第7章其它類型單片機(jī)系統(tǒng)的Proteus設(shè)計(jì)與仿.

1、第7章其它類型單片機(jī)系統(tǒng)的 Proteus設(shè)計(jì)與仿真*7. 1 PIC單片機(jī)與字符液晶顯示器 的接口7. 1. 1 Proteus電珞設(shè)計(jì)7. 1.2 源程序清單7. 1. 3 Proteus調(diào)試與仿真1. 2 PIC單片機(jī)間的串口通/ft7. 2. 1 Proteus電路設(shè)計(jì)7.2.2 源程序清單1. 2. 3 Proteus調(diào)試與仿真7. 3 AVR單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換7. 3. 1 Proteus電路設(shè)計(jì)7. 3.2源程序清單7. 3. 3 Proteus調(diào)試與仿真7.4基于AVR單片機(jī)的直流 電機(jī)控制電路7. 4. 1 Protues電珞設(shè)計(jì)7.4.2 源程序清單74. 3 Protues調(diào)

2、試與仿真7. 5 ARM入門介紹7. 51 Proteus電路設(shè)計(jì)7.5.2 源程序清單7. 5. 3 Proteus調(diào)試與仿真*7.1 PIC單片機(jī)與字符液晶顯示器的接口內(nèi)容：利用PIC單片機(jī)16F877驅(qū)動(dòng)字符液品顯示器LM016L輸 出顯示兩行字符：M Proteus STUDY”“PIC16F877 SYSTEM"每隔4秒種刷新一次顯示。背景知識(shí)：，已學(xué)捺MPLAB IDE開發(fā)軟件的使用方法；-了解字符液晶顯示器的工作原理與使用方法。 訓(xùn)練目的：丁學(xué)握PIC16F877單片機(jī)接口電路的設(shè)計(jì)方法：“掌握單片機(jī)驅(qū)動(dòng)字符液晶顯示器的編程方法。7 1. 1Proteus電設(shè)計(jì)1. 元

3、件清單列表打開Proteus ISIS編輯環(huán)境，按農(nóng)7 1所列的清單添加元件。表7-1元件淸單元件名稱所屬類所屬子類PIC16F877Microprocessor TCsPIC 16 FamilyCAPCapacitorsGenericCAP-ELECCapacitorsGenericCRYSTALMiscellaneousRESResistorsGenericLM016LOptoelectronicsAlphanumeric LCDsBUTTONSwitches & RelaysSwitches2. LM016L液晶模塊介紹LH016L是字符也液詁顯小器，分兩行顯示，毎行顯示16個(gè)字

4、符。其原艸圖符號(hào)、引腳和加件如圖所示。第一行字符的地址為80H8FH,第二行 字符的地址為C0IICFFH。丁作頻率為250kHzo元件引腳功能說(shuō)明：<1)<2)(3)數(shù)據(jù)端D7D0；RS-0選擇指令寄器RS=1選擇數(shù)據(jù)寄存器:RW=O進(jìn)行寫操作，RW=1進(jìn)行讀操作。 fldit CaBponeaTCMnpmrW RHrrr LCD1CccnpcnE Yducc (LM016LVBE VDD VSSSTH亠亠電再 地A1.2rcpTreriMUDDLL-LajLPHAr 斯KMHMe 航“iM.“ (MJM：OLS-16)毎疔 l 獰IHLJMROWS-2J的 UOJQCM25OH

5、; 伯兩卻0&) |R(JW2=C0CF» 空心NjCCMD LWI i HAUL-' IM016L3.電路原理圖元件全部添加后，在 Proteus ISIS的編輯區(qū)域 中按圖7-2所示的原理圖 連接碩件電路。R八 r .i »RFCWGH Mt m'-.r“BWO廠 VTEcn “isR*_>r. J AF" f 0：fit *H -*5KS1*MVAPf r圖72電路原珅圖131. 1. 2源程序清單"JT Fl W存 聲北* I»atr-r4atrrri源程序淸單:PCLEQU2HSTATUSEQU3HPOR

6、TAEQU5HPORTBEQU6HTRISAEQU85HTRISBEQU86HADCON1EQU9FHZEQU2RPOEQU5RP1EQU6RSEQU0RWEQU1EEQU2COUNTEQU24HTMP1EQU25HORG 0000HNOPGOTO MAINORG 0008HTABLE： ADDWF PCLJ :取那行的顯示碼DT 20H,50H,52H,4FH,54H,45HDT 55H>53H,20H120H,53H.54H155H.44HDT 59H,00HTABLE1： ADDWF PCLJ：収那二行的顯示碼DT 50H,49H,43H,31 H,36H,46H,38H.37HD

7、T 37H,20H.53H,59H53H.54H,45H4DHQ0HMAIN： BSF STATUS,RPOMOVLW OOHMOVWF TRISAMOVWF TRISB；疋義RA、RBl I為輸岀BCF STATUS,RPOCALLDELAY101HMOVLWMOVWFPORTB :清屏*CALLENABLEMOVLW38HMOVWFPORTB；8位2tr5x7點(diǎn)陣CALLENABLEMOVLWOFHMOVWFPORTB；顯示器開，光標(biāo)開，閃爍開CALLENABLEMOVLW06H:文字不動(dòng)，光標(biāo)fl動(dòng)右移MOVWFPORTBCALLENABLEMOVLW80HMOVWFPORTB:第一行的

8、位置CALLENABLECALLWRITE1:調(diào)用送第一行數(shù)據(jù)子程序MOVLWOCOHMOVWFPORTB:第二行的位置CALLENABLECALLWRITE2:調(diào)用送第二行數(shù)據(jù)子程序CALLDELAY2:調(diào)用延時(shí)2GOTOMAIN:循壞執(zhí)行上述程序WRITE1：CLRFCOUNT :送第一行數(shù)據(jù)子程序入1*WRITE 42 MOVWFCOUNTCALLTABLEMOVWFTMP1CALLWRITE3INCFCOUNTJMOVFWTMP1XORLWOOHBTFSSSTATUS,ZGOTOWRITE ARETLW0WRITE2：CLRFCOUNT :送第二行數(shù)據(jù)子稈序入口WRITE2_A： MO

9、VWFCOUNTCALLTABLE1MOVWFTMP1CALLWRITE3INCFCOUNTJMOVFWTMP1XORLWOOHBTFSSSTATUS,ZGOTOWRITE2 ARETLW0WRITE3： MOVWFPORTB ；送數(shù)據(jù)到LCD f WBSFPORTA, RSBCFPORTA, RWBCFPORTA,ECALLDELAY1BSFPORTA,ERETLW0ENABLE： BCFPORTA,RS :寫入控制命令子程序BCFPORTA, RWBCFPORTA, ECALLDELAY1BSFPORTA,ERETLW0DELAY1： MOVLW40H :延時(shí)1MOVWF20HLPO：MO

10、VLWOFFHMOVWF21HLP1：DECFSZ21H,1GOTOLP1DECFSZ20HJGOTOLPORETURNDELAY2：MOVLW MOVWF28H20H:延時(shí)2LP20：MOVLW7FHMOVWF21HLP21：MOVLWOFFHMOVWF22HLP22：DECFSZ22HJGOTOLP22DECFSZ21HJGOTOLP21DECFSZ20H,1GOTO RETURN ENDLP201. 1. 3 Proteus調(diào)試與仿真1 建立程序文件在MPLAB IDE中進(jìn)行源程序的編輯并進(jìn)行編譯.產(chǎn)生“.HEX”代碼文件。2. 加載目標(biāo)代碼文件(1) /iProteus ISIS中，左

11、鍵雙擊PIC16F877元件打開 “EditComponent對(duì)話窗口.設(shè)置單片機(jī)的頻率為4MHz；(2) 在該窗口的"Program Filen欄中，選擇先前在MPLAB中編譯產(chǎn)生 的“.HEX”文件：(3) /I Proteus ISIS的菜單欄中選擇File 一 保存設(shè)計(jì)。 Save Design】選項(xiàng)，3-進(jìn)行調(diào)試與仿真TTProteus ISIS界面中，巾?yè)糌慰诎粹o川動(dòng)仿真，仿真結(jié)果如圖73所示。TLU2二ascuun HVWQ 忖02, -LCD2、i iWJPX.H：" h，S.WX H.4n»uu*PROTEUS 5TUDV PIC16F8? SV

12、STEO»wi nranri o i CP?RCCPW*W »1LOJP 陀Ets沁班"仮圖73程序運(yùn)行結(jié)果*7.2 PIC單片機(jī)間的串口通信設(shè)計(jì)內(nèi)容：兩個(gè)戸1坪片機(jī)16F877之間進(jìn)行串行通佶，羊片機(jī)1向單片機(jī)2發(fā) 送OFF的數(shù)據(jù)，單片機(jī)2在收到數(shù)據(jù)后，以8位二進(jìn)制碼的形式用發(fā) 光二41管將其顯示于RD端口 .背景知識(shí)：已掌握MPLAB IDE開發(fā)軟件的使用方法.訓(xùn)練目的：掌握PI卯片機(jī)異步串行通信端口的使用方法1. 2. 1 Proteus電路設(shè)計(jì)1. 元件清單列表«7-2元件渭簞元件名稱所厲美所輕子類PIC16FS77Microprocessor

13、IOPIC 16 FamilyCAPCapacitorsGenericCAP-ELECCapacitorsGenericCRYSTALMisoellaiieoiiRESResistorsGenericLED-REDOptoelectronicsLeds2.電路原理圖J2L- 土土. 土±aicgzw*iwroeceLxOjTRBi*<vMVea>PcvTO-MbAMI葉Kr&i>G：XV*CAWT. NVTBQ- - vn li- i j問從心P：Zf£E2(K4/SDC HLV心 svur1* :;Cfji w g二殲 11' II MU

14、! :-1' :«<» Fg二士 土土土July am Krnu'it/ P-WVC P> XA* RAKvaw” HA'iXA'、b"IIK-： -V-V55心，心兀PF "H rcw 廠rwm仃 28?cea-rcM Foe<»GC prKUKCcnJocmiM u扎c H-CCPI = C3ri：»/WL 2&V?TMk 3CSJO MVIZ< Rr，"山KBPJ»心Mt'P ©<FS 町R1 II K2 IIR3 rI

15、R4| K5 II M IIk/ flT3PI "WLII (EI FR7. 2.2 源程序清單1. 發(fā)送端單片機(jī)程序(COMOUT. ASM)接收端單片機(jī)程序(COMIN. ASM)RC7磁匚T圖75仿真片段HVCVoUVRcarmKRCr.RDTMXLPSFO ROiSPl R0MSP2 FO3/PSP3 RO4.PSP4 P£h5,PSR5 RtM/PSPB WRPSP7*7. 2. 3 Proteus調(diào)試與仿真1. 建立程序文件在MPLAB IDE中進(jìn)行源程序的編輯并進(jìn)行編譯，產(chǎn)生“.HEX” 代碼文件2. 加栽目標(biāo)代碼丈件(1) 在Proteus ISIS中.左健

16、反擊PIC16F877元件打開 “Edit Component"對(duì)話窗口，設(shè)置單片機(jī)的頻率為4MHz;(2) 在該窗口的Program FileM欄中，選擇先前在MPLAB中 編譯產(chǎn)生的“HEX”文件.其中元件U1是發(fā)送端，調(diào)用uC0M0UT. HEXn文件，元件U2是接收端，調(diào)用“C0MIN HEX”文件；(3) 在Proteus ISIS的菜單欄中選擇【File】-Save Design選項(xiàng)，保存設(shè)計(jì)3. 進(jìn)行調(diào)試與仿真在Proteus ISIS界面中，單擊亠按鈕啟動(dòng)仿真，仿真片段 如圖7-5所示.Roam RDVPEP1 Rgp Rgpg RCU/PSP4 QZPSP6 RD6

17、/P£Fe RDT/PSP*7.3 AVR單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換內(nèi)容：利用AVR單片機(jī)ATTINY15進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，用七段數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示轉(zhuǎn) 換后的數(shù)值.背景知識(shí)：掌握AVR單片機(jī)的基本工作原理；掌握AVR單片機(jī)的開發(fā)工具winavr; 了解數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示的工作原理.訓(xùn)練目的：丁掌握AVR單片機(jī)接口電路的設(shè)計(jì)方法；丁掌扳單片機(jī)驅(qū)動(dòng)七段數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示的編程方法.*7. 3. 1 Proteus電路設(shè)計(jì)1.元件清單列表*7-3元件石單元件名稱靳H子類ATTINY15Microprocesfior ICsAVR Family7447TTL 74 seriesDecoders741S17474LSPO

18、T-LINResistorsACT TXTRESResistorsGeneric2四位七段數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示介紹動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有敗碼管的8個(gè)顯示筆劃的同念瑞 連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公扶極COM增加位選通控制電珞，位選通由各 自址立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí).所有數(shù)碼管都接收到相同的字 形碼.但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形.取決于單片機(jī)對(duì)位選通COM端電路 的揑制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出 字形.通過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的COM縮.就使備個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示， 這就是動(dòng)態(tài)駆動(dòng).在輪流顯示過(guò)租中.每位敗碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為由于人的視覺暫 留現(xiàn)票及發(fā)光二極

19、管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但 只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)屯的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍 感，和靜態(tài)顯示效果是一樣的.但卻能夠節(jié)省大量的I/O端口.而且功耗更低.3.電路原理圖2<三乂“2 0a.i 7. 3.2源程序清單7. 3. 3 Proteus調(diào)試與仿真1. 建立程序文件在WinAVR中進(jìn)行源程序的編輯并進(jìn)行編譯，產(chǎn)生“.HEX”代碼文件。2. 加載;目標(biāo)代碼文件<1)在Proteus ISIS中，左鍵雙擊元件AHINY15打開“Edit Component”對(duì)話窗口，設(shè)賈單片機(jī)的頻率為1.6MHz；(2) 在該窗口的“Program File

20、*欄中，選擇先前在WinAVR中編譯 產(chǎn)生的“.HEX”文件.(3) 在Proteus ISIS的菜單欄中選擇【File】Save Design 選項(xiàng)，保存設(shè)計(jì)。3. 進(jìn)行調(diào)試與仿真在Proteus ISIS界面中，單擊亠按鈕啟動(dòng)仿真，仿真片段如圖7-7 所示。圖77仿真片段7.4基于AVR單片機(jī)的直流電機(jī)控制電路*內(nèi)容：利用AVR單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)的PWM控制電路.背景知識(shí)*> 掌握AVR單片機(jī)的基本工作原理； 掌握AVR單片機(jī)的開發(fā)工具winavr;> 了解L298的工作原理.訓(xùn)練目的：掌握AVR單片機(jī)接口電路的設(shè)計(jì)方法.7. 4. 1 Protues電路設(shè)計(jì)1-元件渭單列農(nóng)

21、最7-4元件涇迫元件名怫所厲類所厲孑類ATMEGA32Microprocessor ICjAVR FamilyL298ANALOGDual Full-Bndgc DriverTN4148DTODFDIODEDCMOTORMOTORSDC Moi oxPGAQQ.YTJkU尸QBPC11MLwToe-MX1PMOdZAXrciftaetcman.AWDUPO*t-nRXMS.RP01OCVAFE心gV"Auoe<17-8電路原珅圖1. 4.2程序清單2L298芯片介紹L2 98是雙H高電壓大電流功率集成電路，直接采用TTL邏輯電平控制, 可以驅(qū)動(dòng)繼電器.直流電動(dòng)機(jī).步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等電

22、感性負(fù)載.其內(nèi)部有兩個(gè)完全相同的功率放大回路.A Vcc接邏輯控制的+5 V電源；Vs為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源，最高可達(dá)50V;>IN1, IN2輸入標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平，對(duì)A橋的輸出0UT1, 0UT2進(jìn)行控制;aIN3, IN4對(duì)B橋的輸出0UT3, 0UT4進(jìn)行控制;>SENSA. SENSB接電流檢測(cè)電阻.以引出電流反饋信號(hào)，不用反饋時(shí)，該 引腳可以直接接地；廠當(dāng)使能端為高電平時(shí)，輸入端IN1(IN3)為PWM信號(hào)，IN2(IN4)為低電平 信號(hào)時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)；:r輸入端IN1(IN3)為低電平信號(hào)，IN2(IN4)為PWM信號(hào)時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)； >IN1(IN3)與IN2(IN4)相

23、同時(shí)，電機(jī)快速停止.當(dāng)使能端為低電平時(shí)，電 動(dòng)機(jī)侍止轉(zhuǎn)動(dòng)7. 4. 2源程序清單7. 4. 3 Protues調(diào)試與仿真1.建立程序文件在WinAVR中進(jìn)行源程序的編輯并進(jìn)行編勒 產(chǎn)生".HEX"代碼文 件。2加載目標(biāo)代碼文件在Proteus ISIS中，左鍵雙擊元件ATMEGA32打開“Edit Component”對(duì)話窗口，設(shè)置單片機(jī)的頻率為7. 3728MHz； 在該窗口的“Progrmn File"欄中，選擇先前在WinAVR中編譯產(chǎn)生的 “HEX” 文件.在Proteus ISIS的菜單欄中選擇【File】Save Design選 項(xiàng)，保存設(shè)計(jì).3.進(jìn)行

24、調(diào)試與仿真在Proteus ISIS界面中，單擊 H按鈕啟動(dòng)仿真，仿真片段如圖 7-9、7-10 所于。圖7-9仿真片段1D2 1N4148 <I6XT>D4 1N414S <TCXT>U21TM1噸MX2FA4.HOC4'reowcMio圖7-10仿真片段2mPOAroiocP'TMLamsci 心W2FB roinc FDOMD roi».TiPWKXXA miorP9?OCd*7.5 ARM入門介紹內(nèi)容：利用ARM芯片LPC2104和LED組成流水燈，實(shí)現(xiàn)ARM的I/O口控制， 具體要求為：首先讓所有LED同時(shí)點(diǎn)亮，閃爍3次；然后正向輪流

25、 點(diǎn)亮，再反向輪流點(diǎn)亮.實(shí)現(xiàn)多種順序變換。背景知識(shí)：土掌握ARM的基本工作原理；，掌握ARM I/O口的控制方法。訓(xùn)練目的：掌握ARM LPC2104接口電路的設(shè)計(jì)方法。7. 5. 1 Proteus電路設(shè)計(jì)1.元件清單列表*7-5元件濱單元件名稱所畐類所畐子類LPC2104Microprocessor ICsARM FamilyCAPCapacitoisGenericRESResistorsGenericLM016LOptoelectronicsAlphanumeric LCDs2. ARM LPC2104介紹”ARM LPC2104是基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和跟蹤的ARM7TDMI-SCPU,

26、”帶有128k字節(jié)（kB）嵌入的高速Flash存儲(chǔ)器，16kB片內(nèi)靜態(tài)RAM, ”多個(gè)串行接口，包括雙UART仃6C550）,高速I2C（400kbits/s）和SPI;丁兩個(gè)32位定時(shí)器（7路捕獲/比校通道）、P酈羊無(wú)（6路輸出）、實(shí)時(shí)時(shí) 鐘和看門狗定時(shí)器；”小型的LQFP封裝（7 x 7皿）有多達(dá)32個(gè)可承受5V的通用I/O 口；通過(guò)可編程的片內(nèi)鎖相環(huán)可實(shí)現(xiàn)最大為60MHz的CPU操作頻率.Ml11XTAL1XTM2D9GGLRTCKT4POGTiDa 阿 5 PO I.ROOPVi VO PO 2 CLAP«0POSISOUATOI P0 6MO3ICAP02 POPO-fl'TiD! PWVM P0<0* WVB eOKVRECAPW RO1R) 12DSR1 UA