任务一单灯闪烁.pptx
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1、机电一体化教研室任务要求任务要求 利用单片机控制实现一个发光二极管闪利用单片机控制实现一个发光二极管闪烁控制系统。烁控制系统。机电一体化教研室学习目标学习目标1.1.熟悉单片机开发过程;熟悉单片机开发过程;2.2.掌握单片机应用系统的制作过程;掌握单片机应用系统的制作过程;3.3.掌握掌握KEILKEIL软件的使用方法软件的使用方法4.4.掌握仿真软件掌握仿真软件PROTEUSPROTEUS的用法;的用法;机电一体化教研室能力目标能力目标1.1.培养严谨务实的工作作风;培养严谨务实的工作作风;2.2.掌握一种学习新技术的方法;掌握一种学习新技术的方法;3.3.培养与人沟通和交流的能力;培养与人
2、沟通和交流的能力;机电一体化教研室工作任务工作任务1.1.在在keilkeil软件中正确编写控制程序;软件中正确编写控制程序;2.2.在在PROTEUSPROTEUS中画出单灯闪烁仿真电路图;中画出单灯闪烁仿真电路图;3.3.在在PCBPCB板上进行最小系统制作,焊接板上进行最小系统制作,焊接LEDLED闪闪烁信号灯电路。烁信号灯电路。4.4.使用编程器将给定的程序代码下载到单片使用编程器将给定的程序代码下载到单片机芯片中,实现机芯片中,实现LEDLED的闪烁效果。的闪烁效果。5.5.完成随堂考核完成随堂考核机电一体化教研室一、单片机系统开发过程一、单片机系统开发过程1.单片机应用系统的开发单
3、片机应用系统的开发 正确无误的硬件设计正确无误的硬件设计和和良好的软件功能设计良好的软件功能设计是一个是一个实用的单片机应用系统的设计目标。完成这一目标的过实用的单片机应用系统的设计目标。完成这一目标的过程称为单片机应用系统的开发。程称为单片机应用系统的开发。机电一体化教研室2.单片机应用单片机应用系统研制流程系统研制流程设计出应用系设计出应用系统的电路原理统的电路原理图图系统资源配置系统资源配置程序结构程序结构数学模型数学模型程序流程程序流程编制程序编制程序机电一体化教研室二、软件的编制二、软件的编制(一)(一)Keil集成开发环境应用集成开发环境应用 KeilC51KeilC51是美国是美
4、国Keil SoftwareKeil Software公司出品的公司出品的5151系列系列兼容单片机兼容单片机C C语言软件开发系统。语言软件开发系统。Keil C51Keil C51软件提供软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具,全丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具,全WindowsWindows界面。另外重要的一点,编译后生成的汇编界面。另外重要的一点,编译后生成的汇编代码,到代码,到Keil C51Keil C51生成的目标代码效率非常高,多数生成的目标代码效率非常高,多数语句生成的汇编代码很紧凑,容易理解。语句生成的汇编代码很紧凑,容易理解。机电一体化教研室1.keil
5、 51 windows1.keil 51 windows集成开发平台的使用集成开发平台的使用 (1)keil 51 windows集成开发平台介绍集成开发平台介绍工具栏工具栏菜单栏菜单栏源文件编辑窗口源文件编辑窗口工程窗口工程窗口输出窗口输出窗口机电一体化教研室(2 2)导入需要仿真的程序)导入需要仿真的程序 建立一个工程项目建立一个工程项目芯片选择芯片选择 属性设置属性设置 建立源程序文件建立源程序文件 添加文件到当前项目组中添加文件到当前项目组中 编译文件编译文件 机电一体化教研室机电一体化教研室机电一体化教研室机电一体化教研室机电一体化教研室机电一体化教研室机电一体化教研室机电一体化教研
6、室机电一体化教研室机电一体化教研室(二)(二)Keil Keil 程序调试程序调试 1 1程序调试时的常用窗口程序调试时的常用窗口 u 编译文件界面 机电一体化教研室调试程序窗口 字母字母C C:代码存储空间:代码存储空间D D:直接寻址的片内存储空间:直接寻址的片内存储空间I I:间接寻址的片内存储空间:间接寻址的片内存储空间X X:扩展的外部:扩展的外部RAMRAM空间空间“数字数字”:想要查看的地址。:想要查看的地址。机电一体化教研室工程窗口寄存器页工程窗口寄存器页 机电一体化教研室2 2各种窗口在程序调试中的用途各种窗口在程序调试中的用途 程序调试界面程序调试界面 机电一体化教研室I/
7、O端口界面端口界面 机电一体化教研室I/O口全部打开界面口全部打开界面 机电一体化教研室中断的设置中断的设置 机电一体化教研室打开后的打开后的InterruptInterrupt窗口窗口 机电一体化教研室串口设置串口设置 机电一体化教研室打开后的串口窗口打开后的串口窗口 机电一体化教研室定时器设置定时器设置 机电一体化教研室打开后的定时器打开后的定时器1 1窗口窗口 机电一体化教研室常用的调试按钮常用的调试按钮 复位按钮,按复位按钮,按下后,所有的下后,所有的系统状态将变系统状态将变成初始状态。成初始状态。全速运全速运行行 进入循环并进入循环并单步执行单步执行 停止全速运行停止全速运行 跳过循
8、环并单跳过循环并单步执行步执行 跳出单步执行跳出单步执行过程过程 执行到断点处执行到断点处 机电一体化教研室相关知识相关知识v除了Keil软件,其他比较流行的软件:WAVE(南京伟福)MedWinProteus外:外:mulitism10(ewb)机电一体化教研室(一一)PROTEUS应用应用SPROTEUSPROTEUS简介简介SPROTEUS ISISPROTEUS ISIS的特点的特点SPROTEUS VSMPROTEUS VSM仿真与分析仿真与分析S微处理器系统仿真微处理器系统仿真SPROTEUSPROTEUS仿真模型的创建仿真模型的创建S实例演示实例演示三、硬件编制三、硬件编制机电一
9、体化教研室1.PROTEUS简介简介 Proteus 是一个基于是一个基于ProSPICE混合模型仿混合模型仿真器的,完整的嵌入式系统软、硬件设计仿真真器的,完整的嵌入式系统软、硬件设计仿真平台。平台。vISIS智能原理图输入系统,系统设计与仿智能原理图输入系统,系统设计与仿真的基本平台;真的基本平台;vVSM仿真单元仿真单元含混合模型仿真、含混合模型仿真、VSM仿真、仿真、高级图形仿真(高级图形仿真(ASF)等;)等;vARES 高级高级PCB布线编辑软件布线编辑软件。机电一体化教研室2.ISIS(智能原理图输入系统)的特点(智能原理图输入系统)的特点个性化的编辑环境个性化的编辑环境:用户可
10、自定义图形外观,包:用户可自定义图形外观,包括线宽、填充类型、字符等括线宽、填充类型、字符等,也可以使用模板。也可以使用模板。快捷选取快捷选取/放置器件放置器件:通过模糊搜索可快速从器:通过模糊搜索可快速从器件库中选取器件。件库中选取器件。原理图自动连线原理图自动连线:自动连线功能使得连线轻松快:自动连线功能使得连线轻松快捷。捷。灵活多样的设计输出灵活多样的设计输出:原理图(可以包括仿真:原理图(可以包括仿真画面)可以画面)可以bmp格式输出以便发表与存档,设计格式输出以便发表与存档,设计完成还可以输出多种格式的网络表。完成还可以输出多种格式的网络表。机电一体化教研室原理图示例原理图示例1:P
11、WM电机控制电机控制混合显示仿真图表混合显示仿真图表动态器件使仿真直观生动动态器件使仿真直观生动CPU可加载程序运行可加载程序运行机电一体化教研室原理图示例原理图示例2:锁相环电路层次化设计:锁相环电路层次化设计子电路子电路模块电路模块电路机电一体化教研室原理图示例原理图示例3:ARM7国际象棋国际象棋通过电脑声卡发声通过电脑声卡发声机电一体化教研室3.PROTEUS VSM仿真与分析仿真与分析PROTEUS VSMPROTEUS VSM的的仿真方式仿真方式:交互式仿真交互式仿真 检验用户所设计的电路是否能检验用户所设计的电路是否能正常工作正常工作.基于图表的仿真基于图表的仿真(ASF)(AS
12、F)用来研究电路的工作用来研究电路的工作状态及进行细节的测量状态及进行细节的测量.PROTEUS VSMPROTEUS VSM中的中的仿真工具仿真工具:探针探针直接布置在线路上,用于采集和测量电直接布置在线路上,用于采集和测量电压压/电流信号;电流信号;电路激励电路激励系统的激励信号源;系统的激励信号源;虚拟仪器虚拟仪器用于定性分析电路的运行状况;用于定性分析电路的运行状况;曲线图表曲线图表用于定量分析电路的参数指标。用于定量分析电路的参数指标。机电一体化教研室交互式仿真实例(交互式仿真实例(741放大电路)放大电路)机电一体化教研室基于图表的仿真实例(基于图表的仿真实例(741放大电路)放大
13、电路)频率分析:频率分析:用于绘制小信号电压增益或电用于绘制小信号电压增益或电流增益随频率变化的曲线,即绘制流增益随频率变化的曲线,即绘制波特图波特图。可描绘电路的幅频特性和相频特性。可描绘电路的幅频特性和相频特性。模拟分析模拟分析:用于绘制一条或多条电压或电流用于绘制一条或多条电压或电流随时间变化的曲线。随时间变化的曲线。将探针信号用鼠标将探针信号用鼠标拖入拖入图表可进行高级仿真图表可进行高级仿真机电一体化教研室基于图表的电路仿真与分析(基于图表的电路仿真与分析(741放大电路)放大电路)失真分析:失真分析:用于确定由测试电路所引起的用于确定由测试电路所引起的电平失真的程度,失真分析图表用于
14、显示电平失真的程度,失真分析图表用于显示随频率变化的二次和三次谐波失真电平。随频率变化的二次和三次谐波失真电平。噪声分析噪声分析:显示随时间变化的输入、输出噪显示随时间变化的输入、输出噪声电压;可产生单个元件的噪声电压清单。声电压;可产生单个元件的噪声电压清单。由于采用工业标准的由于采用工业标准的SPICE器件模型,器件模型,Proteus可以进行接近实际电路指标的仿真。可以进行接近实际电路指标的仿真。机电一体化教研室多元的仿真结果显示多元的仿真结果显示利用不同颜色电路连线显示相应电压利用不同颜色电路连线显示相应电压利用箭头显示电流方向利用箭头显示电流方向 探针实时显示探针实时显示电压电压/电
15、流值电流值显示元件参数信息显示元件参数信息 机电一体化教研室仿真工具探针(Probe)v电压探针电压探针(Voltage probes)即可在模拟仿即可在模拟仿真中使用,也可在数字仿真中使用。在模拟电真中使用,也可在数字仿真中使用。在模拟电路中记录真实的电压值,而在数字电路中,记路中记录真实的电压值,而在数字电路中,记录逻辑电平及其强度。录逻辑电平及其强度。v电流探针电流探针(Current probes)仅可在模拟仅可在模拟电路仿真中使用,可显示电流方向和电流瞬时电路仿真中使用,可显示电流方向和电流瞬时值。值。探针即可用于基于图表的仿真,也可用于探针即可用于基于图表的仿真,也可用于交互式仿真
16、中交互式仿真中。机电一体化教研室仿真工具激励源仿真工具激励源vDCDC:直流电压源;:直流电压源;vSineSine:幅值、频率、相位可控的正:幅值、频率、相位可控的正弦波发生器。弦波发生器。vPulsePulse:幅值、周期和上升:幅值、周期和上升/下降沿下降沿时间可控的模拟脉冲发生器。时间可控的模拟脉冲发生器。vExpExp:指数脉冲发生器。:指数脉冲发生器。vSFFMSFFM:单频率调频波信号发生器。:单频率调频波信号发生器。vPwlinPwlin:任意分段线性脉冲、信号:任意分段线性脉冲、信号发生器。发生器。vFileFile:FileFile信号发生器。数据来源信号发生器。数据来源于
17、于ASCIIASCII格式的数据文件。格式的数据文件。vAudioAudio:音频信号发生器(:音频信号发生器(wavwav文件)文件)。vDStateDState:稳态逻辑电平发生器。:稳态逻辑电平发生器。vDEdgeDEdge:单边沿信号发生器。:单边沿信号发生器。vDPulseDPulse:单周期数字脉冲发生器。:单周期数字脉冲发生器。vDClockDClock:数字时钟信号发生器。:数字时钟信号发生器。vDPatternDPattern:数字模式信号发生器数字模式信号发生器。机电一体化教研室仿真工具虚拟仪器仿真工具虚拟仪器v虚拟示波器虚拟示波器(OSCILLOSCOPE)(OSCILL
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