圖書信息
書 名 基於Proteus的單片機課程的基礎實驗與課程設計(國家精品課程配套教材)叢 書 名 21世紀高等學校計算機規劃教材——名家系列
標準書號 ISBN 978-7-115-27616-2
編目分類 TP368.1
作 者 張毅剛 主編
譯 者 --
責任編輯 武恩玉 董楠
開 本 16 開
印 張 15.5
字 數 384 千字
頁 數 238 頁
裝 幀 平裝
版 次 第1版第1次
初版時間 2012年4月
本 印 次 2012年4月
首 印 數 -- 冊
定 價 32.00 元
內容提要
本書從實用角度出發,介紹如何使用功能強大的虛擬仿真工具Proteus進行單片機套用系統的虛擬設計與仿真。本書首先對Proteus的基本功能及特性進行概括性介紹,然後介紹在Proteus的ISIS下進行AT89S51單片機套用系統的原理電路設計以及在keil μVision3開發環境下進行C51語言程式開發,最後詳細介紹如何使用Proteus來進行虛擬設計、仿真以及調試,同時結合課程內容給出了15個基於Proteus的虛擬仿真設計實例,供讀者學習和借鑑。最後列出的數十個基礎實驗和課程設計題目可作為基礎實驗和課程設計實踐教學環節的作業題目,也可作為課后綜合性設計訓練的大作業題目。本書可作為各高校與職業技術學院涉及單片機套用專業的學生單片機課程的基礎實驗和課程設計環節的教材,也可作為廣大工程技術人員學習、掌握單片機系統虛擬仿真技術的參考書。
目 錄
第1章 Proteus功能概述 11.1 Proteus虛擬仿真功能概述 1
1.2 Proteus ISIS的虛擬仿真模式 4
1.3 單片機套用系統的Proteus仿真 5
1.4 Proteus ARES的PCB設計功能 7
第2章 Proteus ISIS的電路原理圖設計 11
2.1 Proteus軟體的安裝與運行 11
2.2 Proteus ISIS環境簡介 12
2.2.1 ISIS各視窗簡介 12
2.2.2 主選單欄 13
2.2.3 主工具列 16
2.2.4 工具箱 17
2.2.5 仿真工具列 19
2.2.6 元件列表 19
2.2.7 預覽視窗 20
2.2.8 原理圖編輯視窗 20
2.3 ISIS的編輯環境設定 21
2.3.1 選擇模板 21
2.3.2 選擇圖紙 21
2.3.3 設定文本編輯器 22
2.3.4 設定格線 22
2.4 Proteus ISIS的系統參數設定 22
2.4.1 設定系統運行環境 22
2.4.2 設定路徑 23
2.4.3 設定快捷鍵 24
2.5 ISIS環境下的電路原理圖設計 24
2.5.1 新建或打開一個設計檔案 24
2.5.2 選擇需要的元件到元件列表 26
2.5.3 放置元件並連線電路 27
第3章 Proteus ISIS的虛擬仿真工具 32
3.1 虛擬信號源 32
3.1.1 直流信號源 32
3.1.2 正弦波信號源 33
3.1.3 單周期數字脈衝信號源 35
3.1.4 數字時鐘信號源 36
3.2 虛擬儀器 37
3.2.1 虛擬示波器 37
3.2.2 虛擬終端 39
3.2.3 I2C調試器 41
3.2.4 SPI調試器 44
3.2.5 計數器/定時器 45
3.2.6 電壓表和電流表 47
3.3 圖表仿真 47
第4章 C51程式設計與調試 50
4.1 基於Keil μVision3的源程式設計 50
4.1.1 Keil μVision3的工作界面 50
4.1.2 創建工程 50
4.1.3 添加用戶源程式檔案 53
4.1.4 程式的編譯與調試 55
4.1.5 工程的設定 58
4.2 載入目標代碼檔案、設定時鐘頻率及仿真運行 60
4.3 Proteus與μVision3的聯調 61
第5章 單片機系統的設計仿真實例 64
5.1 例1——開關檢測 64
5.1.1 設計要求 65
5.1.2 Proteus電路設計 65
5.1.3 Keil μVision3平台下的源程式設計 67
5.1.4 源程式編譯及目標代碼檔案的生成 69
5.1.5 載入目標代碼檔案與設定時鐘頻率 70
5.1.6 Proteus仿真 71
5.1.7 有關電路設計的幾點說明 71
5.2 例2——流水燈設計 72
5.2.1 設計要求 72
5.2.2 Proteus電路設計 73
5.2.3 源程式設計 73
5.2.4 Proteus仿真 74
5.3 例3——開關閉合狀態的檢測 75
5.3.1 設計要求 75
5.3.2 Proteus電路設計 75
5.3.3 源程式設計 77
5.3.4 Proteus仿真 78
5.4 例4——外部中斷實驗 79
5.4.1 設計要求 79
5.4.2 Proteus電路設計 79
5.4.3 源程式設計 80
5.4.4 Proteus仿真 81
5.5 例5——中斷優先權實驗 82
5.5.1 設計要求 82
5.5.2 Proteus電路設計 83
5.5.3 源程式設計 83
5.5.4 Proteus仿真 85
5.6 例6——方波發生器 85
5.6.1 設計要求 85
5.6.2 Proteus電路設計 86
5.6.3 源程式設計、生成目標代碼檔案 87
5.6.4 Proteus仿真 88
5.7 例7——脈衝分頻器的套用 89
5.7.1 設計要求 89
5.7.2 Proteus電路設計 89
5.7.3 源程式設計 90
5.7.4 Proteus仿真 91
5.8 例8——60秒倒計時時鐘 91
5.8.1 設計要求 91
5.8.2 Proteus電路設計 92
5.8.3 源程式設計 93
5.8.4 Proteus仿真 94
5.9 例9——雙機串列通信設計 94
5.9.1 設計要求 94
5.9.2 Proteus電路設計 95
5.9.3 源程式設計 96
5.9.4 Proteus仿真 100
5.10 例10——單片機控制82C55產生500Hz方波 101
5.10.1 設計要求 101
5.10.2 Proteus電路設計 102
5.10.3 源程式設計 102
5.10.4 電路設計與仿真 104
5.11 例11——4×4矩陣鍵盤的按鍵識別 104
5.11.1 設計要求 104
5.11.2 Proteus電路設計 104
5.11.3 源程式設計 106
5.11.4 Proteus仿真 108
5.12 例12——單片機控制字元型LCD的顯示 110
5.12.1 設計要求 110
5.12.2 Proteus電路設計 110
5.12.3 源程式設計 111
5.12.4 Proteus仿真 113
5.13 例13——單片機控制ADC0809兩路數據採集 113
5.13.1 設計要求 113
5.13.2 Proteus電路設計 114
5.13.3 源程式設計 115
5.13.4 Proteus仿真 117
5.14 例14——單片機控制DAC0832的波形發生器 118
5.14.1 設計要求 118
5.14.2 Proteus電路設計 118
5.14.3 源程式設計 119
5.14.4 Proteus仿真 122
5.15 例15——步進電機的控制 123
5.15.1 設計要求 123
5.15.2 Proteus電路設計 123
5.15.3 源程式設計 124
5.15.4 Proteus仿真 126
第6章 基礎實驗 128
實驗1 單片機I/O口實驗——LED流水燈 128
實驗2 單片機I/O口實驗——模擬開關燈 129
實驗3 單個外部中斷實驗 129
實驗4 中斷嵌套實驗 130
實驗5 定時器實驗 130
實驗6 計數器實驗 131
實驗7 串口方式0擴展並行輸出口實驗 131
實驗8 串口方式0擴展並行輸入口實驗 132
實驗9 雙單片機串列通信 132
實驗10 單片機與PC之間串列通信實驗 133
實驗11 擴展82C55並行I/O接口實驗 133
實驗12 獨立式鍵盤實驗 134
實驗13 矩陣式鍵盤掃描實驗 134
實驗14 單片機驅動1602液晶顯示模組 135
實驗15 DAC0832的D/A轉換實驗 135
實驗16 ADC0809的A/D轉換實驗 136
實驗17 I2C匯流排——AT24C02存儲器讀寫 136
實驗18 單片機控制16×16陣列LED的顯示 137
實驗19 溫度感測器DS18B20實驗 137
實驗20 直流電機控制實驗 138
實驗21 步進電機控制實驗 138
實驗22 直流電機測速實驗 139
附錄 各實驗的參考電路 140
實驗1 單片機I/O口實驗——LED流水燈 140
實驗2 單片機I/O口實驗——模擬開關燈 140
實驗3 單個外部中斷實驗 141
實驗4 中斷嵌套實驗 142
實驗5 定時器實驗 143
實驗6 計數器實驗 143
實驗7 串口方式0擴展並行輸出口實驗 144
實驗8 串口方式0擴展並行輸入口實驗 145
實驗9 雙單片機串列通信 146
實驗10 單片機與PC之間串列通信 147
實驗11 擴展82C55並行I/O接口實驗 148
實驗12 獨立式鍵盤實驗 149
實驗13 矩陣式鍵盤掃描實驗 150
實驗14 單片機驅動1602液晶顯示模組 151
實驗15 DAC0832的D/A轉換實驗 152
實驗16 ADC0809的A/D轉換實驗 152
實驗17 I2C匯流排-AT24C02存儲器讀寫 153
實驗18 單片機控制16×16陣列LED顯示漢字 154
實驗19 溫度感測器DS18B20實驗 155
實驗20 直流電機控制實驗 156
實驗21 步進電機控制實驗 156
實驗22 直流電機測速實驗 157
第7章 課程設計題目 158
題目1 開關檢測器的製作 158
題目2 節日彩燈控制器 159
題目3 簡單的左右循環流水燈的製作 160
題目4 可控的左右循環流水燈的製作 161
題目5 單片機實現的順序控制 162
題目6 花樣流水燈的製作 163
題目7 擴展74LSTTL電路的開關檢測器 164
題目8 單一外中斷的套用 165
題目9 BCD解碼的2位數碼管掃描的數字顯示 166
題目10 LCD電子鐘的製作 167
題目11 LED數碼管秒表的製作 169
題目12 秒計時錶的製作 170
題目13 LCD顯示的定時鬧鐘製作 174
題目14 LCD顯示的音樂倒計數計數器 175
題目15 音樂音符發生器的製作 177
題目16 數字音樂盒的製作 178
題目17 基於日曆時鐘晶片DS1302的日曆電子鐘設計 179
題目18 LCD顯示的指針式電子鐘 182
題目19 可程式作息時間控制器設計 183
題目20 8位競賽搶答器的設計 185
題目21 用定時器設計的門鈴 185
題目22 控制數碼管循環顯示單個數字 188
題目23 十字路口交通燈控制器1 189
題目24 十字路口交通燈控制器2 189
題目25 基於DS18B20的數字溫度計設計 192
題目26 基於熱敏電阻的數字溫度計設計 194
題目27 8×8 LED點陣屏模仿電梯運行的樓層顯示 194
題目28 控制P1口的8隻LED每0.5s閃亮1次 197
題目29 利用T1控制蜂鳴器發出1kHz的音頻信號 198
題目30 利用定時器在P1.0上產生周期為2ms的方波 199
題目31 電話鍵盤及撥號的模擬 199
題目32 8隻數碼管同時顯示8個不同字元 201
題目33 測量引腳上的正脈衝寬度 203
題目34 單片機P1口控制轉彎燈實驗 203
題目35 8隻數碼管滾動顯示單個數字 205
題目36 單片機擴展82C55控制交通燈 206
題目37 甲機通過串口控制乙機LED閃爍 207
題目38 雙機間波特率可選的串列通信 208
題目39 雙機串列口方式1單工通信 211
題目40 雙機間的串口雙向通信 212
題目41 雙機串列口方式3通信 212
題目42 串口多機串列通信的設計 215
題目43 數碼管顯示4×4矩陣鍵盤的鍵號 217
題目44 LCD電子廣告屏 217
題目45 波形發生器的製作 217
題目46 頻率計的製作 222
題目47 單片機控制ADC0809的模數轉換與顯示 222
題目48 單片機數字電壓表設計 223
題目49 單片機控制串列A/D轉換器TLC549 226
題目50 小直流電機調速控制系統 227
題目51 單片機控制三相單三拍步進電機 229
題目52 單片機控制三相雙三拍步進電機 231
題目53 單片機控制直流電機的轉速 231
題目54 電容、電阻參數測試系統的設計 235
題目55 單片機控制串列DAC-TLC5615 235
參考文獻 238