单片机作业单只数码管循环显示0~9

单只数码管循环显示0~9

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单只数码管循环显示0～9

一、本课题分析

本次课程设计任务为：利用51单片机、BCD译码芯片和一位LED构成一个数码管扫描显示系统，一个数码管同时循环显示0~9。并根据设计任务的要求编写程序，在PROTEUS 7.5中绘制电路原理图。然后在PROTEUS 7.5下进行仿真，实现相应功能。

二、硬件设计原理

2.1 Proteus软件介绍

Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、A VR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。

2.2原理图绘制说明

本次设计的数码管0~9循环系统是以80C51单片机为中心器件，利用Keil

进行程序编写，后由单个LED显示数字循环，以致达到任务要求。

电路原理图的设计与绘制是整个电路设计的基础。电路原理图的设计包括：设置电路图的图纸大小；规划电路图的总体布局；在图纸上放置元器件，进行布局和布线；根据需要添加注释并进行检查与修改，最后保存。

硬件原理图如下

2.3 原理图绘制步骤

1.建立文件。进入ISIS系统，选择菜单栏中的“文件”“新建设计”新建一个文件，然后选择菜单栏中的“系统”“设置图纸大小”来设置电路图纸的尺寸为A4，如图1所示。然后将文件保存到预先建立的文件夹中。设计窗口便新建完毕，如图2所示。

图1 图纸尺寸设定

图2 新建的设计窗口

2. 元件的查找及放置。首先点击工具箱左上角的“P”按钮，如图3。弹出“Pick Devices”操作界面，如图4。在关键字窗口输入所需器件名称，如80C51，系统会自动搜索到此元件,如图5所示。将所有元件搜索到以后按相应位置在图纸上放置好。本实验所需的元器件如表1。

图3 按钮“P”所在位置

图4 “Pick Devices”操作界面

图5 80C51元件搜索窗口

表1：元件清单

3.布线及调整。将鼠标移至所要连接器件的管脚处，鼠标箭头会变成图6的样式，此时按住鼠标左键拖至对应器件管脚处，松开左键即把两器件连接。如果在连接器件时出现交叉或重叠，可以对连线或元件位置进行适当的调整。

三、程序编译说明

程序全文如下

3.1 Main程序说明

主程序先对SEG写1，然后执行while(1)判断，再进行delay(int k)子程序的执行，来实现程序设计的要求。

延时delay(int i)子程序。先进行i判断，大于0则执行for循环，进行下一个for判断，循环10次后，返回到第一个for循环中，直至i大于0后跳出。

四、Proteus仿真说明

使用Proteus 软件进行单片机系统仿真设计, 是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用，有利于我们的电路设计能力及仿真软件的操作能力。Proteus 软件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。它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。随着科技的发展，“计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要的前期设计手段。它具有设计灵活，结果、过程的统一的特点。可使设计时间大为缩短、耗资大为减少，也可降低工程制造的风险。因此，Proteus 软件会茯得愈来愈广泛的应用。

4.1导入仿真文件

原理图绘制好后，先右键点击元件AT80C51再点击左键，自动弹出编译话框，如图所示。选择保存好的后缀为“.hex”的文件，导入单片机内。

图13 单片机导入文件对话框

4.2 进行仿真

单击左下角开始仿真按钮，如图14所示，开始进行仿真。两个LED数码管一同循环显示0~9。如图15~17所示。

图14 开始仿真按钮

仿真进行0显示

仿真进行4显示

仿真进行9显示

五、小结

在这次大作业中，使我对Proteus和keil的使用有了一定的了解和体会，对单片机的C语言编程和电路设计也有了新的认识，并且还锻炼了自己的思考能力和动手能力。在方案设计选择和芯片的选择上，培养了我们综合应用单片机的能力，对单片机的各个管脚的功能也有了进一步的认识。还锻炼我们个人的查阅技术资料的能力、动手能力、发现问题、解决问题的能力。

本次大作业题目不尽相同，尽管我选择的题目不是很难，但当我自己亲身投入进去之后，才发现自己平时所学只是浅显的不能再浅显的皮毛。但我并没有灰心，因为有同学于老师的帮助，我找到了好的方法来完成我的作业。经过与同学一起努力，我们的不足都得到了巨大的改善。通过本次作业我看到了单片机应有的广泛，加深了我对它的兴趣。