proteus教学实验系统(单片机e型)实验指导

1、proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书i 目录（版本 1.03 ）第 1 章proteus 教学实验系统( 单片机 e型) 简介及使用说明. 1 1.1 系统简介 . 11.2 实验系统的硬件布局 . 41.3 实验系统原理图 . 51.4 实验板硬件图 .161.5 usb下载方式说明.23第 2 章硬件实验目录. . 27 实验一i /o口输出实验led流水灯实验.27实验二i/o 口输入 / 输出实验模拟开关灯 .29实验三8255 并行 i/o 扩展实验.31实验四无译码的七段数码管显示实验.33实验五bcd译码的多位数码管扫描显示实验 .36实验六独立式键盘实验. .

2、38实验七计数器实验. .40实验八定时器实验. .42实验九单个外部中断实验. .44实验十中断嵌套实验. .46实验十一矩阵键盘扫描实验. .49实验十二串行端口并行输出扩充实验. .51实验十三串行端口并行输入扩充实验. .53实验十四单片机与pc之间串行通信实验. .55实验十五双单片机通信实验. .58实验十六i2c 总线 at24cxx存储器读写 . .60实验十七温度传感器ds18b20实验 . .64实验十八实时时钟ds1302实验 . .66实验十九a/d 转换实验.68实验二十d/a 转换实验.70实验二十一1602 液晶显示的控制（44780） .72实验二十二12864

3、 液晶显示的控制（ks0108） .74实验二十三直流电机控制实验.76实验二十四步进电机控制实验.78实验二十五16x16 阵列 led显示 .81实验二十六直流电机测速实验.83实验二十七串行 ad tlc549实验 . .85proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书ii 实验二十八串行 da tlc5615 实验 . .87实验二十九继电器控制实验.89实验三十lcd 1602 io 方式驱动.92第 3 章软件仿真实验目录. . 96 实验一可控硅驱动. .96实验二光耦应用实验. .98实验三单片机播放音乐实验. .100实验四sd卡读写实验.104proteus 教学

4、实验系统（单片机e 型）实验指导书第 1 页第1章 proteus 教学实验系统 ( 单片机 e型)简介及使用说明1.1 系统简介【硬件特点】proteus 教学实验系统（单片机e型）是我公司陆续推出的proteus 教学实验系统第三版。主要有以下几个特点：1连接线采用灯笼头，插拔容易，电气接触性能优秀，导线粗，使得接线容易而且稳定。2外设控制资源更加丰富，可在本实验箱上练习超过30 个实验项目。3整个电路的布局优化后，使电路设计更加合理。4具有强大的usb isp 下载功能，解决了部分电脑没有并口的问题。5真正做到了兼容多种单片机，包括mcs8051 ，avr ，pic 系列单片机，而扩展模

5、块更是增加了整个系统的灵活性和实用性。【硬件配置】pb-edu-000：可任意选配mcs-51 单片机（ at89s52 ） / avr 单片机（ atmega16l）/ pic单片机（ pic16f877a）3 种处理器模块pb-edu-001： 16*16led 点阵屏模块，ps/2 接口， usb接口，蜂鸣器pb-edu-002： 8位共阳数码管，8 位拨码开关，bcd译码器pb-edu-003： lcd1602 显示模块pb-edu-004：可调方波，单脉冲发生器，+5v，+12v， -5v 三路电源pb-edu-005： 232串口， 485 通讯接口， can总线收发器，继电器，e

6、eprom 芯片 (24c02) ，时钟芯片 (1302) ，温度传感器(ds18b20) pb-edu-006： 8255 并行 io 扩展模块， 38 译码器，串转并和并转串接口芯片pb-edu-007：可以扩展超声波模块或者cpld模块pb-edu-008： lcd12864 显示模块pb-edu-009：直流电机带测速和步进电机模块pb-edu-010：并行 ad(adc0809),并行 da(dac0832),串行 ad(tlc549), 并行 da(tlc5616) pb-edu-011：独立 led和独立按键pb-edu-012： 4*4矩阵键盘proteus 教学实验系统（单片

7、机e 型）实验指导书第 2 页【配套资料】1、 proteus 教学实验系统（单片机）实验指导书2、 所有实验源代码3、 所有实验proteus dsn 设计文件4、 proteus 视频教程5、 proteus 技术讲座资料6、 proteus 英文手册7、 实验使用芯片datasheet 8、 工具：软件开发环境、串口调试工具、usb isp 下载软件等【实验项目】硬件验证部分：1、i /o口输出实验led流水灯实验2、i/o 口输入 /输出实验模拟开关灯3、8255 并行 i/o 扩展实验4、无译码的七段数码管显示实验5、bcd译码的多位数码管扫描显示实验6、独立式键盘实验7、计数器实验

8、8、定时器实验9、单个外部中断实验10、中断嵌套实验11、矩阵键盘扫描实验12、串行端口输出扩充实验13、串行端口输入扩充实验14、单片机与pc之间串行通信实验15、双单片机通信实验16、i2c 总线 at24cxx存储器读写17、温度传感器ds18b20实验18、实时时钟ds1302实验19、a/d 转换实验20、d/a 转换实验21、1602 液晶显示的控制（44780）22、12864 液晶显示的控制（ks0108）23、直流电机控制实验24、步进电机控制实验25、16x16阵列 led显示实验26、直流电机测速实验27、串行 ad tlc549实验28、串行 da tlc5615实验2

9、9、继电器控制实验30、lcd 1602 io 方式驱动软件仿真部分：1、可控硅驱动 2、光耦应用实验3、单片机播放音乐实验 4、sd卡读写实验proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 3 页【实验方法】每一个实验的开展，我们都采用先在proteus 平台下仿真，再使用硬件平台验证的方法，实验的开展流程如下：proteus 软件实验原 理 图 绘 制程序编写、编译装载 hex 代码， 仿真调试得到正确仿真效果教学实验系统硬件实验给 mcu 模块上电，将实验烧录代码下载到单片机中断电，拔除下载线，参考硬件连接表， 选出实验板，做好硬件连接上电查看硬件实验效果proteus 教学实

10、验系统（单片机e 型）实验指导书第 4 页1.2 实验系统的硬件布局模块 1（点阵屏模块）蜂鸣器ps/2 接口、 usb接口16*16 点阵屏及驱动电路模块 2（数码管模块）8 位数码管驱动电路bcd 译码电路8 路拨码开关模块 3（1602 模块）lcd1602 独立的 74ls373 独立的 74ls00 模块 4(电源模块 ) 单脉冲、矩形波、 +12v +5v、-5v、gnd 模块 7（功能扩展）有标配的模块， 也可以供用户自己发挥模块 5（外部接口模块）继电器控制接口、rs232 、485 通信接口、 can总线接口、 24c02 接口、 ds18b20接口、 ds1302接口模块

11、6（io 扩展）8255 接口电路3-8 译码器电路串转并接口电路并转串接口电路模块 0（mcu ）51/avr/pic 模块 8（12864 模块）lcd128*64 模块 9（电机模块）步进电机及驱动电路直流电机、 测速及驱动电路模块 10（ad/da ）并行 ad 并行 da 串行 ad 串行 da 模块 11 （按键、 led ）8 路 led 8 路独立按键模块 12（矩阵键盘）4*4 矩阵键盘实验箱系统硬件布局图pb-edu-000 at89s52 atmega16l8 pic16f877a p00p07 p00p07 pa0pa7 ra0ra5 p10p17 p10p17 pb0

12、pb7 rb0rb7 p20p27 p20p27 pc0pc7 rc0rc7 p30p37 p30p37 pd0pd7 rd0rd7 p40p47 re0re2 s0s10 预留预留预留p34 t0p10 t0p04 t0p32 int0p32 int0p10 int0单片机引脚对照表（暂收录at89s52,atmega16l8,pic16f877a ） ：proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 5 页1.3 实验系统原理图图 1-1 蜂鸣器控制电路图 1-2 ps/2接口电路图 1-3 usb接口电路proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 6 页图 1-4

13、 点阵屏接口电路图 2-1 数码管驱动电路proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 7 页图 2-2 bcd码译码电路图 2-3 8路拨码开关电路图 3-1 lcd1602接口电路proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 8 页图 3-2 独立的锁存器和74ls00 图 4-1 矩形波产生电路图 4-2 单脉冲产生电路proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 9 页图 5-1 继电器控制电路图 5-2 24c02接口电路图 5-3 rs232接口电路proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 10 页图 5-4 ds18b20接口电

14、路图 5-5 485通信接口电路图 5-6 ds1302接口电路proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 11页图 5-7 can总线接口电路图 6-1 8255接口电路图 6-2 3-8译码器电路proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 12 页图 6-3 串转并接口电路图 6-4 并转串接口电路图 8-1 lcd12864接口电路proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 13 页图 9-1 直流电机控制电路图 9-2 直流电机测速电路图 9-3 步进电机控制电路proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 14 页图 10-1 并

15、行 da接口电路图 10-2 并行 ad接口电路图 10-3 串行 da接口电路proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 15 页图 10-4 串行 ad接口电路图 11-1 8路 led灯和 8 路独立按键电路图 12-1 矩阵键盘电路proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 16 页1.4 实验板硬件图以下为所有的实验板硬件图1、 fbedu 0000：处理器模块isp 下载接口电源接口接线柱排针座proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 17 页2、 fbedu 0001：点阵屏模块3、 fbedu 0002：数码管显示模块usb接口ps2

16、接口峰鸣器16x16点阵屏控制接口电源接口四联体数码管数码管公共端bcd码控制模块的拨码开关一端连接到地接线端电源接口proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书4、 fbedu 0003：lcd1602模块5、 fbedu 0004：电源模块锁存器芯片模块与非门芯片lcd1602 lcd1602数据接口电源接口输出各脉冲信号接口直流电压接口电源开关脉冲触发按钮电位器proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 19 页6、 fbedu 0005：外部接口模块7、 fbedu 0006：io 扩展模块继电器can总线接口485通信接口232通信接口电源接口eeprom芯片

17、时钟芯片三八译码器芯片8255芯片串转并芯片并转串芯片锁存器芯片电源接口温度传感器proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 20 页8、 fbedu 0007：功能扩展模块9、 fbedu 0008：lcd128*64模块电源接口引脚扇出接口扩展电路底座电源接口控制接口液晶屏电位器proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 21 页10、fbedu 0009：电机模块11、fbedu 0010：ad/da模块步进电机驱动芯片步进电机电位器步进电机光电开关直流电机驱动电源接口串行da 电位器并行ad 电平转换芯片并行da 电源接口串行ad proteus 教学实验系

18、统（单片机e 型）实验指导书第 22 页12、fbedu 0011：led和 key模块13、fbedu 0012：led和 key模块8路led 8个独立按键电源接口电源接口矩阵按键四输入与门proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 23 页1.5 usb下载方式说明本教学实验系统使用本公司自主研发的isp 下载软件，下载软件版权归广州市风标电子技术有限公司所有。一、运行wwispsetup.exe，安装 isp 下载软件。二、将 usb下载器连接pc及目标板（ usb接口端连接到pc的 usb接口， isp 端连接到mcu模块 isp 插槽） 。在连接 usb下载器之前，m

19、cu 模块应先接通电源。三、连接usb到 pc后，将提示“发现新硬件usbasp ” ，如下图所示：四、系统会自动弹出找到新的硬件向导，如下图所示：五、选择“从列表或指定位置安装（高级）（s） ”选项，并点击“下一步”。六、选择“在这些位置上搜索最佳驱动程序”和“在搜索中包括这个位置”，并浏览到wwisp的安装目录下，默认的目录是c:program fileswindway technologieswwisp，具体的设置如下图所示：proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 24 页七、点击“下一步” ，安装驱动。八、安装完成。proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导

20、书第 25 页九、在硬件管理器里面将看到安装好的硬件十、 wwisp 安装完成后，桌面出现快捷方式，点击进入后系统会自动识别器件型号，也可以手动选择对应的单片机类型。proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 26 页十一、点击“打开文件（flash ） ”按钮找到hex文件，然后点击“写flash ”按钮，程序将烧录到 mcu 当中。对于其它的功能，也可以进行操作。如：先选取“擦除芯片”、 “编程 flash ” ，然后点击“自动编程” ，刚系统会自动依次进行“擦除芯片”、 “编程 flash ”的操作。proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 27 页第2章硬

21、件实验目录实验一i /o口输出实验 led流水灯实验一、实验要求利用单片机及8个发光二极管等器件，构成一个流水灯单片机系统。二、实验目的1、掌握单片机最小系统的构成；2、掌握 i/o 口的使用及驱动能力的概念；3、熟悉移位指令和软件延时程序。三、实验电路及连线硬件连接表mcu 模块pb-edu-011 p20 d1 p21 d2 p22 d3 p23 d4 p24 d5 p25 d6 p26 d7 p27 d8 +5v +5v gnd gnd 四、实验说明1、主要知识点概述：本实验涉及到三个知识点：单片机最小系统的构成、单片机i/o 口的使用以及软件延时程序的编写。1）单片机最小系统由单片机芯

22、片、时钟电路以及复位电路构成。2）i/o 口的正确使用。3）延时子程序的延时计算问题。根据晶振时钟的大小以及指令周期，计算延时时间所要执行的指令数目。2、实验效果说明：proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 28 页发光二级管进行流水灯操作，从上到下依次点亮。五、实验流程图六、实验结果和体会七、建议开始否是led 输出延时 0.2s 设置 led 点亮初值左移一次是否 8 proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 29 页实验二i/o 口输入 / 输出实验模拟开关灯一、实验要求利用单片机，按键和发光二极管，构成一个模拟开关灯的单片机系统。二、实验目的1、了解单

23、片机i/o 输入输出的使用；2、掌握单片机i/o 口位操作的编程；3、掌握分支程序的设计与分析方法。三、实验电路及连线硬件连接表mcu 模块pb-edu-011 p1.0 d1 p3.0 k1 +5v +5v gnd gnd 四、实验说明1主要知识点概述：1）开关状态的检测过程单片机对开关状态的检测相对于单片机来说，是从单片机的p3.0 端口输入信号，而输入的信号只有高电平和低电平两种，当按钮松开，即输入高电平，当按钮闭合，即输入低电平。2） 输出控制如图中所示，当p1.0 端口输出高电平，即p1.0 1 时，根据发光二极管的单向导电性可知，这时发光二极管d1熄灭；当 p1.0 端口输出低电平

24、，即p1.0 0 时，发光二极管 d1亮；我们可以使用setb p1.0 指令使 p1.0 端口输出高电平，使用clr p1.0指令使 p1.0 端口输出低电平。2实验效果说明：按下按钮，灯亮，松开按钮，灯灭。proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 30 页五、实验程序流程图六、实验结果和体会七、建议是否开始k1 闭合了吗？d1 亮d1 灭proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 31 页实验三8255 并行 i/o 扩展实验一、实验要求利用 8255 可编程并行口芯片，实现输入/ 输出实验，实验中用8255 pa 口做输出， pb口作输入。二、实验目的1了解

25、 8255 芯片结构及编程方法；2了解 8255 输入 / 输出实验方法。三、实验电路及连线硬件连接表mcu 模块pb-edu-011 pb-edu-06 p27 cs0 p00-p07 db0-db7 k1-k8 pb0-pb7 d1-d8 pa0-pa7 ale le p36,p37 wr,rd p35 reset +5v+5v+5vgnd gnd gnd 四、实验说明可编程通用接口芯片8255a有三个八位的并行i/o 口，它有三种工作方式。本实验采用的是方式 0：pa 、pc口输出， pb口输入。很多i/o 实验都可以通过8255 来实现。proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验

26、指导书第 32 页五、实验程序流程图六、实验结果和体会七、建议proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 33 页实验四无译码的七段数码管显示实验一、实验要求利用单片机，一个7 段数码管，构成一个单个led显示系统。二、实验目的1了解数码管显示原理。2掌握读表程序的编写。三、实验电路及连线硬件连接表mcu 模块pb-edu-002 p00 l-a p01 l-b p02 l-c p03 l-d p04 l-e p05 l-f p06 l-g +5v +5v gnd gnd 注： p0口在 mcu 模块上已经接上拉电阻。四、实验说明1主要知识点概述 : 1）led数码显示原理七段

27、led显示器内部由七个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成，根据各管的极管的接线形式，可分成共阴极型和共阳极型。led数码管的ga 七个发光二极管因加正电压而发亮，因加零电压而不以发亮，不同亮暗的组合就能形成不同的字形，这种组合称之为字形码，下面给出共阳极的字形码见表 2 proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 34 页2)段码表格由于显示的数字09 的字形码没有规律可循，只能采用查表的方式来完成我们所需的要求了。这样我们按着数字0 9 的顺序，把每个数字的笔段代码按顺序排好！建立的表格如下所示：table db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,8

28、2h,0f8h,80h,90h 2实验效果说明：数码管循环显示09。五、实验程序流程图“0”0c0h “ 8”80h “1”0f9h “ 9”90h “2”0a4h “ a”88h “3”0b0h “ b”80h “4”99h “ c”0b6h “5”92h “ d”0b0h “6”82h “ e”86hh “7”f8h “ f”8eh proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 35 页六、实验结果和体会七、建议proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 36 页实验五bcd译码的多位数码管扫描显示实验一、实验要求利用单片机、bcd译码芯片74ls47 和两位 l

29、ed构成一个数码管扫描显示系统。二、实验目的1掌握 bcd译码电路的工作原理。2掌握多位数码管显示的编程。三、实验电路及连线硬件连接表mcu 模块pb-edu-002 p00 bcd-a p01 bcd-b p02 bcd-c p03 bcd-d p30 com-1 p31 com-2 +5v +5v gnd gnd 四、实验说明1主要知识点概述：二进制编码的十进制数，简称bcd码(binary coded decimal)，此例中， 74ls47完成 bcd编码的功能。多位 led显示，先往段码端口输出段码，再选通位选，对应的led显示。2实验效果说明：两个数码管同时循环显示09。prote

30、us 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 37 页五、实验程序流程图六、实验结果和体会七、建议是否开始设置显示初值为0 和显示数字个数为10 置段码置位码延时显示判断显示是否到 9？proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 38 页实验六独立式键盘实验一、实验要求利用单片机，8 个按键， 8 路发光二极管构成一个独立式键盘系统。二、实验目的掌握多路i/o 输入输出的编程。三、实验电路及连线硬件连接表mcu 模块pb-edu-011 p10p17 d1d8 p30p37 k1k8 +5v +5v gnd gnd 四、实验说明1主要知识点概述：使用分支程序编程方法，对开关状态

31、进行监测，输入电平有变化，跳转到相应的处理程序进行处理，输出处理结果。2实验效果说明：按下 8 个按键，点亮对应的灯。proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 39 页五、实验程序流程图六、实验结果和体会七、建议开始p3=#0ffh p1=#0feh p3=? p1=#0fdh p1=#0bfh p1=#7fh 结束p3.0=0 p3.1=0 p3.6=0 p3.7=0 proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 40 页实验七计数器实验一、实验要求利用单片机内部定时计数器t0，按计数器模式，对t0 引脚进行计数。将其数值p1口驱动led灯上显示出来。二、实验目的

32、掌握单片机定时计数器计数方式的使用及编程方法。三、实验电路及连线硬件连接表mcu 模块pb-edu-002 pb-edu-011 p00p06 l-al-g t0 k1 +5v +5v +5v gnd gnd gnd 四、实验说明1主要知识点概述：本实验中内部计数器起计数器的作用。外部事件脉冲由外部引脚引入定时/ 计数器 t0，即 t0用来检测外部脉冲数。2实验效果说明：由按键产生计数脉冲，led分别显示脉冲个数（10 个以内）。五、实验程序流程图开始开始计数计数、输出计数设置工作方式proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 41 页六、实验结果和体会七、建议proteus 教

33、学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 42 页实验八定时器实验一、实验要求用单片机的p10 口接 1 个发光二极管，编写程序，控制发光二极管闪烁，时间间隔1s，要求使用单片机内部定时器计时。二、实验目的掌握单片机定时计数器定时方式的使用及编程方法。三、实验电路及连线硬件连接表mcu 模块pb-edu-011 p10 d1 +5v +5v gnd gnd 四、实验说明1主要知识点概述：关于内部计数器的编程，主要是设置定时常数和有关控制寄存器。内部计数器在单片机中包括定时器和计数器两个功能。本例使用的是定时器，定时1s。cpu运行定时中断方式，实现每 1s 输出状态发生一次反转，即发光二极管1s亮一次。内部计数器用于定时器时，是对机器周期计数。可根据单片机每个机器周期的长度、时钟晶振频率以及定时时间对定时常数进行计算。2实验效果说明：发光二极管按设定的定时时间闪烁。proteus 教学实验系统（单片机e 型）实验指导书第 43 页五、实验程序流程图主程序定时中断服务程序六、实验结果和体会七、建议开始置