機電一體化畢業(yè)論文

1、江西渝州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文) 題 目 單片機秒表設(shè)計 姓 名 梁國寶 學(xué) 號 1065041007 專 業(yè) 機電一體化 班 級 06級機電班 指導(dǎo)老師 李麗艷 日 期 2008年12月 14摘要 單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。單片機在我們生活中觸手可及，它是如此地貼近我們的生活，單片機給我們的生活帶來的有很多的便利。 我國的單片機年需求量已達1-3億片，且每年以大約16%的速度增長，但相對于世界市場，我國的占有率還不到1%。特別是沿海地區(qū)的電子廠，其產(chǎn)品多數(shù)要用到單片機，并不斷地向內(nèi)地輻射。單片機應(yīng)用在我國才剛剛起步，有

2、著廣闊的前景。目前我國的單片機從業(yè)人員只有十幾萬人，隨著社會的發(fā)展，造成單片機人才的大量緊缺，單片機的從業(yè)人員將更為搶手。據(jù)不完全統(tǒng)計，到2010年，我國單片機設(shè)計從業(yè)人員將達150萬人之多。開展單片機設(shè)計師培訓(xùn)已是當務(wù)之急。 單片機的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用必將造就一批計算機應(yīng)用與智能化控制的工程師和科學(xué)家。科技越發(fā)達，智能化的東西就越多，培養(yǎng)單片機應(yīng)用人才，特別是工程技術(shù)中普及單片機知識有著重要的現(xiàn)實意義概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時，學(xué)習(xí)使用單片機是了解計算機原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。單片機內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如c

3、pu，內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲器件，不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多，不過價錢也是低的，一般不超過10元即可.用它來做一些控制電器一類不是很復(fù)雜的工作足矣了。我們現(xiàn)在用的全自動滾筒洗衣機、排煙罩、vcd等等的家電里面都可以看到它的身影！.它主要是作為控制部分的核心部件。 它是一種在線式實時控制計算機，在線式就是現(xiàn)場控制，需要的是有較強的抗干擾能力，較低的成本，這也是和離線式計算機的（比如家用pc）的主要區(qū)別單片機課程是電子技術(shù)應(yīng)用、機電、數(shù)控、自動化等專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，實踐性環(huán)節(jié)比重較大，要求理論與實際緊密結(jié)合，而實踐實訓(xùn)教學(xué)所占比例較多，硬件投入大。在

4、實踐實訓(xùn)的教學(xué)中，需要大量的實驗儀器和設(shè)備。一般的學(xué)?；騻€人沒有較多的經(jīng)費。本文提出了一種新的思路，較為全面地闡述采用軟件仿真實驗的方法。 關(guān)鍵詞:keil proteus 整合 單片機仿一、 緒論 隨著嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的迅速發(fā)展，單片機系統(tǒng)作為一種典型的嵌入式系統(tǒng)在汽車、通信、工業(yè)控制、家用電器等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。同時單片機課程是理論和實踐相結(jié)合的一門學(xué)科，應(yīng)著力于培養(yǎng)學(xué)生利用已學(xué)知識解決實際問題的能力。因此，在實踐過程中，要求軟件與硬件相結(jié)合、理論與實踐相結(jié)合，但傳統(tǒng)的單片機教學(xué)實驗中，采用硬件仿真器、實驗箱或?qū)嶒灠?，需采購大量的、昂貴的硬件設(shè)備，而且設(shè)備維護工作量也非常大。 本文在簡要

5、介紹了keil軟件和proteus仿真軟件的基礎(chǔ)上，對該倆個軟件在mcs-51系列單片機實驗中的應(yīng)用進行了詳細分析，利用它既可以可調(diào)試單片機程序，也可仿真單片機外圍器件的工作情況；既能充分利用學(xué)校計算機房現(xiàn)有計算機，減少硬件設(shè)備的維護工作量，還可為學(xué)生提供豐富的實驗教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機的興趣，提高教學(xué)的效果,進一步縮短教學(xué)與工程實際的距離。二、keil與proteus軟件介紹 1、keilkeil c51是美國keil software公司出品的51系列兼容單片機c語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，c語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用keil c51軟件提供

6、豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到keil c51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。keil c51可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。發(fā)人員可用ide本身或其它編輯器編輯c或匯編源文件。然后分別由c51及a51編譯器編譯生成目標文件(.obj)。目標文件可由lib51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)l51連接定位生成絕對目標文件(.abs)。abs文件由oh51轉(zhuǎn)換成標準的hex文件，以供調(diào)試器dscope51或

7、tscope51使用進行源代碼級調(diào)試，也可油坊真器使用直接對目標板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如eprom中。2、proteus proteus是模擬單片機外圍器件的工具,可以仿真51系列、avr，pic等常用的mcu及其外圍電路（如lcd，ram，rom，鍵盤，馬達，led，ad/da，部分spi器件，部分iic器件，.） 當然，軟件仿真精度有限，而且不可能所有的器件都找得到相應(yīng)的仿真模型。 用51不管你是用匯編或是c編程當然要用keil啦，使用keil c51 +proteus 可以像使用仿真器一樣調(diào)試程序3、如何在keill中調(diào)試proteus進行mcu的仿真1、安裝keil與 p

8、roteus 2、把proteus安裝目錄下 vdm51.dll（搜一下吧）文件復(fù)制到keil安裝目錄的 c51bin目錄中。 3、修改keil安裝目錄下 tools.ini文件，在c51字段加入tdrv5=binvdm51.dll (proteus vsm monitor-51 driver),保存 注意：不一定要用tdrv5，根據(jù)原來字段選用一個不重復(fù)的數(shù)值就可以了。引號內(nèi)的名字隨意 4、打開proteus，畫出相應(yīng)電路（這個自己摸索吧。注意：proteus中mouse的左右鍵與一般程序是相反的樣子）。在proteus的tools菜單中選中use remote debug monitor

9、5、在keil中編寫mcu的程序（keil不會，那先學(xué)學(xué)吧，比medwin難學(xué)些哦?。?。 6、進入keil的project菜單option for target 工程名。在debug選項中右欄上部的下拉菜選中 proteus vsm monitor-51 driver。 在進入seting，如果同一臺機ip 名為127.0.0.1,如不是同一臺機則填另一臺的ip地址。端口號一定為8000 注意：可以在一臺機器上運行keil，另一臺中運行proteus進行遠程仿真哦 7、在keil中進行debug吧，同時在proteus中查看直觀的結(jié)果（如lcd顯示.） 8、就是以上這么多了。在初用proteu

10、s時，可以試試其example吧。 三、keil軟件的使用方法(由1. p0按鍵控制的秒表為例)打開keil軟件圖標.打開以下窗口:點菜單中的“project”再點new project,打開個窗口，在給其命名。 注意:給文件名起個自己記得住的名字.之后保存即可。選擇你使用的芯片型號,我用的是atmel公司生產(chǎn)的89c51,雙擊armel,在下拉菜單中找到at89c51后，點擊它，然后確定：點擊確定后，來接下再為你工程新建一個文件，在菜單欄里點file中的new，彈出窗口,在其編入你的程序 1.p0按鍵控制的秒表#include#define uchar unsigned char#defin

11、e uint unsigned intsbit p1_0=p10;uchar duanma10=/*0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,*/0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; uchar weima=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7;uchar xianshi4;uint y;void delay(uint m) /*延時程序*/uchar i,j; for(i=0;im;i+) for(j=0;j121;j+);void display() /*顯示數(shù)字*/uchar i; uint xzz; xzz=y; xian

12、shi0=xzz/1000; xzz=xzz%1000; xianshi1=xzz/100; xzz=xzz%100; xianshi2=xzz/10; xianshi3=xzz%10; for(i=0;i9999) /*程序循環(huán)*/ y=0;display(); else display(); ;void time0()interrupt 0/*溢出后進位*/tr0=tr0; void time1()interrupt 1/*重裝中斷初始值*/th0=0xd8; tl0=0xf0; y+;然后點擊文件（file）中的存為（save as）。為你的文件起個名字，我這里的名字是為“1.p0按鍵控

13、制的秒表.c”。注意文件的擴展名不能省略，而且必須是“.c”。點擊保存即可。將左邊的target 1前的“+”展開，在它下面的字符“source group 1”上右擊，再點擊增加文件到組（add flies to group source group 1），如圖所示：之后出現(xiàn)以下窗口，在文件類型中點擊.c源文件,注：文件類型必須是.c source file。如圖下：在文件中找到你剛才新建的1. p0按鍵控制的秒表 .c文件,然后點擊add加入:只需要加入一次就夠了,如果再次加入就出現(xiàn)以下界面,不要緊點擊確定就好:這個時候左邊的文件夾“source group 1”前面就有一個“+”，點擊該

14、“+”號展開后，下面就出現(xiàn)一個名為“1. p0按鍵控制的秒表.asm”的文件,說明已經(jīng)將文件加進去了。接下來將鼠標移到“target 1”上,右擊,再點擊“目標targer 1屬性”(options for targertarget 1)，再點擊output出現(xiàn)以下窗口：在新彈出的窗口中,在neme of executable欄中命名為：1. p0按鍵控制的秒表。一定確保“e生成hex文件(create hex fi)”前面的小方格內(nèi)大勾“”,即選中該項,然后再點擊“確定”，如以下圖：然后點擊下面的符號 中的即“構(gòu)建所以目標文件夾（rebuild all target files）”,出現(xiàn)以下

15、畫面時,說明目標文件“1. p0按鍵控制的秒表.hex”文件已經(jīng)生成了:這個“1. p0按鍵控制的秒表.hex”文件就是往單片機89c51里面寫的文件。有了這個文件，就可以用編程器將該文件燒寫到89c51單片機中了。以上就是keil軟件使用步驟及程序的調(diào)試。四、proteus軟件及使用方法（由1. p0按鍵控制的秒表為例）在proteus原理圖里將8051芯片與秒表.hex文件進行綁定，按左下角仿真按鈕觀看動態(tài)仿真結(jié)果.（1）proteus可以仿真運行，也可單步調(diào)試。仿真運行時，可以看到外圍電路顯示部件狀態(tài)的變化，可以利用proteus提供的觀察工具，具體顯示某一電路狀態(tài)的變化?？梢酝ㄟ^輸入、

16、輸出接口電路與實驗系統(tǒng)交互操作。單步調(diào)試時，可用單步執(zhí)行、進入子程序、跳出子程序及執(zhí)行到光標處等命令執(zhí)行程序，也可以在程序中設(shè)置斷點，執(zhí)行到斷點處。（2） 在調(diào)試過程中，隨時觀察程序的執(zhí)行情況和單片機的系統(tǒng)資源等，可供調(diào)試時分析和查看。proteus仿真的優(yōu)勢是在實驗系統(tǒng)運行時，可以利用按鈕、開關(guān)、鍵盤輸入信號和信息，通過發(fā)光二極管、數(shù)碼管、lcd顯示器及圖形儀表輸出信息，實現(xiàn)輸入、輸出的交互，實時地、直觀地了解單片機指令與外圍電路的執(zhí)行結(jié)果及運行狀態(tài)。下面以一個簡單的實例來完整的展示一個keilc與proteus相結(jié)合的仿真過程。單片機電路設(shè)計如圖所示。電路的核心是單片機at89c51。單片

17、機的p1口八個引腳接led顯示器的段選碼（a、b、c、d、e、f、g、dp）的引腳上，單片機的p2口六個引腳接led顯示器的位選碼（1、2、3、4、5、6）的引腳上，電阻起限流作用,也可以接一個排阻來限流，總線使電路圖變得簡潔。程序設(shè)計實現(xiàn)led顯示器的選通并顯示時,分,秒的現(xiàn)示.1、將所需元器件加入到對象選擇器窗口。picking components into the schematic 單擊對象選擇器按鈕，如圖所示進入該仿真軟件的主界面。主界面由菜單欄、工具欄、預(yù)覽窗口、元件選擇按鈕、元件列表窗口、原理圖繪制窗口和仿真進程控制按鈕組成。通過元件選擇按鈕 p (從庫中選擇元件命令) 命令，

18、 在彈出的 pick devices 窗口中選擇電路所需的元件，放置元件并調(diào)整其相對位置。2、元器件之間的連線wiring up components on the schematicproteus的智能化可以在你想要畫線的時候進行自動檢測。下面，我們來操作將電阻r1的右端連接到led顯示器的a端。當鼠標的指針靠近r1右端的連接點時，跟著鼠標的指針就會出現(xiàn)一個“”號，表明找到了r1的連接點，單擊鼠標左鍵，移動鼠標(不用拖動鼠標)，將鼠標的指針靠近led顯示器的a端的連接點時，跟著鼠標的指針就會出現(xiàn)一個“”號，表明找到了led顯示器的連接點，同時屏幕上出現(xiàn)了粉紅色的連接，單擊鼠標左鍵，粉紅色的連接線變成了深綠色，同時，線形由直線自動變成了90的折線，這是因為我們選中了線路自動路徑功能。proteus具有線路自動路徑功能(簡稱war)，當選中兩個連接點后，war將選擇一個合適的路徑連線。war可通過使用標準工具欄里