單片機(jī)課程設(shè)計(jì)-教學(xué)課件

課程設(shè)計(jì)

《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》主講：XXX目錄電子技術(shù)錫焊技藝常用元器件及儀器單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的使用單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)流程第一節(jié)電子技術(shù)錫焊技藝

1．掌握手工焊接的基本操作方法。2．掌握電子元器件的焊接方法。3．掌握集成電路的拆卸方法。4．了解貼片元件手工焊接技巧。錫焊技藝目的和要求一.焊接工具與材料二.手工焊接工藝一.焊接工具與材料電烙鐵、電烙鐵架、焊錫、吸錫器、熱風(fēng)槍、松香、焊錫膏、尖嘴鉗、偏口鉗、鑷子、小刀常用焊接工具1．電烙鐵電烙鐵是焊接電子元器件及接線的主要工具，選擇合適的電烙鐵，合理的使用它，是保證焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)。按發(fā)熱方式：內(nèi)熱式、外熱式、恒溫式按電功率：15W、20W、35W……主要根據(jù)焊件大小來決定。一般選30W左右。焊接集成電路及易損元器件時(shí)可以采用儲(chǔ)能式電烙鐵；（1）內(nèi)熱式電烙鐵

“內(nèi)熱”就是指“從里面發(fā)熱”，“加熱元件在焊錫銅頭的內(nèi)部”，使熱量從內(nèi)部傳到烙鐵頭，具有熱得快，加熱效率高，體積小，重量輕，耗電省，使用靈巧等優(yōu)點(diǎn)。適合于焊接小型的元器件。但由于電烙鐵頭溫度高而易氧化變黑，烙鐵芯易被摔斷，且功率小，只有20W，35W，50W等幾種規(guī)格。

內(nèi)熱式電烙鐵（2）外熱式電烙鐵“外熱”就是指“在外面發(fā)熱”。它既適合于焊接大型的元部件，也適用于焊接小型的元器件。由于發(fā)熱電阻絲在烙鐵頭的外面，有大部分的熱散發(fā)到外部空間，所以加熱效率低，加熱速度較緩慢。一般要預(yù)熱6～7分鐘才能焊接。其體積較大，焊小型器件時(shí)顯得不方便。但它有烙鐵頭使用的時(shí)間較長，功率較大的優(yōu)點(diǎn)，有25W，30W，50W，75W，100W，150W，300W等多種規(guī)格。外熱式電烙鐵溫控式電烙鐵烙鐵頭及修整鍍錫常用烙鐵頭形狀1）新烙鐵在使用前的處理先給烙鐵頭鍍上一層焊錫。通俗叫“吃錫”。首先用銼刀把烙鐵頭按需要銼成一定的形狀，然后接上電源，當(dāng)烙鐵頭的溫度升至能溶錫時(shí)，將松香涂在烙鐵頭上，等松香冒白煙后再涂上一層焊錫?，F(xiàn)在的很多內(nèi)熱式烙鐵都是經(jīng)過電鍍的，如果不是特殊需要，一般不需要修銼或打磨。2）防上烙鐵“燒死”

烙鐵頭經(jīng)過一段時(shí)間的使用后，會(huì)發(fā)生表面凹凸不平，而且氧化層嚴(yán)重，所以它不粘錫，這就是人們常說的“燒死”了，也稱為“不吃錫”。這時(shí)候必須重新鍍上錫，方法與新烙鐵上錫方法一樣。使用電烙鐵的注意事項(xiàng)①最好使用三極插頭。要使外殼妥善接地。②使用前，應(yīng)認(rèn)真檢查電源插頭、電源線有無損壞。并檢查烙鐵頭是否松動(dòng)。③電烙鐵使用中，不能用力敲擊。要防止跌落。烙鐵頭上焊錫過多時(shí)，可用布擦掉。不可亂甩，以防燙傷他人。④焊接過程中，烙鐵不能到處亂放。不焊時(shí)，應(yīng)放在烙鐵架上。注意電源線不可搭在烙鐵頭上，以防燙壞絕緣層而發(fā)生事故。⑤焊接二極管、三極管等怕熱元件時(shí)應(yīng)用鑷子夾住元件腳，使熱量通過鑷子散熱，不至于損壞元件。⑥焊接集成電路時(shí)，時(shí)間要短，必要的時(shí)候要斷開烙鐵電源，用余熱焊接。

2、焊錫、助焊劑與阻焊劑1）焊錫焊錫實(shí)際上是一種錫鉛合金,

不同的錫鉛比例，焊錫的熔點(diǎn)溫度不同，一般為180~230℃。焊接時(shí)，一般采用有松香芯的焊錫絲這種焊錫絲，熔點(diǎn)較低，而且內(nèi)含松香助焊劑，使用極為方便2）助焊劑常用的助焊劑是松香或松香水（將松香溶于酒精中）。作用：清除金屬表面的氧化物，利于焊接，又可保護(hù)烙鐵頭。焊接較大元件或?qū)Ь€時(shí)，也可采用焊錫膏，但它有一定腐蝕性，焊接后應(yīng)及時(shí)清除殘留物。3）阻焊劑常用阻焊劑的主要成分為光固樹脂，在高壓汞燈照射下會(huì)很快固化。阻焊劑的顏色多為綠色，故得俗名“綠油”。3、輔助工具為了方便焊接操作常采用尖嘴鉗、偏口鉗、鑷子和小刀等做為輔助工具。二.手工焊接工藝1.焊接操作姿勢與衛(wèi)生2.焊接要求3.電烙鐵以及焊錫絲的握法4.焊前準(zhǔn)備5.焊接步驟

6.導(dǎo)線焊接7.拆焊8.

焊點(diǎn)的質(zhì)量檢查9.貼片元件的手工焊接技巧1.焊接操作姿勢與衛(wèi)生焊劑揮發(fā)出的化學(xué)物質(zhì)對(duì)人體有害，如果操作時(shí)鼻子距離烙鐵頭太近，則很容易將有害氣體吸入。一般烙鐵離開鼻子的距離應(yīng)至少不小于30cm，通常以40cm時(shí)為宜。由于焊絲成分中，鉛占一定比例，眾所周知鉛是對(duì)人體有害的重金屬，因此操作時(shí)應(yīng)戴手套或操作后洗手，避免食入。2.焊接要求焊接技術(shù)是電子裝配首先要掌握的一項(xiàng)基本功，它不但要有熟練的焊接技能，同時(shí)也是保證電路工作可靠的重要環(huán)節(jié)。在焊接時(shí)，不僅必須要做到焊接牢固，焊點(diǎn)表面還要光滑、清潔，無毛刺，要求高一點(diǎn)還要美觀整齊、大小均勻。避免虛焊、冷焊（由于烙鐵溫度不夠，焊點(diǎn)表面看起來象豆渣一樣）、漏焊、錯(cuò)焊。3、電烙鐵以及焊錫絲的握法反握法動(dòng)作穩(wěn)定，長時(shí)間操作不疲勞，適于大功率烙鐵正握法適于中等功率烙鐵或帶彎頭電烙鐵的操作在操作臺(tái)上焊印制板等焊件時(shí)多采用握筆法。

烙鐵一般應(yīng)距鼻子的30--40cm，防止操作時(shí)吸入有害氣體。連續(xù)焊接時(shí)斷續(xù)焊接時(shí)

焊錫絲一般有兩種拿法，要注意焊絲中有一定比例的鉛金屬。4.焊前準(zhǔn)備

（1）所有元器件引線均不得從根部彎曲。一般應(yīng)留

1.5mm以上。彎曲可使用尖咀鉗和鑷子，或借助圓棒。圓棒元件（2）彎曲一般不要成死角，圓弧半徑應(yīng)大于引線直徑的1~2倍。（3）要盡量將有字符的元器件面置于容易觀察的位置。4545標(biāo)記位置1.5mm5、焊接步驟

準(zhǔn)備施焊加熱焊件熔化焊料移開焊錫移開烙鐵錫焊五步操作法6.導(dǎo)線焊接1）常用連接導(dǎo)線2）導(dǎo)線焊前處理剝絕緣層、預(yù)焊3）導(dǎo)線焊接（1）導(dǎo)線同接線端子的連接有三種基本形式繞焊鉤焊搭焊（2）導(dǎo)線與導(dǎo)線的連接導(dǎo)線之間的連接以繞焊為主：①去掉一定長度絕緣皮。②端子上錫，穿上合適套管。③絞合，施焊。④趁熱套上套管，冷卻后套管固定在接頭處7.拆焊調(diào)試和維修中常需要更換一些元器件，如果方法不當(dāng)，就會(huì)破壞印制電路板，也會(huì)使換下而并未失效的元器件無法重新使用。一般電阻、電容等管腳不多，可用烙鐵直接解焊。集成塊就可用專用工具，如：吸錫器。吸錫電烙鐵吸錫器（2）醫(yī)用空心針頭法

醫(yī)用空心針頭的針尖內(nèi)徑剛好能套住集成電路引出腳，其外徑能插入引腳孔，使用時(shí)采用尖頭烙鐵把引腳焊錫化，同時(shí)用針頭套住引腳，插入印刷板孔內(nèi)，然后邊移開烙鐵邊旋轉(zhuǎn)針頭，使熔錫凝固，最后拔出針頭，這樣，該引腳就和印刷板完全脫離。照此方法，每個(gè)引腳做一遍，整塊集成電路即能自動(dòng)脫離印刷板，此方法簡便易行。（3）焊錫熔化吹氣法

利用熱風(fēng)槍的氣流把熔化的焊錫吹走，氣流必須向下，這樣可將焊錫及時(shí)排走，以免留在印刷板內(nèi)留下隱患。熱風(fēng)槍熱風(fēng)拔焊臺(tái)芯片的拆卸方法舉例(1)在芯片的兩邊腳上，上滿焊錫(2)用電烙鐵烙熔一邊（2~3秒鐘）(3)再烙熔另一邊（速度要快，不到1秒鐘）(4)用鑷子輕拔芯片(5)也可以拔拉芯片(6)焊后處理

用吸錫器或吸錫電烙鐵把焊盤上的焊錫吸走。8.

焊點(diǎn)的質(zhì)量檢查（1）外觀檢查１）外形以焊接導(dǎo)線為中心，均勻，成裙形拉開。２）焊接的連接面呈半弓形凹面，焊料與焊件交界處平滑，接觸角盡可能小。３）表面有光澤且平滑。４）無裂紋、針孔、夾渣。５）是否漏焊，焊料拉失，焊料引起導(dǎo)線間短路，導(dǎo)線及元器件絕緣的損傷，焊料飛濺等。６）檢查時(shí)，除目測外，還要用指觸、鑷子撥動(dòng)，拉線等。檢查有無導(dǎo)線斷線。焊盤剝離等缺陷。注：焊點(diǎn)常見缺陷焊件清理不干凈助焊劑不足或質(zhì)差焊件加熱不充分焊絲撤離過遲焊絲撤離過早加熱時(shí)間過長烙鐵功率過大焊料未凝固時(shí)焊件抖動(dòng)焊盤孔與引線間隙太大加熱時(shí)間不足焊料不合格焊料過多烙鐵施焊撤離方向不當(dāng)加熱時(shí)間過長焊盤鍍層不良（2）通電檢查通電檢查必是在外觀檢查及連接檢查無誤后才可進(jìn)行的工作，也是檢驗(yàn)電路性能的關(guān)鍵步驟。如果不經(jīng)過嚴(yán)格的外觀檢查，通電檢查不僅困難較多，而且有損壞設(shè)備儀器，造成安全事故的危險(xiǎn)。9、貼片元件的手工焊接技巧貼片阻容元件的焊接先在一個(gè)焊盤上點(diǎn)上焊錫，然后放上元件的一頭，用鑷子夾住元件，焊上一頭之后，再看看是否放正了；如果已放正，就再焊上另外一頭即可。要真正掌握焊接技巧需要大量的實(shí)踐.(1)焊前準(zhǔn)備

清洗焊盤，然后在焊盤上涂上助焊劑(2)對(duì)角線定位

定位好芯片，點(diǎn)少量焊錫到尖頭烙鐵上，焊接兩個(gè)對(duì)角位置上的引腳，使芯片固定。(3)平口烙鐵拉焊

使用平口烙鐵，順著一個(gè)方向燙芯片的管腳。注意力度均勻，速度適中，避免弄歪芯片的腳。另外注意先拉焊沒有定位的兩邊，這樣就不會(huì)產(chǎn)生芯片錯(cuò)位。也可以再涂抹一些助焊劑在芯片的管腳上面，更好焊）(4)用放大鏡觀察結(jié)果

焊完之后，檢查一下是否有未焊好的或者有短路的地方，適當(dāng)修補(bǔ)。(5)

酒精清洗電路板

用棉簽擦拭電路板，主要是將助焊劑擦拭干凈即可。第二節(jié)常用元器件及儀器一、電阻器二、電容器三、變壓器四、電感器五、二極管57六、三極管七、穩(wěn)壓器八、其它各種組件一、電阻器的識(shí)別與檢測1、電阻作用調(diào)節(jié)電路中的電流，作為分流、分壓或負(fù)載使用。2、按材料分類

1）金屬膜電阻器2）碳膜電阻器

3）線繞電阻器4）水泥電阻等3、按功能分為類1）固定電阻2）可調(diào)電阻3）特種電阻等各種膜式電阻實(shí)物照片4、額定功率在規(guī)定條件下，電阻器長期工作時(shí)所允許承受的最大電功率。可分為：1/8W，1/4W，1/2W，1W，2W等，一般有功率越大，電阻體積越大。注意：盡管電阻阻值一樣，也不可使用低功率的電阻代替高功率的電阻。5、貼片電阻對(duì)于誤差大于±2%的電阻，阻值用三位數(shù)字表示，前兩位數(shù)字代表重要數(shù)據(jù)，最后一位表示加零的個(gè)數(shù)。例：683表示68000Ω或68KΩ6．排阻排阻又稱電阻網(wǎng)絡(luò)或電阻排，它與色環(huán)電阻相比具有整齊、少占空間的優(yōu)點(diǎn)，它的內(nèi)部實(shí)際上是由很多個(gè)電阻整齊的排在一起。

第一號(hào)管腳由小圓點(diǎn)或小凹槽來表示。在電路中電阻網(wǎng)絡(luò)的電路符號(hào)用“RP”

表示。7．電位器電位器是一種可調(diào)電阻，可通過調(diào)整其組件體上的旋扭或螺釘改變其阻值。帶開關(guān)的電位器（收音機(jī)用音量）8.熱敏電阻（thermistor）熱敏電阻的阻值隨溫度變化有比較明顯的改變負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)和正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC).多用作溫度保護(hù)或溫度檢測電路上。電阻溫度系數(shù)：在零功率條件下，其溫度每變化1℃所引起電阻值的相對(duì)變化量。9.壓敏電阻varistor電阻值隨施加的電壓的變化呈現(xiàn)非線性變化。壓敏電阻一般并聯(lián)在電路中使用，當(dāng)電壓超過一定的值，壓敏電阻迅速從高阻狀態(tài)（阻斷電流）轉(zhuǎn)入低阻狀態(tài)（導(dǎo)通），反應(yīng)時(shí)間可以達(dá)到毫微秒級(jí)。廣泛的應(yīng)用于各種電子線路中，用于浪涌過電壓及的防護(hù)，如：半導(dǎo)體器件保護(hù)，測量控制儀器的過電壓保護(hù)等壓敏電阻的限制電壓為Zv的阻值可以從正常時(shí)的兆歐級(jí)降到幾歐，甚至小于1Ω。過電壓大部分降落在Zs上，而用電器的輸入電壓比較穩(wěn)定，因而能起到的保護(hù)作用。10.光敏電阻利用半導(dǎo)體光電導(dǎo)效應(yīng)制成的一種特殊電阻器，對(duì)光線十分敏感，它在無光照射時(shí)，呈高阻狀態(tài)；當(dāng)有光照射時(shí)，其電阻值迅速減小作用與應(yīng)用——廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)控制電路（如自動(dòng)照明燈控制電路）、家用電器及各種測量儀器中。下一頁章目錄返回上一頁二、電容器電容是由兩個(gè)中間隔以絕緣材料（介質(zhì)）的電極組成的，具有存儲(chǔ)電荷的能力的電子元件。在電路中，它有阻直流通交流，阻低頻通高頻的特性，在電路中可起到旁路、耦合、濾波和調(diào)諧等作用。2.電容的電路符號(hào)是：C3.常用電容有:

電解電容鉭質(zhì)電容獨(dú)石電容陶瓷電容滌綸電容瓷片電容滌綸電容聚脂電容安規(guī)電容電解電容鉭電容可變電容

安規(guī)電容：指用于這樣的場合，即電容器失效后，不會(huì)導(dǎo)致電擊，不危及人身安全.它包括X電容各Y電容兩種類型，X電容是跨接在電力線兩線（L-N）之間的電容，一般選用金屬薄膜電容；Y電容是分別跨接在電力線兩線和地之間（L-E，N-E）的電容，一般是成對(duì)出現(xiàn)。基于漏電流的限制，Y電容值不能太大，一般X電容是uF級(jí)，Y電容是nF級(jí)。X電容抑制差模干擾，Y電容抑制共模干擾。三、變壓器（Transformer）我們常用的電子變壓器主要有脈沖變壓器（又叫開關(guān)變壓器）利用鐵心的磁飽和性能把輸入的正弦波電壓變成窄脈沖形輸出電壓的變壓器?？捎糜谌紵鞯狞c(diǎn)火、晶閘管的觸發(fā)等。工頻變壓器（又叫電源變壓器）變壓器的電路符號(hào)是：T變壓器的圖形符號(hào)四、電感器（Inductor）又稱電感線圈,在調(diào)諧、振蕩、濾波、耦合、匹配、陷波、延遲、補(bǔ)償、偏轉(zhuǎn)、聚焦等電路中是必不可少的。電感：一個(gè)載流線圈的磁通量與線圈中電流成正比，其比例常數(shù)用L表示電感的單位是亨（H），毫亨（mH），微亨（μH）。雙路電感空心電感色環(huán)電感工形電感磁心電感棒形電感五、二極管(diode)二極管具有單向?qū)щ娞匦?。作用：整流，檢波，穩(wěn)壓，隔離，開關(guān)，保護(hù)，指示等。玻璃二極管塑封二極管二極管表面上的標(biāo)記一般有兩個(gè)內(nèi)容，一個(gè)表示該組件是二極管，一個(gè)標(biāo)明該二極管哪個(gè)腳是正極或負(fù)極。二極管的識(shí)別很簡單，小功率二極管的N極（負(fù)極），在二極管外表大多采用一種色圈標(biāo)出來二極管的電路符號(hào)是“D”。1N4000系列（整流）二極管耐壓比較

1N40011N40021N4003

耐壓（V）50100200電流（A）均為1

1N40041N40051N40061N4007

耐壓（V）4006008001000

電流（A）均為1實(shí)訓(xùn)：測量二極管利用二極管的單向?qū)щ娦?，可測量出二極管的P和N端選擇功能檔二極管顯示1，二極管不通交換表筆二極管導(dǎo)通，顯示正向壓降，紅表筆為P端用萬用表檔測試硅二極管正向壓降為0.6～0.8v，反向截止。鍺二極管正向壓降為0.1～0.3v，反向截止。PN結(jié)正向偏置測試注意：指針表與數(shù)字表的不同用指針式萬用表(如：500型)測量二極管，用電阻檔時(shí)，可等效為如圖所示。

R×1或R×10檔9V電池，其它檔位1.5V電池。

（1）小功率二極管：

R×100或R×1K檔，（2）中、大功率二極管的測量

R×1或R×10檔。發(fā)光二極管（LED）作用是為了表示電路是否正在工作。現(xiàn)在有些高亮LED可發(fā)作照明用燈。電極較小、個(gè)頭較矮的一個(gè)是正極，電極較大的一個(gè)是它的負(fù)極。若是新買來的發(fā)光管，管腳較長的一個(gè)是正極。參數(shù)：顏色、直徑六、三極管（triode）三極管是一種能將電信號(hào)放大的元件，是組成放大電路關(guān)鍵組件之一，其外形特征一般是三個(gè)腳外殼有的用塑料封裝，有的用金屬封裝。用金屬封裝的是為了便以散熱，因?yàn)榇蠊β嗜龢O管上流過的電流一般很大，容易發(fā)熱。三極管的電路符號(hào)是“Q”。三極管上的三個(gè)腳，代表著三個(gè)極：基極、集電極和發(fā)射極。三極管有二種型號(hào)：PNP和NPN。三極管外形bceNPNPNPb：基極c：集電極e：發(fā)射極bce三極管的簡易測量：三極管可以等效為兩個(gè)串接的二極管。先按測量二極管的方法確定基極，由此也可確定三極管的類型（PNP、NPN）。三極管的簡易測量：指針式萬用表判斷三極管的發(fā)射極和集電極是利用了三極管的電流放大特性，如被測三極管是NPN型管，先設(shè)一個(gè)極為集電極，與萬用表的黑表筆相連接，用紅表筆接另一個(gè)電極，觀察好指針的偏轉(zhuǎn)大小。三極管的簡易測量：然后用人體電阻代替圖中的RB，用手指捏住C和B極，C和B不要碰在一起，再觀察指針的偏轉(zhuǎn)大小，若此時(shí)偏轉(zhuǎn)角度比第一次大，說明假設(shè)正確。若區(qū)別不大，需再重新假設(shè)。PNP型管的判別方法與NPN型管相同但極性相反。七、穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器的功能是穩(wěn)定電壓，它看起來很像金屬封裝的三極管。拿著穩(wěn)壓器，讓組件體上凸出的標(biāo)簽向上，管腳向外，標(biāo)簽左邊的一條管腳是第一管腳。穩(wěn)壓器管體上是散熱片，通常用螺絲固緊在電路板或散熱片上。八、其它各種組件1.開關(guān)（Switch）常用的開關(guān)有三種類型：搬動(dòng)開關(guān)、按扭開關(guān)和雙列直插開關(guān)。開關(guān)的電路符號(hào)是：S或SW拔動(dòng)開關(guān)按扭開關(guān)船形開關(guān)2．繼電器（Relay）繼電器功能與開關(guān)一樣，繼電器可使用電路打開或關(guān)上，但開關(guān)只能用移動(dòng)，才能打開或關(guān)上。繼電器的電路符號(hào)是：K。繼電器有各種不同的類型，有一些是密封包裝的，有一些是沒有經(jīng)過密封包裝的。繼電器能否過波峰，要經(jīng)過驗(yàn)證才行。電路符號(hào)３．連接器（Connector）連接器普遍被叫做“邊緣連接器”，是插在電路板邊緣的，起線路連接作用。連接器必須平插在電路板平面上，插入時(shí)要保證所有管腳都伸出焊盤，不可有管腳在組件面彎曲。４．保險(xiǎn)管（fuse）用在電路上的保險(xiǎn)管的作用與家中用的保險(xiǎn)絲的作用一樣。保險(xiǎn)絲保護(hù)電路不被高電流傷害。保險(xiǎn)管的電路符號(hào)是：F，保險(xiǎn)管是軸向引線組件。保險(xiǎn)管由玻璃管體和保險(xiǎn)絲,管腳等。有的電路中保險(xiǎn)管安放在保險(xiǎn)管插座上的，方便更換。所以沒的引腳，作用是相同的。常用儀器、儀表的使用一、常用儀器、儀表的使用1、萬用表的使用2、數(shù)字毫伏表的使用3、示波器的使用4.函數(shù)信號(hào)發(fā)生器1、萬用表的使用萬用表可以用來測量交流電壓、直流電壓、交流電流、直流電流、電阻、電容、頻率、三極管以及二極管狀態(tài)，是最常用的電子測量儀器之一。面板簡介電源開關(guān)顯示屏功能開關(guān)測量表筆表筆插孔電容插孔三極管插孔電阻檔直流電壓檔交流電壓三極管交流電流直流電流電容頻率二極管功能選擇撥盤注：每檔數(shù)字即為該檔所能測的最大值。如：直流20V檔，能測量20V以內(nèi)的電壓當(dāng)前選擇：測量電容檔。

功能選擇1、測量直流電壓實(shí)驗(yàn)電路：采用9.9V直流電源對(duì)200Ω電阻供電，用萬用表測量電阻兩端電壓。等效電路：

200Ω9.9V

＋

－

紅表筆黑表筆直流電源電阻電壓讀數(shù)9.99V（1）功能旋鈕調(diào)到直流20V擋（2）將表筆插入相應(yīng)插孔（除測量電流量，表筆都是插這兩個(gè)插孔）（3）表筆并接到測量電阻兩端（4）讀數(shù)：9.99V（5）若交換紅、黑表筆的測量位置，將得到：-9.99V注意：儀器精度和測量誤差2、測量電流實(shí)驗(yàn)電路：采用9.9V直流電源對(duì)2個(gè)200Ω的串聯(lián)電阻供電，用萬用表測量流過電阻的電流。直流電源電阻等效電路：

200Ω200Ω9.9V

A紅表筆測量點(diǎn)黑表筆測量點(diǎn)（1）功能旋鈕調(diào)到直流200mA擋

（2）紅表筆插出mA插孔

（3）表筆插出測量點(diǎn)（相當(dāng)于把電流表串入待測支路）

（4）讀數(shù)：25.25mA注意：

電流理想值＝9.9/400=25mA

（4）交換紅、黑表筆測量點(diǎn)

讀數(shù)：－25.24mA得到負(fù)值：-25.24

（5）超過量程

選擇20mA檔

顯示1

3、測量電阻斷開待測電阻電路，將表筆接到電阻兩端即可

選擇Ω檔：200Ω檔100Ω測得：99.72Ω300Ω超量程，顯示1

選2KΩ檔測得：0.2959KΩ4、測量電容選擇電容檔，再將待測電容插入相應(yīng)的插孔即可

200nF檔插入電容47.6nF2uF檔選偏大的量程0.0466uF即46.6nF選過小的量程20nF檔顯示16、測量三極管選擇hFE檔，再將待測三極管插入相應(yīng)的插孔中

hFE檔插入三極管插入正確，顯示放大倍數(shù)NPN管，明確E、B、C三極插入錯(cuò)誤顯示07、測量二極管利用二極管的單向?qū)щ娦?，可測量出二極管的P和N端

選擇功能檔二極管顯示1，二極管不通交換表筆二極管導(dǎo)通，顯示正向壓降，紅表筆為P端8、測量頻率測量信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)的頻率

20KHz檔988Hz的正弦波信號(hào)信號(hào)接入萬用表1.007KHz采用萬用表測量信號(hào)頻率只有’20KHz’檔，一但超出量程，也將得不到結(jié)果。

80KHz的正弦波信號(hào)不能顯示正確結(jié)果萬用表的使用原則▲操作的原則：先選檔，再選量程。靜態(tài)工作點(diǎn)測量：直流電壓檔（輸入輸出電壓測量：交流電壓檔）▲表筆的使用原則：測量電壓（交、直流）時(shí)，黑筆總是接負(fù)極、地或低電位端。測量電壓、電流、頻率應(yīng)在額定范圍內(nèi)使用萬用表換擋時(shí)，一端表筆應(yīng)斷開不能用萬用表的電阻檔和電流檔測電壓交流電壓、電流的測量與直流類似，區(qū)別只在于把功能旋鈕調(diào)到交流檔2、數(shù)字毫伏表的使用——用于測量輸入、輸出交流電壓電源自動(dòng)調(diào)節(jié)量程通道3、示波器的使用通道的選擇、面板旋鈕的使用信號(hào)由探頭的一對(duì)夾子引入，其中紅夾子接觀測點(diǎn)，黑夾子接地。Y軸增幅Y軸增幅耦合方式通道1通道2垂直位移通道選擇水平位移頻率微調(diào)掃描頻率電源明暗度聚焦4.函數(shù)信號(hào)發(fā)生器波形選擇正弦波輸出端（A口）波形選擇結(jié)果顯示輸出電壓幅度調(diào)節(jié)電源開關(guān)頻率調(diào)整南京信息工程大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心典型單片機(jī)（MCS-51,AT89S51,PIC,Motorola,AVR）的性能，MCS-51內(nèi)部結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、工作方式、時(shí)序和最小應(yīng)用系統(tǒng)。為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、利用單片機(jī)解決工程實(shí)際問題打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。重點(diǎn)在于基本概念、組成原理、特點(diǎn)及MCS-51的最小應(yīng)用系統(tǒng)，難點(diǎn)在于時(shí)序、ISP下載技術(shù)。單片機(jī)開發(fā)常用元器件一覽南京信息工程大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心預(yù)備知識(shí)：元器件實(shí)物圖單片機(jī)芯片AT89C51AT89S51AT89S52AT89C2051通信芯片MAX232CPE時(shí)鐘芯片DS1302EEPROM24C02溫度傳感器18B20AD變換器0832穩(wěn)壓片78L05晶振電阻和排電阻瓷片小電容零壓力插座萬用焊接板儀器盒步進(jìn)電機(jī)液晶字符顯示屏液晶圖形點(diǎn)陣顯示屏撥動(dòng)開關(guān)紅外遙控用發(fā)射接受一體管繼電器紅外接收二極管各類接插件遙控組件超聲波發(fā)射接受頭雙路遙控組件長距離遙控器3000－4000M8×8二極管點(diǎn)陣八段數(shù)碼管超聲波發(fā)射和接收一體化機(jī)能漢字顯示的顯示屏和實(shí)時(shí)時(shí)鐘板電子萬年歷第三節(jié)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述掌握：1、單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的一般方法2、ISP在線編程中使用的單片機(jī)管腳3、熟練掌握Wave、下載軟件的使用單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述一、初步認(rèn)識(shí)單片機(jī)二、單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)概述三、單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的一般方法四、應(yīng)用單片機(jī)完成一個(gè)小制作

一、初步認(rèn)識(shí)單片機(jī)單片機(jī)——是將CPU、存儲(chǔ)器、接口電路等組成微型計(jì)算機(jī)的主要功能部件，全部集成在一塊芯片中，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)。主板與CPU雙列直插式封裝（DIP）1、單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域特點(diǎn)：體積小、速度快、功能強(qiáng)、功耗低、使用方便、性能可靠、價(jià)格低廉。應(yīng)用領(lǐng)域：（1）工業(yè)控制。（2）智能儀表。如，溫度儀，流量計(jì)等。（3）機(jī)電一體化產(chǎn)品。如，數(shù)控機(jī)床等。（4）家用電器。如，洗衣機(jī)、空調(diào)等。出租車計(jì)價(jià)器編寫51單片機(jī)的C程序時(shí)，必須對(duì)硬件要有一定的認(rèn)識(shí)，因它的開發(fā)應(yīng)用是不可與硬件脫節(jié)的，所以我們先要來初步認(rèn)識(shí)一下51苾片的結(jié)構(gòu)和引腳功能。MSC51架構(gòu)的芯片種類很多，我們以Atmel公司的AT89S51為中心對(duì)象來進(jìn)行學(xué)習(xí)。2、MCS-51內(nèi)部結(jié)構(gòu)并行口串行通信ROM4KB時(shí)鐘電路RAM128計(jì)數(shù)器/定時(shí)器8051CPU控制邏輯可編程I/O口可編程全雙工串行口外部時(shí)鐘8051的功能部件圖外部中斷3、單片機(jī)芯片（a）AT89S51單片機(jī)芯片（b）40P自鎖IC底座（c）40PIC底座注意：初學(xué)者仿真調(diào)試用IC座；制作產(chǎn)品避免用IC座，可靠性差。4、單片機(jī)引腳功能MCS-51單片機(jī)40腳Vcc,GND2XTAL1,XTAL22RESET1EA/Vpp1ALE/PROG1PSEN1P0.0—P0.78P1.0—P1.78P2.0—P2.78P3.0—P3.78（1）Vcc（40腳）,GND（20腳）（2）XTAL1（19腳）,XTAL2（18腳）（3）RST(9腳)：復(fù)位（4）ALE(30腳)：尋址外部ROM控制端（5）EA(31腳)：尋址外部ROM控制端（6）PSEN(29腳)：外部EPROM的讀控制端P0口：一般I／O口，或分時(shí)復(fù)用低8位地址線、8位數(shù)據(jù)總線。

P1口：每1位均可獨(dú)立作為I／O口。

P2口：一般I／O口，或高8位地址線。

P3口：雙功能口。P3口第二功能表引腳第二功能P3.0RxD:串行口接收數(shù)據(jù)輸入端P3.1TxD:串行口發(fā)送數(shù)據(jù)輸出端P3.2INT0:外部中斷申請(qǐng)輸入端0P3.3INT1:外部中斷申請(qǐng)輸入端1P3.4T0:外部計(jì)數(shù)脈沖輸入端0P3.5T1:外部計(jì)數(shù)脈沖輸入端1P3.6WR:寫外設(shè)控制信號(hào)輸出端P3.7RD:讀外設(shè)控制信號(hào)輸出端1）電源電路Vcc（40腳）,GND（20腳）AT89S*系列單片機(jī)工作電源范圍寬達(dá)4～5.5V

（a）集成穩(wěn)壓電路（b）USB電源供電2.時(shí)鐘電路1）振蕩頻率范圍：1.2MHz～12MHz。2）電容C1和C2選擇：10～30pF注意：晶體和電容應(yīng)盡可能安裝在單片機(jī)芯片附近，以減少寄生電容，保證振蕩器穩(wěn)定和可靠工作。4.復(fù)位電路采用“上電+按鈕復(fù)位”注意：電解電容器的極性。單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)組成單片機(jī)加上適當(dāng)?shù)耐鈬骷蛻?yīng)用程序，構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)稱為最小系統(tǒng)；是組成單片機(jī)系統(tǒng)最基本的部分。最小系統(tǒng)硬件組成：

1、單片機(jī)芯片2、電源電路3、時(shí)鐘電路4、復(fù)位電路

注意：1、如果不擴(kuò)展外部ROM，使用單片機(jī)內(nèi)部的ROM，31腳/EA需接電源（+5V）。2、電路板上每個(gè)IC的電源要并接一個(gè)0.01uF~0.1uF的陶瓷電容，以減少IC高頻噪聲對(duì)電源的影響。電容布線應(yīng)靠近電源端并盡量粗短。否則會(huì)影響濾波效果。單片機(jī)最小系統(tǒng)電路原理圖用萬能板焊接后的單片機(jī)最小系統(tǒng)內(nèi)部資源程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器特殊功能寄存器可尋址片外RAM64K字節(jié)（0000H—FFFFH）可尋址片外ROM64K字節(jié)（0000H—FFFFH）FFFFH0000H可尋址片外RAM64K字節(jié)FFFFH0000H可尋址片外ROM64K字節(jié)FFFH000H片內(nèi)ROM4K字節(jié)7FH00H片內(nèi)RAM128字節(jié)SFRFFH80H1、存儲(chǔ)器空間分布程序存儲(chǔ)器中，從0003H～002BH單元被保留用于6個(gè)中斷源的中斷服務(wù)程序的入口地址，故以下7個(gè)特定地址應(yīng)被保留。

0000H：復(fù)位或非屏蔽中斷

0003H：外部中斷0入口地址

000BH：定時(shí)器0中斷入口地址

0013H：外部中斷1入口地址

001BH：定時(shí)器1中斷入口地址

0023H：串行口中斷入口地址SFR寄存器復(fù)位狀態(tài)寄存器復(fù)位狀態(tài)PC0000HTCON00HA00HT2CON00HB00HTH000HPSW00HTL000HSP07HTH100HDPTR0000HTL100HP0~P3FFHSCON00HIPXX000000BSBUFXXHIE0X000000BPCON0XXX0000BTMOD00H二、單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)概述用單片機(jī)組成應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，其應(yīng)用程序的編程、修改、調(diào)試，靠系統(tǒng)自身根本無法解決，必須借助外界的幫助。幫助單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行研制的工具稱為單片機(jī)開發(fā)工具或單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)。S51單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)組成硬件：1）電腦：編輯、編譯、鏈接、調(diào)試程序等。2）下載線：用于下載程序。3）輔助工具：電烙鐵、萬用表、焊錫、導(dǎo)線、斜口鉗、剪刀等。軟件：1）Proteus8.1、KeiluV2/uV3

等開發(fā)軟件。2）程序下載軟件。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。要想設(shè)計(jì)出單片機(jī)系統(tǒng)，成為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的工程師，首先要：熟悉單片機(jī)的開發(fā)系統(tǒng)。熟練使用相關(guān)硬件、軟件及工具。ISP在線編程AVR、STC系列（深圳宏晶公司）和ATMEL的AT89S系列單片機(jī)可以使用ISP下載線在線編程擦寫，即不必將IC芯片拆下,直接在電路板上進(jìn)行程序修改、下載等操作。這樣對(duì)程序的調(diào)試和升級(jí)都很方便。USB接口的下載線三、單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的一般方法單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。把所有單片機(jī)系統(tǒng)都設(shè)計(jì)一遍是不現(xiàn)實(shí)的“受人以魚,不如授人以漁”重點(diǎn)掌握：方法、技能；多動(dòng)手、多實(shí)踐。單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的一般方法1、確定任務(wù)，可行性分析了解控制對(duì)象，熟悉控制系統(tǒng)的要求，確定總的技術(shù)性能指標(biāo)。

2、總體方案設(shè)計(jì)根據(jù)控制任務(wù)及性能指標(biāo)，確定系統(tǒng)的構(gòu)成方式，如顯示方式，信號(hào)的檢測方式等。單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的一般方法3、硬件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原理圖，選擇元件，制作電路板，焊接。4、軟件設(shè)計(jì)選擇編程語言，根據(jù)任務(wù)，編寫、調(diào)試程序。5、系統(tǒng)仿真調(diào)試首先進(jìn)行硬件與軟件單獨(dú)調(diào)試，然后進(jìn)行軟、硬件聯(lián)調(diào)。若是產(chǎn)品開發(fā)，還需進(jìn)行“老化”試驗(yàn)，最后進(jìn)入工業(yè)運(yùn)行。

單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)理論和工程實(shí)踐結(jié)合的綜合運(yùn)用過程，它不僅需要電子電路技術(shù)、信號(hào)檢測等方面的基礎(chǔ)知識(shí)，還必須具備一定的生產(chǎn)工藝知識(shí)，以及實(shí)際動(dòng)手調(diào)試的能力。我們應(yīng)加強(qiáng)以下幾方面的知識(shí)和能力的鍛煉：

首先，必須具有一定的硬件基礎(chǔ)知識(shí)和一定的軟件設(shè)計(jì)能力。其次，熟悉單片機(jī)的開發(fā)系統(tǒng)及相關(guān)工具的使用。再者，還須掌握一定的生產(chǎn)工藝要求。具有綜合運(yùn)用知識(shí)的能力及分析解決問題的能力。必須善于將一個(gè)復(fù)雜的設(shè)計(jì)任務(wù)劃分成便于實(shí)現(xiàn)的子任務(wù)。最后，也是最重要的一點(diǎn)：實(shí)踐！

四、應(yīng)用單片機(jī)完成的一個(gè)小制作用LED發(fā)光二極管，設(shè)計(jì)一個(gè)循環(huán)閃爍的指示燈。通過閃爍的發(fā)光二極管來演示程序、硬件、下載。#include<at89X52.h>#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharvoiddelay(uintt)//延時(shí)0.1*t毫秒{uinti;do{for(i=0;i<12;i++);}while(t--);}voidmain(void){ while(1) { P1_0=0; delay(500); P1_0=1; delay(500); }}第四節(jié)單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的使用一、Keil軟件使用二、Proteus使用三、C51基礎(chǔ)知識(shí)四、基于C51的一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)例一、Keil軟件使用使用C語言肯定要使用到C編譯器，以便把寫好的C程序編譯為機(jī)器碼，這樣單片機(jī)才能執(zhí)行編寫好的程序。KEIL是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)軟件中優(yōu)秀的軟件之一，它支持眾多不同公司的MCS51架構(gòu)的芯片，它集編輯，編譯，仿真等于一體，它的界面和常用的微軟VC++的界面相似，界面友好，易學(xué)易用，在調(diào)試程序，軟件仿真方面也有很強(qiáng)大的功能。

（1）新建工程點(diǎn)擊Project菜單，選擇NewProject，輸入項(xiàng)目名稱，擴(kuò)展名為uv2，以后我們可以直接點(diǎn)擊此文件以打開先前做的項(xiàng)目。

（2）選擇所要的單片機(jī)這里我們選擇常用的Ateml公司的AT89C51。

（3）創(chuàng)建新的程序文件或加入舊程序文件點(diǎn)擊圖中的新建文件的快捷按鈕，出現(xiàn)一個(gè)新的文字編輯窗口，這個(gè)操作也可通過菜單File－New或快捷鍵Ctrl+N來實(shí)現(xiàn)。輸入程序代碼保存文件。這時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)程序有了不同的顏色，說明KEIL的C語法檢查生效了。（4）將程序文件加入項(xiàng)目中右擊SourceGroup1文件夾圖標(biāo)，可以在項(xiàng)目中增加減少文件等操作。選擇AddFiletoGroup‘SourceGroup1‘，在彈出文件窗口選擇需添加的文件。（5）編譯運(yùn)行程序圖中1、2、3都是編譯按鈕1是用于編譯單個(gè)文件2是編譯當(dāng)前項(xiàng)目3是重新編譯在3右邊的是停止編譯按鈕5是菜單中的相應(yīng)項(xiàng)在4中可以看到編譯的信息等，以后我們要查錯(cuò)就靠它了。6是”開啟\關(guān)閉調(diào)試模式”的按鈕，快捷鍵為Ctrl+F5。（6）進(jìn)入調(diào)試模式

1為運(yùn)行，2為停止，3是復(fù)位，模擬芯片的復(fù)位按4可以打開的串行調(diào)試窗口（如5）。（7）生成HEX文件KEIL編譯生成用于燒寫芯片的HEX文件。右擊項(xiàng)目文件夾，彈出項(xiàng)目功能菜單，選OptionsforTarget'Target1'（7）生成HEX文件轉(zhuǎn)到Output選項(xiàng)頁，1是選擇編譯輸出的路徑，2是設(shè)置生成的文件名，3是決定是否要?jiǎng)?chuàng)建HEX文件。二、Proteus的使用Proteus是來自英國Labcenter公司的嵌入式系統(tǒng)仿真開發(fā)軟件，它包括原理圖布圖、混合模式仿真、VSM嵌入式仿真以及PCB制板功能。（一）Proteus概覽（二）原理圖設(shè)計(jì)（三）PROTEUS微處理器仿真（四）

Proteus和Keil聯(lián)合調(diào)試在傳統(tǒng)的CAD功能中添加了嵌入式系統(tǒng)的仿真可以完整地仿真微控制器以及相連的模擬和數(shù)字電路（一）Proteus概覽ProSPICE混合模式仿真器ISIS設(shè)計(jì)仿真平臺(tái)VSM嵌入式仿真ARESPCB制版ProteusDesignSuiteProteus概覽

在Proteus中,從原理圖設(shè)計(jì)、單片機(jī)編程、系統(tǒng)仿真到PCB布線一氣呵成。完成了從概念到產(chǎn)品的整個(gè)過程。Proteus是一個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)室，提供了大量的虛擬儀器、儀表、激勵(lì)源和分析工具：13類激勵(lì)源直流、正弦、脈沖……13類曲線圖表模擬、數(shù)字、頻率……12類虛擬儀器示波器、邏輯分析儀、SPI/I2C調(diào)試器……電壓/電流探針PROTEUS虛擬實(shí)驗(yàn)室－探針(Probe)電壓探針（Voltageprobes）－既可在模擬仿真中使用，也可在數(shù)字仿真中使用。在模擬電路中記錄真實(shí)的電壓值，而在數(shù)字電路中，記錄邏輯電平及其強(qiáng)度。

探針即可用于基于圖表的仿真，也可用于交互式仿真中。預(yù)覽窗口挑選元件按鈕庫管理按鈕模型選擇工具欄元件列表仿真按鈕原理圖編輯窗口方位控制按鈕（二）原理圖設(shè)計(jì)1、原理圖編輯窗口

（TheEditingWindow）用來繪制原理圖，藍(lán)色方框內(nèi)為可編輯區(qū)，元件要放到它里面。注意：這個(gè)窗口是沒有滾動(dòng)條的，你可用預(yù)覽窗口來改變?cè)韴D的可視范圍。2、預(yù)覽窗口

（TheOverviewWindow）可顯示兩個(gè)內(nèi)容.(1)當(dāng)你在元件列表中選擇一個(gè)元件時(shí)，它會(huì)顯示該元件的預(yù)覽圖；(2)當(dāng)你的鼠標(biāo)焦點(diǎn)落在原理圖編輯窗口時(shí)，會(huì)顯示整張?jiān)韴D的縮略圖，可用鼠標(biāo)在它上面點(diǎn)擊來改變綠色的方框的位置，從而改變?cè)韴D的可視范圍。3、模型選擇工具欄

（ModeSelectorToolbar）主要模型（MainModes）

1）選擇元件（components）（默認(rèn)選擇的）2）放置連接點(diǎn)3）放置標(biāo)簽（用總線時(shí)會(huì)用到）4）放置文本5）用于繪制總線6）用于放置子電路7）用于即時(shí)編輯元件參數(shù)（先單擊該圖標(biāo)再單擊要修改的元件）方便快捷的元件查找、放置功能：模糊查找分類查找結(jié)果列表元件預(yù)覽封裝預(yù)覽配件（Gadgets）

1）終端接口：有VCC、地、輸出、輸入等接口2）器件引腳：用于繪制各種引腳3）仿真圖表：用于各種分析，如NoiseAnalysis4）錄音機(jī)5）信號(hào)發(fā)生器（generators）6）電壓探針：使用仿真圖表時(shí)要用到7）電流探針：使用仿真圖表時(shí)要用到8）虛擬儀表：有示波器等2D圖形

（2DGraphics）

1*畫各種直線2*畫各種方框3*畫各種圓4*畫各種圓弧5*畫各種多邊形6*畫各種文本7*畫符號(hào)8*畫原點(diǎn)等4、元件列表

（TheObjectSelector）

用于挑選元件（components）、終端接口（terminals）、仿真圖表（graph）、信號(hào)發(fā)生器（generators）等。舉例：當(dāng)你選擇“元件”，單擊“P”按鈕會(huì)打開挑選元件對(duì)話框，選擇了一個(gè)元件后，單擊“OK”

（或雙擊元件），該元件會(huì)在元件列表中顯示，以后要用到該元件時(shí)，只需在元件列表中選擇即可。5、方向工具欄

（OrientationToolbar）旋轉(zhuǎn)：旋轉(zhuǎn)角度只能是90的整數(shù)倍。翻轉(zhuǎn)：完成水平翻轉(zhuǎn)和垂直翻轉(zhuǎn)。使用方法：先右鍵單擊元件，再點(diǎn)擊（左擊）相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)。6、仿真工具欄仿真控制按鈕1*運(yùn)行2*單步運(yùn)行3*暫停4*停止（三）PROTEUS微處理器仿真

ProteusVSM是一個(gè)基于ProSPICE混合模型仿真器的，完整的嵌入式系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)仿真平臺(tái)。單片機(jī)系統(tǒng)的仿真是PROTEUSVSM的主要特色。用戶可在Proteus中直接編輯、編譯、調(diào)試代碼，并直觀地看到仿真結(jié)果。CPU模型有ARM7（LPC21xx）、PIC、AtmelAVR、MotorolaHCXX以及8051/8052系列。同時(shí)模型庫中包含了LED/LCD顯示、鍵盤、按鈕、開關(guān)、常用電機(jī)等通用外圍設(shè)備。PROTEUSVSM仿真與分析示例1：PWM電機(jī)控制——?jiǎng)討B(tài)效果動(dòng)態(tài)器件使仿真直觀生動(dòng)CPU可加載程序運(yùn)行51單片機(jī)仿真過程1．繪制原理圖2．選擇軟件設(shè)計(jì)語言（匯編、C）編寫源代碼3．編譯代碼，生成目標(biāo)文件。4．裝載HEX或OMF文件，仿真調(diào)試。第三方工具的應(yīng)用

直接使用第三方IDE（IntegratedDevelopmentEnvironment

）如：Keil’suVision2、WAVE6）開發(fā)源代碼，并進(jìn)行編輯，生成HEX文件后,切換到ProteusVSM

，再進(jìn)行仿真。

1、使用第三方IDE建立工程，編寫C程序2、編譯生成HEX代碼，加載到CPU當(dāng)中。（無源碼調(diào)試信息）3、編譯生成OMF格式代碼，加載到CPU當(dāng)中。裝載HEX或OMF文件，仿真調(diào)試。程序加載到CPU仿真調(diào)試實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)輸出結(jié)果

實(shí)時(shí)顯示元器件引腳電平說明：紅色代表高電平，蘭色代表低電平，灰色代表不確定電平（floating）。（四）

Proteus和Keil聯(lián)合調(diào)試聯(lián)調(diào)過程：

1.運(yùn)行驅(qū)動(dòng)程序vdmagdi.exe2.在Proteus中設(shè)計(jì)電路原理圖，并選中Debug－useremotedebugmonitor3.在Keil環(huán)境下創(chuàng)建項(xiàng)目，編輯源程序（C或ASM）并編譯為hex文件；（四）

Proteus和Keil聯(lián)合調(diào)試4.在Keil中，設(shè)置Target－targetoption-debug,選用ProteusVSMSimulator；5.在Proteus中將Keil生成的hex文件加載給CPU；6.在Keil中運(yùn)行、調(diào)試程序，同時(shí)在Proteus中觀察運(yùn)行結(jié)果。PROTEUS與Keil聯(lián)調(diào)Keil處于運(yùn)行狀態(tài)PROTEUS同時(shí)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)成功下載程序到硬件平臺(tái)，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.程序的下載2.串口調(diào)試器的使用1.硬件下載的方法2.串口調(diào)試器的使用方法內(nèi)容目標(biāo)知識(shí)點(diǎn)三、程序下載和串口調(diào)試器的使用下載程序到單片機(jī)將Keil軟件所生成的XXX.hex下載到單片機(jī)中，以完成它的顯示功能。

程序下載流程圖選擇MCU類型打開要運(yùn)行程序的HEX文件點(diǎn)擊download按鈕圖ISP軟件下載窗口下載程序到單片機(jī)Step1：選擇MCU的類型，即單片機(jī)型號(hào)單片機(jī)類型為STC89C52RC。

圖

選擇MCU型號(hào)

圖

下載HEX文件Step2：點(diǎn)擊后選擇下載內(nèi)容（以HEX結(jié)尾的文件）,根據(jù)路徑進(jìn)行選擇。任務(wù)1-3-1下載程序到單片機(jī)

串口選擇及波特率設(shè)置

下載設(shè)置Step3：選擇相應(yīng)的串口和波特率，與PC機(jī)連接相一致。

Step4：速度設(shè)置。Step5：點(diǎn)擊下載開始冷啟動(dòng)下載。關(guān)閉單片機(jī)電源→→ 開啟單片機(jī)→→下載成功.下載程序到單片機(jī)下載完畢后，右側(cè)程序文件中顯示十六進(jìn)制代碼。ISP下載完畢正確使用串口調(diào)試器

在完成程序的下載以后，我們緊接著需要把下載到單片機(jī)的程序顯示出來，看一下運(yùn)行的結(jié)果是否與我們?cè)O(shè)想的一樣。程序的結(jié)果如何查看呢？我們可以用串口（新型單片機(jī)可使用USB接口進(jìn)行調(diào)試）調(diào)試軟件來查看，STC單片機(jī)所用的串口或USB接口調(diào)試軟件集成在STC—ISP.exe軟件中，窗口右上角有串口調(diào)試助手這一選項(xiàng)卡，單擊后，會(huì)在接受區(qū)/鍵盤發(fā)送區(qū)內(nèi)顯示程序結(jié)果。

正確使用串口調(diào)試器一．串口調(diào)試助手的使用步驟1、選擇字符格式顯示

串口調(diào)試顯示格式選擇2、選擇下載后打開串口

打開/關(guān)閉串口3、STC-ISP通信參數(shù)設(shè)置Com口根據(jù)實(shí)際計(jì)算機(jī)連接的串口 進(jìn)行選擇波特率：9600，校驗(yàn)位：N,數(shù)據(jù)位：8，停止位1， 這些都與計(jì)算機(jī)本身設(shè)置有關(guān)4、最終程序結(jié)果在接受區(qū)/鍵盤發(fā)送區(qū)顯示。四、Keil硬件調(diào)試在Keil中，設(shè)置Target－targetoption-debug,選用對(duì)應(yīng)仿真器（需要安裝相應(yīng)驅(qū)動(dòng)）。第五節(jié)單片微機(jī)系統(tǒng)開發(fā)流程1、確定任務(wù)2、總體設(shè)計(jì)3、硬件設(shè)計(jì)4、軟件設(shè)計(jì)5、系統(tǒng)調(diào)試1、設(shè)計(jì)任務(wù)：交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求1）東西道（A）和南北道（B）上均有車輛要求通過時(shí)，A、B道輪流放行。2）有緊急車輛要求通過時(shí)，系統(tǒng)要能禁止普通車輛通行，A、B道均為紅燈，緊急車由K1開關(guān)模擬。3）綠燈轉(zhuǎn)換為紅燈時(shí)黃燈亮5秒鐘。4）能顯示剩余時(shí)間。5）能對(duì)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。2、總體設(shè)計(jì)單片機(jī)鍵盤LED數(shù)碼管顯示LED指示燈復(fù)位電路晶振電路3、硬件設(shè)計(jì)1）單片機(jī)選型：AT89S512）復(fù)位電路：上電+按鈕3）晶振電路4）鍵盤：獨(dú)立鍵盤+中斷5）數(shù)碼管顯示：LED6）LED指示燈顯示3.1單片機(jī)基本電路設(shè)計(jì)1）復(fù)位電路：上電+按鈕2）晶振電路3）EA處理4）電源設(shè)計(jì)3.2鍵盤電路設(shè)計(jì)原理是對(duì)的，但這樣繪圖不合適！1、按鍵功能不清楚2、圖形不美觀3、打印不清晰較合理的原理圖形式1較合理的原理圖形式23.3指示燈電路設(shè)計(jì)3.4剩余時(shí)間顯示電路設(shè)計(jì)LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)：（1）共陽（2）共陰＠共陽數(shù)碼管每個(gè)段筆畫是用低電平(“0”)點(diǎn)亮,

共陰數(shù)碼管段筆畫是用高電平(“1”)點(diǎn)亮公共陽極hgfedcbaabcdgefh公共陰極hgfedcbaabcdgefhhgf……ahgf……a高電平點(diǎn)亮低電平點(diǎn)亮接高電平接地要顯示某個(gè)字形，就應(yīng)使此字形的相應(yīng)斷碼的二極管點(diǎn)亮，實(shí)際就是送一個(gè)用不同電平組合代表的數(shù)據(jù)字（顯示碼）來控制LED的顯示，此數(shù)據(jù)稱為字符的段碼或字形碼。共陰極和共陽極LED顯示器段碼不同。共陽LED數(shù)碼管：公共端(字位)

接高電平，筆劃(字段)

置為低電平就被點(diǎn)亮了?比如要顯示“0”

須令abcdef

為“0”

電平，gh為“1”電平。共陽極hgfedcbaabcdgefhhgfedcba累加器A110000000C0H=“0”3.4剩余時(shí)間顯示電路設(shè)計(jì)4、軟件設(shè)計(jì)東西綠燈南北紅燈東西黃燈南北紅燈東西紅燈南北綠燈東西紅燈南北黃燈控制流程：定義一個(gè)狀態(tài)變量SS=0S=1S=2S=34、軟件設(shè)計(jì)程序組成：初始化（系統(tǒng)初始化，中斷初始化）定時(shí)（交通燈狀態(tài)轉(zhuǎn)換）顯示（指示燈、剩余時(shí)間）參數(shù)調(diào)整緊急狀態(tài)主程序入口初始化顯示入口狀態(tài)燈顯示南北剩余時(shí)間顯示東西剩余時(shí)間顯示返回主程序流程圖顯示子程序流程圖定時(shí)中斷入口當(dāng)前顯示時(shí)間減11秒到？是否有一個(gè)為0？狀態(tài)變換判斷狀態(tài)S東西綠燈南北紅燈東西黃燈南北紅燈東西紅燈南北綠燈東西紅燈南北黃燈返回YNYN定時(shí)中斷程序流程圖中斷0入口更換當(dāng)前顯示值：南北：綠燈時(shí)間東西：黃燈時(shí)間K3鍵按下？返回N中斷0程序流程圖——參數(shù)設(shè)置調(diào)顯示子程序綠燈+1K4鍵按下？黃燈+1K5鍵按下？綠燈時(shí)間處理黃燈時(shí)間處理需要注意的問題：1）鍵盤抖動(dòng)2）鍵盤是否彈起3）按鍵過程中的顯示中斷1入口更換當(dāng)前顯示值：南北0，東西0狀態(tài)燈：紅色K5鍵按下？返回N中斷1程序流程圖——緊急停車調(diào)顯示子程序關(guān)中斷開中斷Y初始化程序、主程序入口初始化顯示初始化程序#include<AT89X51.H>//對(duì)單片機(jī)的口進(jìn)行了定義#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharucharcodea[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};

//段碼組合,共陰極ucharcodeb[4]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};//位碼組合，低有效ucharcodec[4]={0x78,0xb8,0xcc,0xd4};//不同狀態(tài)下的LEDuchargreen=30,yellow=5;ucharm=35,n=30