虚拟单片机实验系统的开发毕业论文.doc

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1、第I页共II页本科毕业设计虚拟单片机实验系统的开发毕业论文目录1绪论11.1课题背景分析11.2课题概况及发展趋势21.3课题的目的和意义22系统设计32.1电路整体设计32.2课题解决的问题32.3课题研究的方法42.4电路仿真部分63硬件电路设计73.1整体框图设计73.2主芯片—AT89C5283.3LED显示模块143.4LCD显示模块163.5数码管显示173.6键盘显示193.7A/D转换模块223.8D/A转换模块243.9温度传感器模块253.10蜂鸣器模块264软件联调配置284.1软件语言的选择284

2、.2软件运行环境28第I页共II页本科毕业设计4.3proteus和keil的配置285电路的仿真与测试325.1LED流水灯325.2LCD字符显示335.3数码管动态扫描345.4键盘测试355.5A/D转换实验365.6D/A转换实验375.7计时器385.81602液晶显示时钟385.9DS18B20温度按传感器395.10交通灯设计395.11整体电路测试40结论44致谢45参考文献46附录48第91页共43页本科毕业设计1.绪论1.1课题的背景分析针对传统的单片机，需采购大量的、比较贵的的硬件设备，而且设备维

3、护和工作量也非常大，传统的单片机实验采用硬件仿真器，实验箱或实验板，由于单片机应用技术涉及的范围比较广，它涉及到到计算机、须硬件和软件结合才能实现，也就是将外围电路和单片机程序相结合，如果用真实的实验箱则费会用高，器材又不能地发挥充分利用，加上所用实验板开发周期比较长，可行性不好。现在使用Proteus仿真软件，实现了纯软件的虚拟单片机实验系统,既可调试单片机程序，也可以仿真单片机的外围器件的工作情况；既能充分利用计算机等硬件资源，减少硬件设备的维护工作量，还可提供丰富的实验内容。1.2技术概况及发展趋势现代科技技术的发

4、展，促进了计算机技术在软件和硬件上的飞速发展，利用计算机软件的仿真技术，可以充分地仿真电路的工作等实际的工程问题。目前，嵌入式系统已经广泛地渗透到工程设计、科学研究、军事技术、各类产业和商业文化艺术以及人们的日常生活等方方面面中，由于社会对掌握嵌入式技术人才的大量需求，使得嵌入式软硬件工程师成为未来几年内最为热门的职业之一，相当一部分高校已开设嵌入式系统的相关课程。嵌入式系统是实践与理论相结合的课程，对于嵌入式处学习者来说没有足够的资金来购买开发板，所以只能选择仿真仿真来学习嵌入式系统，proteus是目前最好的仿真软件

5、，能够虚拟出嵌入式系统开发中常用的处理器和外围器件。Proteus与其他软件不同，它不仅能仿真CPU的工作情况，而且也能仿真参与单片机仿真的外围电路和其他电路的工作情况。在调试和仿真的过程中，关心的是从工程的角度直接看程序运行的结果和电路的工作过程。不再关心的是某些程序语句执行单片机寄存器和存储器内容的改变。这样的仿真弥补了工程和实验见的矛盾和脱节。1.3课题的目的和意义单片机技术是电子专业一门重要的基础课程，它要求的对动手能力要求很高，长期以来，由于实验设备资源的限制，使得教学实验受到了限制，本设计是利用Proteus

6、软件进行虚拟单片机试验系统的开发，所涉及到单片机及外围电路可以在第91页共43页本科毕业设计没有硬件的情况下进行各种实验的仿真，从而大大地挺高了学习的兴趣。在现代教学中计算机网络和虚拟实验等技术已经逐渐成为教学的的手段和工具。通过实验可以使所学的东西更加清楚和明了，通过实验可以是学生通过实验加深对理论知识的理解和认识。尤其是那些那些难以理解的内容，虚拟实验在现代教学有很高的地位，它使得很多复杂的问题变得简单化，同时也节省很多件资源，在实验中通过一些形象生动的演示，是所学的知识转化为能力，在以后的工作中实践中得以灵活地应用

7、。传统的试验室，需要大量的实验器材，而且很多器材都得不到充分地利用，加上电子产品的更新换代，很多实验器材用不了几年就会被淘汰，再加上目前学生人数的增加，势必会给实验教学带来不小的压力和冲击，所以我们就要寻找一种新的途径解决实验教学的问题，传统的实验需要各种设备仪器，和相关的配套设施，而且对实验器材不够充分地利用，学生在试验室对各种仪器不熟悉，对实验内容准备的不够充分而到不到满意的实验结果，现在利用虚拟的实验系统可以很好地解决这一问题，所以虚拟试验室教学将成为一种发展趋势，同时也提高学习者的积极性和动手能力。第91页共43

8、页本科毕业设计2.系统设计2.1电路整体设计本课题共分为几大模块，具体为LED显示、1602液晶显示、温度传感器、独立按键、数字按键、4X4键盘显示、6位数码管、蜂鸣器、8位发光二极管流水灯显示、LCD显示以及A/D和D/A转换几个模块。所有电路都是围绕主芯片AT89C52来完成的,下图为设计的电路的整体框图，如图2