简易信号发生器设计课程设计

摘要波形发生器是一种常常利用的信号源,普遍地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。
本次课程设计利用的AT89C51 单片机组成的发生器可产生锯齿波、三角波、正弦波等多种波形,波形的周期能够用程序改变,并可按照需要选择单极性输出或双极性输出,具有线路简单、结构紧凑等长处。
在本设计的基础上,加上按钮控制和LED显示器,则可通过按钮设定所需要的波形频率,并在LED上显示频率、幅值电压,波形可用示波器显示。
用AT89C51单片机采用程序设计方式组成的波形发生器,可产生方波、三角波、正弦波,再通过DA转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,并通过LM324集成运放把信号放大,通过示波器将波形显示在屏幕上。
波形的周期可用程序改变,此设计具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。
通过仿真测试,其性能指标达到了设计要求,均达到了课程设计的目的。
一、设计原理数字信号能够通过数/模转换器转换成模拟信号,因此可通过产生数字信号再转换成模拟信号的方式来取得所需要的波形。
AT89C51单片机本身就是一个完整的微型运算机,具有组成微型运算机的各部份部件:中央处置器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接口电路、按时器/计数器和串行通信接口等,只要将AT89C51再配置键盘及其接口、显示器及其接口、数模转换及波形输出、指示灯及其接口等四部份,即可组成所需的波形发生器,其信号发生器组成原理框图如下图所示。
图信号发生器原理框图AT89C51是整个波形发生器的核心部份,通进程序的编写和执行,产生各类各样的信号,当数字信号电路抵达转换电路,将其转换成模拟信号也就是所需要的输出波形。
并通过滤波放大电路将波形输出出来。
二、设计内容一、运用keil软件对程序进行编写,运行程序,并进行程序修改。
二、运用protues软件进行硬件电路仿真设计。
3、将程序下载到仿真单片机中,并观测输出波形。
4、对程序进行修改,再次运行仿真软件,直到输出理想的波形。
简易信号发生器课程设计

简易信号发生器课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解信号发生器的基本原理,掌握其组成部分及功能;2. 学会使用简易信号发生器产生不同频率、不同幅度的正弦波、方波和三角波;3. 掌握信号发生器在实际应用中的使用方法,如调整频率、幅度和波形。
技能目标:1. 能够正确组装和调试简易信号发生器,具备基本的动手实践能力;2. 学会运用信号发生器进行简单的信号分析和处理,提高实际操作技能;3. 培养学生对电子电路的故障排查和解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发其探索精神和创新意识;2. 增强学生的团队合作意识,学会在小组讨论中倾听他人意见,共同解决问题;3. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度,养成良好的实验操作习惯。
本课程针对高年级学生,结合学科特点,注重理论知识与实践操作的相结合,旨在提高学生的动手能力、创新意识和实际应用能力。
课程设计遵循由浅入深、循序渐进的原则,使学生能够充分理解信号发生器的原理,掌握相关技能,并培养积极的情感态度价值观。
通过本课程的学习,学生将能够独立完成简易信号发生器的组装、调试和应用,为后续电子技术课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 信号发生器的基本原理及组成部分- 介绍信号发生器的功能、分类及工作原理;- 分析简易信号发生器的电路结构,包括振荡器、放大器、波形整形电路等。
2. 简易信号发生器的组装与调试- 指导学生根据电路图正确组装简易信号发生器;- 教授调试方法,使学生能够调整信号发生器输出不同频率、不同幅度的正弦波、方波和三角波。
3. 信号发生器的应用- 介绍信号发生器在电子实验、信号分析和故障诊断等方面的应用;- 演示如何使用简易信号发生器进行信号处理和实验操作。
4. 教学内容安排与进度- 第一章节:信号发生器的基本原理及组成部分(2课时)- 第二节点:简易信号发生器的组装与调试(4课时)- 第三节点:信号发生器的应用(2课时)5. 教材章节及内容列举- 教材第四章:振荡器原理及设计;- 教材第五章:放大器原理及设计;- 教材第六章:波形整形电路及信号发生器应用。
简易信号发生器单片机课程设计报告材料

课程设计(论文)任务书电气学院电力系统及其自动化专业12(1 )班一、课程设计(论文)题目:简易信号发生器设计二、课程设计(论文)工作自 2015年1 月12 日起至2015 年 1月16 日止。
三、课程设计(论文) 地点: 电气学院机房 10-303四、课程设计(论文)内容要求:1.课程设计的目的(1)综合运用单片机原理及应用相关课程的理论知识和实际应用知识,进行单片机应用系统电路及程序设计,从而使这些知识得到进一步的巩固,加深和发展;(2)熟悉和掌握单片机控制系统的设计方法,汇编语言程序设计及proteus 软件的使用;(3)通过查阅图书资料、以及书写课程设计报告可提高综合应用设计能力,培养独立分析问题和解决问题的能力。
2.课程设计的内容及任务(1)可产生频率可调的正弦波(64个点)、方波、锯齿波或三角波。
(2)显示出仿真波形。
(3)通过按键选择输出波形的种类。
(4)在此基础上使输出波形的幅值可控。
3.课程设计说明书编写要求(1)设计说明书用A4纸统一规格,论述清晰,字迹端正,应用资料应说明出处。
(2)说明书内容应包括(装订次序):题目、目录、正文、设计总结、参考文献等。
应阐述整个设计内容,要重点突出,图文并茂,文字通畅。
(3)报告内容应包括方案分析;方案对比;整体设计论述;硬件设计(电路接线,元器件说明,硬件资源分配);软件设计(软件流程,编程思想,程序注释,)调试结果;收获与体会;附录(设计代码放在附录部分,必须加上合理的注释)(4)学生签名:2015年1月16 日课程设计(论文)评审意见(1)总体方案的选择是否正确;正确()、较正确()、基本正确()(2)程序仿真能满足基本要求;满足()、较满足()、基本满足()(3)设计功能是否完善;完善()、较完善()、基本完善()(4)元器件选择是否合理;合理()、较合理()、基本合理()(5)动手实践能力;强()、较强()、一般()(6)学习态度;好()、良好()、一般()(7)基础知识掌握程度;好()、良好()、一般()(8)回答问题是否正确;正确()、较正确()、基本正确()、不正确()(9)程序代码是否具有创新性;全部()、部分()、无()(10)书写整洁、条理清楚、格式规范;规范()、较规范()、一般()总评成绩优()、良()、中()、及格()、不及格()评阅人:年月日简易信号发生器摘要:这次课设的主要目的自己动手做一个可以实现简易信号发生器的设计,在设计中考虑到波形可以在一定范围里的频率和幅值的调整和不同波形的变换,可以准确地将信号在示波器中显示出来。
简易函数信号发生器设计报告

简易函数信号发生器设计报告一、引言信号发生器作为一种测试设备,在工程领域具有重要的应用价值。
它可以产生不同的信号波形,用于测试和调试电子设备。
本设计报告将介绍一个简易的函数信号发生器的设计方案。
二、设计目标本次设计的目标是:设计一个能够产生正弦波、方波和三角波的函数信号发生器,且具有可调节频率和幅度的功能。
同时,为了简化设计和降低成本,我们选择使用数字模拟转换(DAC)芯片来实现信号的输出。
三、设计原理1.信号产生原理正弦波、方波和三角波是常见的函数波形,它们可以通过一系列周期性的振荡信号来产生。
在本设计中,我们选择使用集成电路芯片NE555来产生可调节的方波和三角波,并通过滤波电路将其转换为正弦波。
2.幅度调节原理为了实现信号的幅度调节功能,我们需要使用一个可变电阻,将其与输出信号的放大电路相连。
通过调节可变电阻的阻值,可以改变放大电路的放大倍数,从而改变信号的幅度。
3.频率调节原理为了实现信号的频率调节功能,我们选择使用一个可变电容和一个可变电阻,将其与NE555芯片的外部电路相连。
通过调节可变电容和可变电阻的阻值,可以改变NE555芯片的工作频率,从而改变信号的频率。
四、设计方案1.正弦波产生方案通过NE555芯片产生可调节的方波信号,并通过一个电容和一个电阻的RC滤波电路,将方波转换为正弦波信号。
2.方波产生方案直接使用NE555芯片产生可调节的方波信号即可。
3.三角波产生方案通过两个NE555芯片,一个产生可调节的方波信号,另一个使用一个电容和一个电阻的RC滤波电路,将方波转换为三角波信号。
五、电路图设计设计的电路图如下所示:[在此插入电路图]六、实现效果与测试通过实际搭建电路,并连接相应的调节电位器,我们成功地实现了信号的幅度和频率调节功能。
在不同的调节范围内,我们可以得到稳定、满足要求的正弦波、方波和三角波信号。
七、总结通过本次设计,我们成功地实现了一个简易的函数信号发生器,具有可调节频率和幅度的功能。
课设报告——简易信号发生器

简易信号发生器设计摘要随着电子技术的飞快发展,单片机也应用得越来越广泛,基于单片机的智能仪器的设计技术不断成熟。
单片机构成的仪器具有高可靠性,高性价比。
单利用单片机采用程序设计方法来产生波形,线路相对简单,结构紧凑,价格低廉,频率稳定度高,抗干扰能力强等优点,而且还能对波形进行细微的调整,改良波形,易于程序控制。
只要对电路稍加修改,调整程序,就能实现功能的升级。
本系统利用单片机AT89C51采用程序设计方法产生正弦波、三角波、方波、锯齿波四种波形,再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,滤波放大,最终由示波器显示出来,并通过按键来控制四种波形的类型选择。
本次设计主要由信号发生模块、数模转换模块和仿真模块。
关键词:单片机;数模转换;液晶显示屏目录第1章概述 (1)第2章系统总体方案选择 (1)2.1 系统硬件设计图 (1)2.2系统软件设计 (1)第3章各单元硬件设计及工作原理 (2)3.1单片机最小系统的设计 (2)3.2 函数信号发生器的设计 (2)3.2.1DAC0832芯片工作方式的选择 (2)3.2.2DAC0832芯片外围电路的设计 (2)3.3LCD12864显示屏 (3)3.3.1LCD12864与LCD1602的区别 (3)3.3.2LCD12864显示屏原理及其硬件设计 (3)第4章软件设计与说明 (3)4.1软件设计思路 (3)4.2波形数据输出程序设计 (4)4.3LCD12864显示程序设计 (5)第5章调试结果及其说明与使用说明 (6)5.1调试过程中遇到的问题 (6)5.1.1LCD12864显示问题 (6)5.1.2幅值调节问题 (6)5.2使用说明 (6)第6章总结 (7)第7章参考文献 (8)附录 (9)第1章概述在本系统中,设计的要求为产生三角波、正弦波、方波信号,要求频率和幅值可调。
并且显示内容可以在LCD显示出来,在本系统中,主控为AT89C51单片机,D/A 转换芯片采用的为ADC0832,LCD显示屏采用LCD12864,本系统设置有三个控制按键,分别为频率转换按键、波形切换按键、幅值切换按键,通过这三个按键,可以对输出的波形进行控制,波形幅值为0—5V,分为5个幅值挡位,频率范围为40Hz—400Hz,分为50个频率挡位。
单片机简易信号发生器课程设计

单片机简易信号发生器课程设计
本课程设计旨在介绍如何使用单片机制作简易信号发生器。
通过本课程的学习,学生将学习如何设计和实现基本的信号发生器电路,了解单片机的基本原理和编程方法,掌握调试和测试信号发生器的方法。
本课程设计包括以下主要内容:
1. 信号发生器的基本原理和电路设计。
学生将学习如何使用电容、电感、振荡器等元件构建基本的信号发生器电路,并了解不同类型的信号发生器的特点和应用。
2. 单片机的基本原理和编程方法。
学生将学习单片机的基本原理和编程方法,包括汇编语言和C语言编程。
通过编程实现信号发生器的各种功能,如不同频率和波形的输出。
3. 调试和测试信号发生器。
学生将学习如何使用示波器和信号分析仪等测试工具对信号发生器进行调试和测试,以确保其输出信号的准确性和稳定性。
通过本课程的学习,学生将掌握基本的电路设计和单片机编程技能,为日后的电子设计和开发打下坚实的基础。
同时,通过实现信号发生器的过程,学生将深入了解信号处理和控制的基本原理,为日后的学习和研究提供帮助。
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简易信号发生器报告

电子设计竞赛培训作品设计报告简易信号发生器仪器组小组成员:林振兴,葛坤,陈自强摘要:本文介绍以DDS芯片AD9850为波形产生核心,以单片机STC89C52为主控制器,实现液晶显示的从100Hz到1MHz宽频带的频率任意设定(可按要求设定步进为10Hz、100Hz可调)、高精度(频稳度优于10-4)的正弦信号和脉冲信号发生器,实现在50负载上输出电压峰-峰值Vopp≥1V且可根据要求调节至负载输出电压的峰-峰值V opp=5V±0.1V。
并且通过DAC0832构成的程控增益放大器实现步进100mV可调的幅度键控功能。
且将自行产生的M序列数字二进制基带信号调制成在100kHz固定频率载波二进制键控的ASK和PSK。
关键词:DDS,AD9850,正弦、脉冲信号发生器,M序列,DAC0832,程控增益放大器,三端稳压7805、7905 ,OP37Abstract:This paper introduces the core, based on DDS chip AD9850 waveform is given priority to with microcontroller STC89C52 controller, the realization of liquid crystal display (LCD) from 100Hz to 1 MHz broadband frequency set arbitrary (can be set up step by step according to the requirement of 10Hz and 100Hz is adjustable), precision (frequency stability is better than 10-4) of the sine signal and the pulse signal generator, the load on the output voltage peak - peak Vopp acuity 1 V and output voltage can be adjusted according to the requirement to load the peak - peak Vopp =5V±0.1V. And through DAC0832 constitute a programmable gain amplifier to achieve step 100mV adjustable amplitude keying features. And will produce M sequence Numbers to binary baseband signal made in 100 KHZ binary fixed frequency carrier keying PSK and ASK.Keywords: DDS ,AD9850, sine, pulse signal generator, M sequence, DAC0832, programmable gain amplifier, three-terminal voltage regulator, 7905、7805,OP371、设计任务和要求设计制作一个可以产生正弦波,脉冲波的简易信号发生器1.1、基本要求(1)正弦波、方波输出频率范围:100Hz~1MHz;(2)具有频率设置功能,频率步进:100Hz;(3)输出信号频率稳定度:优于10-4;50负载电阻上的电压峰-峰值Vopp≥1V;(4)输出电压幅度:在Ω(5)失真度:用示波器观察时无明显失真;(6)频率的数字显示:5位;(7) 产生100Hz的正弦波,通过示波器显示其波形(与信号源输入100Hz 的正弦波分别用两个通道对比失真度)。
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CS:片选端,当CS为低电平时,本芯片被选中。
ILE:数据锁存允许端,高电平有效。
WR1:第一级输入寄存器写选通控制端,低电平有效,当CS=0,ILE=1,WR1=0时,待转换的数据信号被锁存到第一级8位输入寄存器中。
(3)通过按键选择输出波形的种类。
(4)在此基础上使输出波形的幅值可控。
3.课程设计说明书编写要求
(1)设计说明书用A4纸统一规格,论述清晰,字迹端正,应用资料应说明出处。
(2)说明书内容应包括(装订次序):题目、目录、正文、设计总结、参考文献等。应阐述整个设计内容,要重点突出,图文并茂,文字通畅。
5.1收获与体会...................................24
5.2不足与改进...................................24
附录...............................................25
参考文献..........................................30
本次使用的单缓冲方式。如图2.3.4所示,由于DAC0832的CS和XFER都与P2.0相连,故DAC0832的输入寄存器和DAC寄存器地址都为FEFFH。而WR1和WR2同时与AT89C51的WR引脚相连,因此,AT89C51单片机指向如下两条指令就可在CS和XFER上同时产生低电平信号,并在WR1和WR2端同时得到来自WR的负脉冲,进而是DAC0832接收AT89C51送来的数字量。图2.3.4
1、总体方案论述..................................6
1.1任务分析.....................................6
1.2方案对比.....................................6
1.3系统总设计...................................6
1分辨率为8位。
2电流输出,建立时间为1μs。
3可双缓冲输入、单缓冲输入或直接数字输入。
4单一电源供电(+5~+15V)。
5低功耗,20mW。
(2)DAC0832的内部结构及外部引脚
DAC0832有一个8位输入寄存器、一个8位DAC寄存器和一个8位D/A转换器3个部分组成,它的两个寄存器实现了输入数据的两级缓冲,D/A转换器采用E-2RT形电阻网络。
此次的简易信号发生器的设计,将采用单片机编程方式,通过数模转换来实现正弦波、三角波、锯齿波、方波的输出。在程序运行中,当接收到来自外界的命令,可按实际的需要调整信号波的频率幅值及波形,需要输出某种波形时再调用相应的中断服务子程序和波形发生程序,经电路的数/模转换器和运算放大器处理后,从信号发生器的输出端口输出。
2、硬件电路..................................7
2.1主控电路.....................................7
2.2按键电路......................................7
2.3显示电路......................................8
(3)报告内容应包括方案分析;方案对比;整体设计论述;硬件设计(电路接线,元器件说明,硬件资源分配);软件设计(软件流程,编程思想,程序注释,)
调试结果;收获与体会;附录(设计代码放在附录部分,必须加上合理的注释)
(4)
学生签名:
2015年 1月 16 日
课程设计(论文)评审意见
(1)总体方案的选择是否正确;正确()、较正确()、基本正确()
3、软件设计......................................11
3.1正弦波.......................................11
3.2方波.........................................13
3.3锯齿波.......................................14
信号发生器应用广泛,种类繁多,性能各异,分类也不尽一致。按照频率范围分类可以分为:超低频信号发生器、低频信号发生器、视频信号发生器、高频波形发生器、甚高频波形发生器和超高频信号发生器。按照输出波形分类可以分为:正弦信号发生器和非正弦信号发生器。非正弦信号发生器又包括:脉冲信号发生器、函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列波形发生器、图形信号发生器、噪声信号发生器等。按照信号发生器性能指标可以分为一般信号发生器和标准信号发生器。前者指对输出信号的频率、幅度的准确度和稳定度以及波形失真等要求不高的一类信号发生器。后者是指其输出信号的频率、幅度、调制系数等在一定范围内连续可调,并且读数准确、稳定、屏蔽良好的中、高档信号发生器。
WR2:DAC寄存器写选通控制端,低电平有效。当XFER=0,WR2=0时,输入寄存器中待转换的数据传入8位DAC寄存器中。
XFER:数据传送控制信号,低电平有效。在XFER和WR2都有效时,LE2上产生正脉冲,LE2的负跳变将输入寄存器内容打入DAC寄存器。图2.3.3
VREF:基准电压输入,它与DAC内的电阻网络相连。VREF可在+10V范围内调节。
IOUT1:D/A转换器电流输出1端,输入数字量全为1时,IOUT1最大;输入数字量全为0时,IOUT1最小。
IOUT2:D/A转换器电流输出2端,IOUT2+IOUT1=常数。
Rfb:外部反馈信号输入端,内部已有反馈电阻Rfb,根据需要也可外接反馈电阻。
VCC:电源输入端。
DGND:数字信号地。
AGND:模拟信号地,最好与基准电压共地。
MOV DPTR,#0FEFFH ;DAC端口地址FEFFH DPTR
MOV @DPTR,A ;启动D/A转换。
3、软件设计
3.1正弦波
通过64个16进制的立即数所组成的点来显示正弦波形,这64个点可通过查表方式获取。
图3.1.1正弦波程序流程图
正弦波程序:
ZX:MOV R3,#00H
LOOP0:MOV A,R3
3.4三角波.......................................15
3.5延时程序.....................................16
3.6总程序.......................................17
4、系统调试结果..................................18
1、总体方案论述
1.1任务分析
(1)可产生频率可调的正弦波(64个点)、方波、锯齿波或三角波。我们设想将频率可调功能通过按键来显示,正弦波、方波、锯齿波或三角波可以用单片机汇编语言程序写出并通过数模转换显示出来。
(2)显示出仿真波形。通过片外数模转换显示。
(3)通过按键选择输出波形的种类。可设置外部中断使得通过按键来从容地切换各种波形。
课程设计(论文)任务书
电气学 院电力系统及其自动化专 业12( 1 )班
一、课程设计(论文)题目:简易信号发生器设计
二、课程设计(论文)工作自2015年1月12日起至2015年1月16日止。
三、课程设计(论文)地点:电气学院机房10-303
四、课程设计(论文)内容要求:
1.课程设计的目的
(1)综合运用单片机原理及应用相关课程的理论知识和实际应用知识,进行单片机应用系统电路及程序设计,从而使这些知识得到进一步的巩固,加深和发展;
图2.2.1按键电路图
2.3显示电路
由图可知,单片机的P0.0~P0.7接入DAC0832的Dl0~D17并接入上拉电阻,单片机的P2.0接入DAC0832的1、2、17、18号引脚,即此数模转换器的地址为#0FEFFH。
图2.3.1显示电路图
DAC0832芯片简介:
(1)DAC0832的特性
DAC0832是采用CMOS/Si-Cr工艺制作而成的8位D/A转换器。它可直接与AT89C51单片机相连,其主要特性如下:
(2)程序仿真能满足基本要求;满足()、较满足()、基本满足()
(3)设计功能是否完善;完善(理()、基本合理()
(5)动手实践能力;强()、较强()、一般()
(6)学习态度;好()、良好()、一般()
(7)基础知识掌握程度;好()、良好()、一般()
MOV DPTR,#TABLE //查表
MOVC A,@A+DPTR
MOV DPTR,#0FEFFH//定义DAC0832地址
MOVX @DPTR,A//读数据
INC R3
CJNE R3,#255,LOOP0
MOV R3,#00H
AJMP ZX
//产生正弦波代码
TABLE:DB080h,083h,086h,089h,08ch,090h,093h,096h,099h,09ch,09fh,0a2h,0a5h,0a8h,0abh,0aeh
通过比较两个方案,方案一器件较多,连线繁琐,方案二较方案一简单,也降低了写代码的难度。由于正弦波本身的特殊性,此次设计我们放弃了对正弦波幅值的调控。
1.3系统总设计
图1.3.1系统总图
总体设想是:将调频按键、调幅按键、波形按键作为输入信号输入到单片机内来调用各自的程序通过D/A转换器显示出来。
2、硬件设计
4.1Keil软件调试应用.............................18
4.2Proteus软件仿真过程..........................18