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Proteus仿真设计基于单片机AT89C51的电子万年历

发布时间：2022-11-26 19:21:40   来源：文档文库   
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Proteus
Proteus仿真设计基于单片机AT89C51的电子万年历
TheDesignandSimulationMethodofElectronicPerpetualCalendarBasedonAT89C51UsingProteusSoftware
王怀平王仁波胡开明
WangHuaipingWangRenboHuKaiming
（东华理工大学，江西抚州344000）
（EastChinaInstituteofTechnology,JiangxiFuzhou344000）
仿真设
计基于单片机
摘要：Proteus是英国Labcenterelectronics公司开发的一款EDA工具软件，该软件能够对模拟电路、数字电路、单片机及其外围电路进行动态仿真。本文以基于单片机AT89C51的电子万年历为例，介绍了ProteusVSM对单片机应用系统进行仿真的过程和方法。
关键词：Proteus；单片机；电子万年历；仿真中图分类号：TP391.9
文献标识码：B
文章编号：1671-4792-(200810-0197-02
Abstract:ProteusisaEDAsoftwaredevelopedbyLabcenterelectronicscompanyinEngland.Thesoftwareiscapableofanalogcircuits,digitalcircuits,MCUanditsperipheralcircuitsfordynamicsimulation.TakedesigningElectronicPerpetualCalendarbasedonAT89C51,thispaperhasintroducedtheprocessandmethodsofsimulationontheapplicationsystemofMCUusingProteusVSM.
Keywords:Proteus;MCU;ElectronicPerpetualCalendar;Simulation
的
电子万年历
AT89C51


0引言
Proteus是由英国Labcenterelectronics公司开发的EDA
工具软件，自1989年出现至今已有近二十年的历史，在全球广泛使用。该软件集成了高级原理布图、混合模式SPICE电路仿真、PCB设计以及自动布线来实现一个完全的电子设计系统。它是一种混合电路的仿真工具，能对模拟电路、数字电路、单片机及其外围电路进行动态仿真。
本文以基于AT89C51单片机的电子万年历为例，介绍
使用Proteus进行单片机应用系统仿真设计的方法。
1Proteus和KeilC51整合构建单片机实验仿真环境
Proteus和Keil构建单片机实验仿真环境时，常用的方
法有如下两种：
（1）Keil与Proteus离线联合使用C51
①通过KeilC51编辑、修改、编译源程序并生成HEX等
单片机能识别的文件；
Proteus软件主要由两个模块组成：ARES和ISIS。前者主
要用于PCB自动或人工布线；后者主要绘制电路原理图，并可进行相应的仿真。作为一款EDA仿真软件，Proteus有着丰富的元件库。Labcenter公司与相关的第三方软件公司共同开发了8000多个模拟和数字电路中常用的SPICE模型以及各
种动态元件（基本元件如电阻、电容、各种二极管、三极管、
②运行Proteus，将HEX文件与原理图中的单片机
（MCU）进行绑定即可。
（2）KeilC51与Proteus7.0在线联合仿真调试
①在计算机（PC）上安装好TCP/IP协议；
②下载并安装软件ProteusVSMaGDIDriver（即vdmag-di.exe），完成后Keil文件夹下的TOOLS.INI文件中的[C51]字段的最后两行增加了TDRV2=BIN\VDM51.DLL（用于两个软件的联接）和BOOK1=HLP\VDMAGDI.HLP（帮助文档）；③进入KeilC51的开发环境建立一个工程文件，在选中“Target”的情况下选择Project→Optionsfortarget；
④在“Debug”选项卡中选择左边的“Use”，在下拉框中
选“ProteusVSMSimulator”，再点击“Setting”设置通信接口，在Host后面添上“127.0.0.1”、端口号Port为8000，如果不
MOS管、555定时器等；74系列TTL元件和4000系列CMOS
元件；存储芯片包括各种常用的ROM、RAM、EEPROM；还有常见I2C器件等）。此外该软件还支持微处理器的仿真（支持许多通用的微控制器，如PIC系列、AVR系列、8051系列等；同时它还支持ARM、PLD及各种外围芯片的仿真），并能与常用的编译器，如Keil、IAR、Proton等进行协同调试。整个
过程与真实的硬件调试极其相似，在动态外设支持下的实时输入和输出为实验者提供了一个最接近现实的调试环境。


197

科技广场2008.10




是同一台电脑，在这里添上另一台电脑的IP地址（另一台电脑安装Proteus）；
⑤打开ProteusISIS，在菜单栏中选择“Debug→Usere-motedebugmonitor”，选中该项。
注意：一定要把Keil的工程和Proteus的文件放到同一个目录下（这里所说的Keil的工程是指工程目录，即Proteus的工程文件要和Keil的工程文件夹放在同一层目录下）。2基于AT89C51的电子万年历系统构成
采用单片机设计应用系统时，应考虑到在满足设计要求的情况下，硬件电路尽可能精简，最大限度地用程序设计完成系统的各项功能。这样做的目的有二：一是节省硬件成本；二是缩短设计周期，便于系统今后的维护与升级。鉴于此，该电子万年历主要采用单片机AT89C51、实时时钟芯片
DS1302及LCD液晶显示屏设计实现，系统原理组成如图一
所示。其功能说明如下：




图一基于单片机AT89C51的电子万年历系统框图
①DS1302为系统提供精准的秒、分、时、日、月、年等实
时时间信息，星期则由编程计算得到；
②设置了3个按键，功能分别为状态调整（确认）、加一、
减一。调整键可对万年历时间设置进行移位和确认，加一键是对相应调整位进行加一操作（每按键一次加一），减一键则是对调整位进行减一操作（每按键一次减一）；
③存储器主要是对LCD点阵字库等数据进行存储；④显示采用LCD点阵（128×64）显示屏。
3Proteus仿真设计过程
首先，用ProteusISIS绘制电子万年历系统的电路原理
图（如图二所示）；
其次，用KeilC51编写程序，编译无误后生成HEX文件；
再次，在ProteusISIS中将HEX文件“下载”到AT89C51芯片中，其方法是鼠标右击AT89C51，然后左击，出现相应


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图二ProteusISIS绘制的电子万年历的电路原理图
元件属性对话框，在该对话框“ProgramFile”一项中选择要加入的HEX文件；
最后，点击ProteusISIS窗口下方的Play键可以观察到电路仿真结果。
当然，系统也可采用Proteus和KeilC51在线联接进行
调试运行，方法如前所述。
4仿真分析及结论
在电子万年历的仿真过程中，实时时钟芯片DS1302的时间信息自动与PC机同步。仿真界面友好，操作方便，与现实极为接近。
Proteus应用于单片机应用系统的仿真设计后，改变了单片机应用系统的传统的学习和研发过程，降低了单片机原理及应用学习的门槛，并开辟了一条“提出设计方案→仿真设计→实物设计→检测调试→最终产品”的产品研发途径，大大缩短了开发周期，提高了产品开发的成功率。

参考文献
[1]张毅刚.单片机原理及应用[M].北京：高等教育出版社，2004，1.
[2]周航慈.单片机应用程序设计技术（修订版）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002，11.

作者简介
王怀平（1974—），男，东华理工大学2006级硕士研究生，主要从事嵌入式系统设计与应用研究。



本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/c794f6e2ab8271fe910ef12d2af90242a995ab78.html

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