`单片机体积小,重量轻,具有很强的灵活性而且价格便宜,具有逻辑判断,定时计数等多种功能,广泛应用于仪器仪表,家用电器,医用设备的智能化管理和过程控制等领域。以单片机为核心的嵌入式系统已经成为目前电子设计最活跃的领域之一。
Proteus可提供30多种元件库,超过8000种模拟、数字元器件。可以按照设计的要求选择不同生产厂家的元器件。此外,对于元器件库中没有的元件,设计者也可以通过 Proteus特别适合对嵌入式系统进行软硬件协同设计与仿真,其最大的特点是可以仿真8051,PIA,AVR,ARM等多种系列的处理器。Protues包含强大的调试工具,具有对寄存器和存储器、断点和单步模式IAR C-SPY,Keil、MPLAB等开发工具的源程序进行调试的功能;能够观察代码在仿真硬件上的实时运行效果;对显示,按钮,键盘等外设的交互可视化进行仿真。
Proteus 的PCB设计除了有自动布线仿真功能外,还集成了PCB设计,支持多达16个布线层,可以任意角度放置元件和焊接连线;集成了高智能的布线算法,可以方便地进行PCB设计。
3.1 软件的编写
软件的编写可以在Keil C51 环境下进行,芯片的型号选择AT89C51,编写data.c文 运行Proteus的ISIS,进入仿真软件的主界面,如图1所示。主界面分为菜单栏,工具栏,模型显示窗口,模型选择区,元件列表区等。 图1 ISIS启动界面
Microproccessor ICs类的芯片的引脚与实际的芯片基本相同, 唯一的差别是隐去了GND和VCC引脚,系统默认的是把它们分别连接到地和+5V直流电源。故在电路连线时可以不考虑电源和地的连接。为了快速进行仿真,系统所需的时钟电路,复位电路可以省略。
图 3 单片机属性的设定
单片机的仿真结果图如图4,模拟信号经A/D转换后,结果送入单片机,再在数码管上显示;通过调节可调电阻的阻值,可以得到不同的显示结果。仿真结果表明,系统达到了预先的设计要求。 在仿真的过程中每个管脚旁边会出现一个小方块,红色的方快表示高电平,蓝色的表示低电平。 通过方快颜色的变化可以很方便地知道每个管脚电平的变化,从而能对系统的运行有更直观的了解,这对程序的调试有很大的帮助。 4.结束语 本文结合一个简单的数据采集系统详细说明了Proteus在单片机开发中的应用。可以看出,Proteus功能十分强大,能仿真各种数字模拟电路,且操作简单,使用方便。能快速地进行单片机仿真,加快系统开发的过程,降低开发成本。
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