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1、倒计时牌的PROTEUS设计与仿真（图）日期：2014-9-19来源：研究室（二）作者：汉口学院汪潇学生以研发的“双单片机控制的高考计时牌”（简称“倒计时牌”）为例，论述PROTEU S在单片机应用产品研发中的开发过程、实际操作。该倒计时牌”已在部分中学用来作为高 考日期倒计时警示牌。为精减论述，本文省去了农历、时温等部分。它由一块AT89C51、 DS1302时钟芯片、两块8位共阴数码管、一块4位共阴数码管、6块74HC573、两个按 键等构成。图1是它的PROTEUS设计与实时仿真片断。右边为单片机控制的电路部分。 电路连接除采用直接连线外还采用了 PROTEUS提供的网络标号连接方法。左
2、上方为显示 部分，左下方分别为设置倒计时初置的两个按键作为调整天数开关。单片机U1、时钟芯片 （DS1302）U4的晶振频率都是11.0596MHz，能较精确地记录时间，当每过完一天倒计 时牌会自动减一，该“倒计时牌”调整方便、性能稳定、性价比高。一、“倒计时牌”的PROTEUS电路设计这是产品研发过程的第一步。DO0DI 1D22D33D4Q4D5Q5D6Q6D7Q7LE E启动PROTEUS后，将出现用于设计与仿真的ISIS窗口。图5是“倒计时牌”PROTEUS设 计时的ISIS界面情况。采用鼠标操作，非常方便。设计好图纸尺寸定义好文件名后，即可 按设计需要从PROTEUS库中提取设计所需
3、要的元器件，放置到ISIS编辑区中，进行电路 连接等电路设计。在电路设计中，每两个74HC573分别对一块数码管进行段锁存和位锁存， 所有的74HC573都用P1.0和P1.1进行控制，如图2、图3、图4。DO0DI 1D22D33D4Q4D5Q5D6Q6D7Q7LE E74HC573 -U1074HC573 =：TEX.TU11PMi 3PQ.1 ：3P0.2 4PLI.3 5PD.4 &PQ.5 FPD.Ei E；PM g P1.l 11DDQDD1QID202D303D404D505D606D707LE_0E13 G13院ig a18B 一PLi.1 317C,PD.2 416D*P0.
4、3 515E*PLI.4 fi14F *PD.5 7Pill .6 8Pl：i.F gDDQOD1Q1D2Q2D3Q3D4Q4D5Q5D6Q6D7Q7LE_0E74HC573 P1.1 1119 118 315 415 514 &13 F12 874HC573=：TE：!T U5P2.0 2P2A3P2.：2 4P2.3 5P2.4 6P2.5 了PK.Ei 8plf g. P1.I3 111DDQD 1 12233D4Q45Q5D6Q6D77LE0E74HC573 UNC4te;xt S1 FtXviR1IkPO.OPCM 3PCLW 4Pi SPM日PiM 7PD.5 8PD.7 g293
5、03?P1.0 1 F1.1 W PLW E P1.3 4 Fl .4 5 FT方日 Fl .5 7PI .了 ：E：ig %18 c1615 El：14 Fl13 Gt12 D1P2.D 2P2A3PK.K 4P2.3 5P2.4 6P2.5 7Pi 8PW.F 9.P1.1 111DUutiQDD1Q1D2Q2D3Q3D4Q4D5Q5D6Q6D7Q7LEOE19 11.18 四:1F 33：16 中七15 5如74HC573 SP2.l/.ftyP2.2/A10PSENP2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A13P2.B/A14P2.7/A15FT.ET2P3.0/RXDP1
6、.1/T2EXP3.1/TXDF1.2P3.2/INT0F1.3P3.3/INT1FT .4P3.4.-T0F1.5P3.5.-T1FT.EiP3.S/WRF1.7P3.7/RD80C52 DO0D1 1D22D33D4C!4D5Q5D6Q6D7Q7LEOE74HC573 . |f- S19P0.1318B _P0.2417C *P0.351bD *P0.4b15E *P0.5714F *PO .6813GP0.7912PD.。213 :气21P2.022P2.1*23P2.224P2.3*25P2.4*26P2.527P2.6*28P2.7101112PX213P%314P415PX516P
7、伞i17P打RESFAiDOQODIQ1D2Q2D3Q3D4Q4D5Q5DbQbD7Q7LE E119 1 18 2 17 3 IB 4 15 =5 14 51：3 7 12 874HC573 UD图5 “倒计时牌”PROTEUS设计时的ISIS界面情况通过DS1302主要特点是采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能, 能提供较准确的时钟信息，用11.0592的晶振，产生很精确地时钟脉冲。51302?钟景码管显示ww. do f lye. ne tshifanj2009.5弟13QZ实三寸时钟薮四管匠只.M亓时叵.芸通过4/按锤如诚小时、分钟,芸他参薮遍节三行添;/#de=in
8、e Key?ort r3定义按越希二vcid Lisl3D2_Init(vcid)=i-21.;de /V庖含头文件.一云有况不笥其既动，头文件苞言特殊玲琵奇直器的W曳 #include ,rdsl302.b,rRST_CLR;R3T 井登低5CkcLR;5CK 三登低F- *11 TfE-qME二、“倒计时牌”的PROTEUS软件设计这是产品研发过程的第二步。PROTEUS设计好硬件电路后，要进行单片机的软件设计。因是一个单片机控制，DS1302 提供时钟，所以要用Keil2编写相应的程序。打开Keil2,建立工程文件，设置好相关参数， 建立好相关的c文件，在定时器0中设定读标志位ReadT
9、imeFlag从DS1302读出时钟数 据，并在相应的数码上显示出来。编译生成相应的HEX文件，如图6所示。学生在这里就 不详细说明如何使用Keil2。 E:2014习笠料2014Se单片机工程单片机仿真图汪满-第三-PROTUES工程 2014年9月170秋坛写期改容 名论编日除向=-iezie ZiTiZcrt P0 /V三云时、狞、秒define ataFcrt2 F2/S示年-月.曰Adeline QataFcr-t3 F3/S示i到计的5tiT LAT如二=三1七；了定义或祥位琵华匚段空荏3C1- LATCH2=Z11; /立锁荏I j 甘反甘1 ：=口 1- Hmw二*4SEGME
10、NT: ?PR?DS1302_WRITE_TIME?DS1302 Program Size : data = 48.1 xdata = 0 code=1025 creating hex file from 倒计时数码管显示. 倒计时数码管显示-0 Error (si , 1 Warning (s).这是产品研发过程的第三步。首先要进行目标代码加载和设置晶振频率。将鼠标指向单片机U1,右键单击,再左键单击， 则弹出如图7所示的“Edit Component对话框，在“Program File”框中输入它的目标代码文 件“倒计时数码管显示.hex”，在“Clock Frequency框中输入晶振频
11、率12MHz，左键单击“O K”按钮即完成操作。DS1302A RP1图7加载程序按下PROTUES中的play键，开始仿真，并按下倒计时+和倒计时-，观察实验现象如下:(1) 图8是按下倒计时+的结果。(倒计时牌从原来88天变为89天)(2) 图9是按下倒计时-的结果。(倒计时牌从原来88天变为87天)焉旁倒针时年 月曰H-ag- isTrimnTriTiTrl时分秒I?llittfflIliMli距高考曜 LI天_L,旁倒针时年 月曰匚TilTOtffi距高考图9按下倒计时-四、“倒计时牌”实际产品的安装、运行与调试这是产品研发过程的第三步。“倒计时牌”交互式实时仿真通过后，可转到PROTEUS PCB DESIGN中，根据设计要求 设计PCB电路板，设计中要注意布线的科学性。购买符合设计要求的元器件、接插件。细 心安装实际的“倒计时牌”硬件电路。并将目标代码文件倒计时数码管显示.hex下载到实 际的单片机U1（AT89C51），实际通电运行。结论实践证明，PROTEUS是单片机应用产品灵活、高效、正确的设计与仿真平台，改革了单 片机应用产品的研发过程，为单片机应用产品研发提供了完整的虚拟实验室。
