《基于Ptroteus和Keil C51的单片机实训过程设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于Ptroteus和Keil C51的单片机实训过程设计.doc（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、基于Ptroteus和Keil C51的单片机实训过程设计摘 要：学好单片机而且能够应用到实际产品研发制作中去，这应该是每一位大专院校电类学生的基本素质。本文从单片机应用开发的编程环境、仿真环境以及硬件设计制作环境三个方面系统的阐述了一个基于单片机的电子产品的开发、设计、组装制作过程。使学生对单片机的应用有一个清晰的认识，不是总停留在实验箱或实验板上，使理论和实际应用有机融合，使学生的动手、创新和综合运用的能力得到进一步提升。关键词：单片机；Ptroteus和Keil ；仿真；产品制作Based on Ptroteus and Keil C51 microcontroller design o
2、f training processAbstract:To learn microcontroller and can be applied to the actual production to product research and development, it should be every electrical class colleges and universities students basic quality. Based on single chip microcomputer application development programming environmen
3、t, simulation environment and system hardware design and production environment three aspects elaborated a based on single chip microcomputer of electronic product development, design, assembly process. Causes the student to the SCM applications have a clear understanding, not always stay on the exp
4、eriment box or board, make the theory and practical application of organic integration, make the students practical, innovation, and the integrated use of the ability to get further improvement.Key words:Single chip microcomputer; Ptroteus and Keil; The simulation; Product production0 引言单片机由于其具有体积小、
5、成本低、高性能的特点，在工业控制、智能仪器、通信和家用电器等多领域得到了广泛的应用1。因此作为大专院校电类的学生掌握应用单片机技术是实现顺利就业的必备的条件。然而，有相当一部分学生，在学习单片机的过程中感到很吃力。大量的指令让他们感到混乱。即使一些学得比较好的学生，对如何应用和开发一个基于单片机的电子产品也是不知从何处入手。基于这种情况，本文从软件编程、软硬件仿真、硬件设计三方面讲述了一个产品的开发制作过程，这样可以使初学者对单片机的应用有一个清晰的认识，不是总将思维停留在实验箱上。1 编程与仿真软件选择安装用于单片机的编程软件很多，目前最流行的是Keil C51集成开发环境。Keil C51
6、集成开发环境是一款优秀的基于Windows的单片机软件开发平台。PROTEUS是一款非常流行的单片机系统设计与仿真平台，其应用于各种领域，它是目前最好的的集原理图设计、PCB布线和单片机仿真软件。 1.1 Keil C51集成开发环境的安装虽然在学习单片机编程的过程中，我们经常用到Keil C51，但是其如何安装，对于初学者来说还是有必要掌握的。这里使用的是Keil.UV4，其是破解版，安装起来可能有一点麻烦。（1） 首先将C51单片机开发工具Keil.UV4解压缩，然后直接点击C51V901.exe，按照提示即可进行安装（2） 安装完成后，打开uVision4，点击File-License
7、Management.，打开License Management窗口，复制右上角的CID。（3） 打开注册机，Target选择C51，将以上复制的CID粘贴到，其它设置不变注册机的CID中。（4） 点击Generate生成许可号，复制LIC的内容粘贴到License Management窗口下部的New License ID Code，点击右侧的Add LIC，完成安装。此软件支持有效期到2020年，已经够用了。若嫌有效期还不够长，可以多次生成许可号重新注册。1.2 Keil C51集成开发环境的软件编程这一步我们应该相当熟了，这里就不再赘赘述了。需要注意的是在保存源程序时，如果使用汇编语言，
8、保存源程序的扩展名应为“ASM”，如果使用C语言,保存的源程序的扩展名应为”。1.3 Proteus仿真软件的安装Proteus的安装很简单。首先要解压缩，然后按以下步骤安装即可。（1） 执行setup75 Sp3.exe，然后再安装破解补丁proteus 7.5 Sp3。（2） 添加licence时指定到Grassington North YorkshireLxk。（3） 安装完成后执行LXK Proteus 7.5 SP3 v2.1.,将目录指定到X:Program FilesLabcenter ElectronicsProteus 7 Professional (X是你安装的盘符)，然后
9、执行update。（4） 如果需要汉化，可以将汉化文件解压覆盖到X:Program FilesLabcenter ElectronicsProteus 7 Professional BIN2。2 单片机的软硬件仿真2.1用Keil C51进行软件仿真首先应建立一个工程项目文件，然后用汇编格式或是C语言格式编写应用文件，利用哪一种语言可以根据自己的情况而定。接着进行软件仿真环境的设置，具体操作如图1所示。（1） 右键单击Target，在出现的菜单中选择Options for Target Target1, 单击。（2） 出现Options for Target Target1选项，分别对Targ
10、et,Output和Debug选项卡进行设置。图1 Keil仿真设置Keil软件仿真，可以查看程序执行时单片机内部中断、IO口、串口、定时器内部资源的状态，也可以观察语句运行的时间。但是与Proteus仿真比较，其直观性不是很理想，不能进行仿真电路的搭建，实现近似实际系统运行的效果。2.2 用Proteus实现虚拟硬件仿真利用Proteus实现虚拟仿真，首先要绘制正确的电路原理图。Proteus绘制原理图的方法与Protel99 se的方法基本相似，多数工科院校都开了此门课程3，这里不再赘述。利用Proteus实现虚拟仿真，需要以下步骤。（1） 利用Keil C51软件进行程序编辑。选择u2、
11、u3、u4，可根据情况自己确定。（2） 在Option for Target “Target1”选项卡Output中选择Create HEX File选项，然后进行编译，生成*.HEX文件。如图2所示。选择生成HEX文件图2 生成HEX文件（3） 打开绘制好的原理图，点击Source ，选择Add/Remove Source files，点击New，选择编译好的.HEX文件，OK完成源文件的添加。如图3所示。图3 装载应用程序（4） 最后，点击Proteus软件的仿真启动按钮实现电路的仿真。2.3 Keil与Proteus联合实现虚拟硬件仿真实现Keil和Proteus的联调，安装一个KEIL
12、与proteus联调的驱动程序Vdmagdi.exe是必须的。Vdmagdi.exe可以从网上下载。其他联调设置如下：（1） 将安装目录ProteusMODELS下的VDM51.dll文件复制到Keil安装目录的C51BIN目录中。（2） 修改Keil安装目录下的Tool.ini文件，在C51字段中加入TDRV5=BINVDM51.DLL并保存4。（3） 打开电路原理图，在Proteus的“Debug”菜单中选中“Use Remote Debug Monitor”。 （4） 进入Options for TargetTarget1。在Debug选项中右栏上部选中Use，在下拉菜单选中Proteu
13、s VSM Simulator。再进入Settings，机子IP设为127.0.0.1，端口号为8000。如图4所示。图4 联合仿真调试（5） 在Keil中进行debug，同时在Proteus中查看直观的结果。实现Keil和Proteus的联调。2.4 利用仿真器实现硬件仿真仿真器的种类很多，可以向专业做仿真器的公司购买，也可以自己动手制作功能比较简单的仿真板。有关仿真器的设置和虚拟硬件仿真的设置差不多，只是要注意驱动程序应与仿真器匹配5。硬件仿真对于初学者还是应该掌握的。但是如果您是为单片机应用的高手，完全可以不需要这一步。3 实训产品的制作3.1PCB板的制作实训室制作PCB板一般应用热转
14、印法和感光法。感光法制作PCB板虽然优点很多，但是与热转印法比较，还是复杂一些，使用的原材料也比较多，对于初学者来说还是有一定的难度。因此我们这里推荐选用热转印法。其操作步骤如下：（1）PCB板设计。绘制PCB板的软件很多，比较常用的是Protel和Proteus。由于我们在利用Proteus仿真的过程中已经绘制好了实训电路的原理图，因此推荐使用Proteus。（2）电路打印输出就是将绘制好的PCB图打印在转印纸上。需要注意的是如果制作双面板，要注意镜像问题，一般双面板的顶层需要镜像。（3）裁板（4）热转印利用快速制版机将打印在热转印纸上的PCB图转印到覆铜板上。（5）PCB板蚀刻按3：5的比
15、例配制好三氯化铁溶液，为了提高腐蚀速度，可以适当加热溶液的温度。3.2 应用程序的烧写应用程序写入的烧录需要用到编程器。编程器的种类很多，价格也参差不齐，有的价格上千元，有的只有百元出头。还可以自己动手制作。应用程序的烧写软件也很多。这里以EasyPRO系列烧写软件为例简单介绍应用程序的烧写步骤。（1） 启动烧写软件，单击快捷工具栏中选择器件按钮或选择主菜单芯片下的选择芯片，弹出器件选择窗口。这里选择AT89C52。（2） 点击菜单工具栏中的打开按钮，弹出调入选择对话框。将所需要烧写的数据文件（.HEX)装载到数据缓冲区。（3） 点击快捷工具栏中编程按钮，弹出编程对话框，在该编程对话框中进行设
16、置按钮，进行相关设置。（4） 正确完成上述步骤后，点击编程对话框中的编程按钮，即可对芯片进行程序烧写工作。图5 编程器烧写操作需要注意是整个过程中不要用手或者导体接触单片机集成电路的引脚或者电路，这样很可能会永久性的损坏单片机者电脑主机。3.3 实训产品的组装与调试组装技术是将电子零部件按设计要求装成整机的多种技术的综合，是电子产品生产构成中极其重要的环节。工科类的学生在电工电子实训中已经有这方面的训练，这里只需注意以下几点：（1） 在组装中不可损伤电子器件。（2） 保证电气性能。（3） 保证机械强度。（4） 保证传热、电磁屏蔽要求。单片机的软件调试我们通过软、硬件仿真已经作过了，硬件只要严格
17、按要求组装的，基本不会有什么问题，调试的方法在电工电子实训中已经完全掌握，这里不再祥述了。4 结论学习单片机不是为了记住多少条指令和编几个小程序，重要的是在实际中应用了多少。本文着重讲述了实际单片机产品的制作过程，增强了学生对单片机由感性到理性的认识。通过此种全过程的实训，使理论和实践有机结合，对学生的动手能力、创新能力和综合运用知识的能力都有一个很大的提升。参考文献1许超,吴新杰,张丹基于Proteus和Keil的单片机课程教学改革J辽宁大学学报，2011(1）：27-292张文涛Proteus仿真软件应用M四川：华中科技大学出版社，20103谢龙汉Proteus电子电路设计及仿真M北京：电子工业出版社，20124伍冯洁,谢斌基于Proteus和Keil的单片机实验教学改革J实验室研究与探索，2009(7)：125-1275王为青，程国钢 单片机KeilCx51应用开发技M北京：人民邮电出版社，2007