第6章2PROTEUS仿真开发软件在电子工程仿真实践中的应用课件.ppt

1、PROTEUSPROTEUS仿真开发软件仿真开发软件武汉理工大学武汉理工大学 机电学院机电学院 机自系机自系 吴彦春吴彦春在电子工程仿真实践中的应用在电子工程仿真实践中的应用20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件2 2PROTEUSPROTEUS仿真开发软件仿真开发软件在电子工程仿真实践中的应用在电子工程仿真实践中的应用1.PROTEUS1.PROTEUS简介简介2.PROTEUS ISIS2.PROTEUS ISIS的特点的特点3.PROTEUS VSM3.PROTEUS VSM仿真与分析仿真与分

2、析4.4.微处理器系统仿真微处理器系统仿真5.5.电路设计与仿真实例电路设计与仿真实例6.PROTEUS ARES6.PROTEUS ARES应用介绍应用介绍 7.7.从概念到产品的设计实例从概念到产品的设计实例20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件3 3PROTEUS简介简介 Proteus 是一个基是一个基于于ProSPICE混合模型混合模型仿真器的，完整的嵌仿真器的，完整的嵌入式系统软、硬件设入式系统软、硬件设计仿真平台。计仿真平台。nISIS智能原理图智能原理图输入系统，系统设计输入系统，系

3、统设计与仿真的基本平台。与仿真的基本平台。nARES 高级高级PCB布线编辑软件。布线编辑软件。ASF高级图形高级图形分析模块分析模块处理器处理器仿真模型仿真模型VSM高级高级布线布线/编辑编辑ARES动态动态器件库器件库混合模型混合模型仿真器仿真器原理图输入原理图输入系统系统ISISPROTEUS20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件4 4PROTEUS简介简介 在在Proteus中中,从原理图从原理图设计、单片机编程、系统仿设计、单片机编程、系统仿真到真到PCB设计一气呵成。真设计一气呵成。真正

4、实现了从概念到产品的完正实现了从概念到产品的完整设计。整设计。20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件5 5ISIS（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：用户可自定义图形外观，包括线宽、线型、填充类用户可自定义图形外观，包括线宽、线型、填充类型、字符等。还可以使用模板型、字符等。还可以使用模板;用户可以自己设置快捷键定义。用户可以自己设置快捷键定义。快捷选取快捷选取/放置器件放置器件：通过模糊搜索可以快速从器件库中选取器件。通过模糊搜索可以快速从器件

5、库中选取器件。原理图自动连线原理图自动连线：ISIS自动连线功能使得连线轻松快捷。自动连线功能使得连线轻松快捷。灵活多样的设计输出灵活多样的设计输出：原理图（可以包括仿真画面）可以原理图（可以包括仿真画面）可以bmp格式输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。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。20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件6 6原理图示例原理图示例1：PWM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C

6、PU可加载程序运行可加载程序运行20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件7 7原理图示例原理图示例2：锁相环电路：锁相环电路层次设计层次设计子电路子电路模块电路模块电路20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件8 8PROTEUS VSM仿真与分析仿真与分析 PROTEUS VSMPROTEUS VSM有两种不同的有两种不同的仿真方式仿真方式：交互式仿真和基于图：交互式仿真和基于图表的仿真。表的仿真。交互式仿真

7、交互式仿真 实时直观地反映电路设计的仿真结果；实时直观地反映电路设计的仿真结果；基于图表的仿真基于图表的仿真(ASF)(ASF)用来精确分析电路的各种性能，用来精确分析电路的各种性能，如频率特性、噪声特性等。如频率特性、噪声特性等。PROTEUS VSMPROTEUS VSM中的整个电路分析是在中的整个电路分析是在ISISISIS原理图设计模块下原理图设计模块下延续下来的，原理图中可以包含以下延续下来的，原理图中可以包含以下仿真工具仿真工具：探针探针直接布置在线路上，用于采集和测量电压直接布置在线路上，用于采集和测量电压/电流电流信号；信号；电路激励电路激励系统的多种激励信号源；系统的多种激励

8、信号源；虚拟仪器虚拟仪器用于观测电路的运行状况；用于观测电路的运行状况；曲线图表曲线图表用于分析电路的参数指标。用于分析电路的参数指标。20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件9 9直观的仿真结果显示直观的仿真结果显示不同颜色电路连线显示相应电压不同颜色电路连线显示相应电压箭头显示电流方向箭头显示电流方向 探针实时显示探针实时显示电压电压/电流值电流值仿真暂停时仿真暂停时显示元件引脚信息显示元件引脚信息 20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电

9、传动控制机电传动控制教学课件教学课件1010仿真工具探针（仿真工具探针（Probe）n电压探针电压探针（Voltage probes）即即 可在模拟仿真中使用，也可在数字仿真中可在模拟仿真中使用，也可在数字仿真中 使用。在模拟电路中记录真实的电压值，使用。在模拟电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。而在数字电路中，记录逻辑电平及其强度。n电流探针电流探针（Current probes）仅在模拟电路仿真仅在模拟电路仿真 中使用，可显示电流方向和电流瞬时值。中使用，可显示电流方向和电流瞬时值。探针即可用于基于图表的仿真，也可探针即可用于基于图表的仿真，也可用于交互式仿真中用

10、于交互式仿真中。20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件1111仿真工具激励源仿真工具激励源nDCDC：直流电压源；：直流电压源；nSineSine：正弦波发生器。：正弦波发生器。nPulsePulse：脉冲发生器。：脉冲发生器。nExpExp：指数脉冲发生器。：指数脉冲发生器。nSFFMSFFM：单频率调频波信号发生器。：单频率调频波信号发生器。nPwlinPwlin：任意分段线性脉冲信号发生器。：任意分段线性脉冲信号发生器。nFileFile：FileFile信号发生器。数据来源于信号发生器。数据

11、来源于ASCIIASCII文件。文件。nAudioAudio：音频信号发生器。数据来源于：音频信号发生器。数据来源于wavwav文件。文件。nDStateDState：稳态逻辑电平发生器。：稳态逻辑电平发生器。nDEdgeDEdge：单边沿信号发生器。：单边沿信号发生器。nDPulseDPulse：单周期数字脉冲发生器。：单周期数字脉冲发生器。nDClockDClock：数字时钟信号发生器。：数字时钟信号发生器。nDPatternDPattern：模式信号发生器。：模式信号发生器。20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动

12、控制教学课件教学课件1212仿真工具虚拟仪器仿真工具虚拟仪器n虚拟示波器虚拟示波器(OSCILLOSCOPE)(OSCILLOSCOPE)n逻辑分析仪逻辑分析仪(LOGIC ANALYSER)(LOGIC ANALYSER)n计数计数/定时器定时器(COUNTER TIMER)(COUNTER TIMER)n虚拟终端虚拟终端(VIRUAL TERMINAL)(VIRUAL TERMINAL)n信号发生器信号发生器(SIGNAL GENERATOR)(SIGNAL GENERATOR)n模式发生器模式发生器(PATTERN GENERATOR)(PATTERN GENERATOR)n交直流电压表

13、和电流表（交直流电压表和电流表（AC/DC AC/DC voltmeters/ammetersvoltmeters/ammeters）nSPISPI调试器调试器(SPI DEBUGGER)(SPI DEBUGGER)nI2CI2C调试器调试器(I2C DEBUGGER)(I2C DEBUGGER)I2C总线总线调试窗口调试窗口20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件1313仿真工具曲线图表仿真工具曲线图表n模拟图表（模拟图表（ANALOGUEANALOGUE）n数字图表数字图表 (DIGITAL)(D

14、IGITAL)n混合分析图表混合分析图表 (MIXED)(MIXED)n频率分析图表频率分析图表 (FREQUENCY)(FREQUENCY)n转移特性分析图表转移特性分析图表 (TRANSFER)(TRANSFER)n噪声分析图表噪声分析图表 (NOISE)(NOISE)n失真分析图表失真分析图表 (DISTORTION)(DISTORTION)n傅立叶分析图表傅立叶分析图表 (FOURIER)(FOURIER)n音频分析图表音频分析图表 (AUDIO)(AUDIO)n交互分析图表交互分析图表 (INTERACTIVE)(INTERACTIVE)n一致性分析图表一致性分析图表 (CONFOR

15、MANCE)(CONFORMANCE)n直流扫描分析图表直流扫描分析图表 (DC SWEEP)(DC SWEEP)n交流扫描分析图表交流扫描分析图表 (AC SWEEP)(AC SWEEP)20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件1414交互式仿真实例一（模拟电路）交互式仿真实例一（模拟电路）仿真时的示波器窗口仿真时的示波器窗口虚拟示波器虚拟示波器激励源激励源电压探针电压探针20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教

16、学课件1515交互式仿真实例二（单片机电路）交互式仿真实例二（单片机电路）游戏手柄游戏手柄（可映射到（可映射到PC键盘上）键盘上）游戏显示屏（游戏显示屏（LCD）引脚逻辑状态显示引脚逻辑状态显示CPU运行游戏程序运行游戏程序20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件1616高级仿真（高级仿真（ASF）实例（放大电路分析）实例（放大电路分析）频率分析：频率分析：用于分析电路的频率特性用于分析电路的频率特性(幅频特性和相频特性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

17、多条电压或电流随时间变化的曲线。随时间变化的曲线。20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件1717高级仿真（高级仿真（ASF）实例（放大电路分析）实例（放大电路分析）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：显示随频率变化的输出噪声和显示随频率变化的输出噪声和等效输入噪声电压；并列出电路各部分所产等效输入噪声电压

18、；并列出电路各部分所产生的噪声电压清单。生的噪声电压清单。20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件1818PROTEUS微处理器系统仿真微处理器系统仿真n单片机系统的仿真是单片机系统的仿真是PROTEUS VSMPROTEUS VSM的主要特色。用户可在的主要特色。用户可在ProteusProteus中直接编辑、编译、调试代码，并直观地看到仿中直接编辑、编译、调试代码，并直观地看到仿真结果。真结果。nCPUCPU模型有模型有ARM7ARM7（LPC21xxLPC21xx）、）、PICPIC、Atmel

19、 AVRAtmel AVR、Motorola Motorola HCXXHCXX以及以及8051/80528051/8052系列。同时模型库中包含了系列。同时模型库中包含了LED/LCDLED/LCD显显示、键盘、按钮、开关、常用电机等通用外围设备。示、键盘、按钮、开关、常用电机等通用外围设备。nVSMVSM甚至能仿真多个甚至能仿真多个CPUCPU，它能便利处理含两个或以上微控，它能便利处理含两个或以上微控制器的系统设计。制器的系统设计。20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件1919主菜单主菜单通用

20、工具通用工具菜单菜单1.Proteus的主界面简介的主界面简介专用专用工具工具菜单菜单PCB电路电路电路编辑窗口电路编辑窗口坐坐标标原原点点浏览浏览窗口窗口器件器件工具工具列表列表窗口窗口仿真按键仿真按键20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件20202.Proteus的主菜单简介的主菜单简介 点击主菜单点击主菜单20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件2121主菜单主菜单编编辑辑工工具具点击鼠标点击鼠标:点

21、击此键可取消左键的放置功能点击此键可取消左键的放置功能,但可编辑对象但可编辑对象.选择元器件选择元器件:在元件表选中器件在元件表选中器件,在编辑窗中移动鼠标在编辑窗中移动鼠标,点击左键放置器件点击左键放置器件.标注联接点标注联接点:当两条连线交叉时当两条连线交叉时,放个接点表示连通放个接点表示连通.标志网络线标号标志网络线标号:电路联线可用网络标号代替电路联线可用网络标号代替,相同标号的线是相同的相同标号的线是相同的.放置文本说明放置文本说明:是对电路的说明是对电路的说明,与电路仿真无关与电路仿真无关!放置总线放置总线:当多线并行简化联线当多线并行简化联线,用总线标示用总线标示.放置子电路放置

22、子电路:可将部分电路以子电路形式画在另一图纸上可将部分电路以子电路形式画在另一图纸上.放置器件引脚放置器件引脚:有普通有普通.反相反相.正时钟正时钟.反时钟反时钟.短引脚短引脚.总线总线放置图纸内部终端放置图纸内部终端:有普通有普通.输入输入.输出输出.双向双向.电源电源.接地接地.总线总线.调调试试工工具具放置分析图放置分析图:有模拟有模拟.数字数字.混合混合.频率特性频率特性.传输特性传输特性.噪声分析等噪声分析等.放置录音机放置录音机:可录可录/放声音文件放声音文件.放置电源放置电源.信号源信号源:有直流电源有直流电源,正弦信号源正弦信号源,脉冲信号源等脉冲信号源等.放置电压探针放置电压

23、探针:显示网络线上的电压显示网络线上的电压.放置电流探针放置电流探针:串联在指定的网络线上串联在指定的网络线上,显示电流值显示电流值.放置虚拟仪器放置虚拟仪器:有示波器有示波器.计数器计数器.RS232终端终端.SPI调试器调试器.I2C调试器调试器.信号发生器信号发生器.图形发生器图形发生器.直流电压表直流电压表.直流电流表直流电流表,交流电压表交流电压表.交流电流表交流电流表.图图形形工工具具放置各种线放置各种线:有器件有器件.引脚引脚.端口端口.图形线图形线.总线等总线等放置矩形框放置矩形框:移动鼠标到框的一角移动鼠标到框的一角,按下左键拖动按下左键拖动,释放后完成释放后完成.放置圆形框

24、放置圆形框:移动鼠标到圆心移动鼠标到圆心,按下左键拖动按下左键拖动,释放后完成释放后完成.放置圆弧线放置圆弧线:鼠标移到起点鼠标移到起点,按下左键拖动按下左键拖动,释放后调整弧长释放后调整弧长,点击鼠标完成点击鼠标完成.画闭合多边形画闭合多边形:鼠标移到起点鼠标移到起点,点击产生折点点击产生折点,闭合后完成闭合后完成.放置文字标签放置文字标签:在编辑框放置说明文本标签在编辑框放置说明文本标签.放置特殊图形放置特殊图形:可在库中选择各种图形可在库中选择各种图形放置特殊节点放置特殊节点:可有原点可有原点.节点节点.标签引脚名标签引脚名.引脚号引脚号.3.Proteus选择图标简介选择图标简介202

25、32023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件22224.Proteus元件库简介元件库简介搜索关键词搜索关键词元件分类元件分类子分类子分类厂商厂商连接器连接器.插头插座库插头插座库 数据转换数据转换ADC.DAC 调试工具库调试工具库 可编程逻辑器件可编程逻辑器件 电电 阻阻 简单模拟器件简单模拟器件 扬声器扬声器.音响器件音响器件555模拟集成电路库模拟集成电路库电容库电容库CMOS4000库库二极管库二极管库ECL1000库库电机库电机库电感库电感库拉普拉斯变换库拉普拉斯变换库存储器库存储器库微处理器库微处

26、理器库混合类型库混合类型库简单模式库简单模式库运算放大库运算放大库光电器件库光电器件库开关和继电器开关和继电器开关器件库开关器件库热电子器件库热电子器件库晶体管库晶体管库晶体管库晶体管库TTL74系列库系列库TTL74LS系列库系列库型号型号类型类型特性特性元件图形元件图形符号预览符号预览元件元件PCB封装预览封装预览确认键确认键55520232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件2323微处理器系统仿真与分析微处理器系统仿真与分析11、原理图输入、原理图输入20232023年年1 1月月2323日星期一日

27、星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件2424绘制第一步：选择器件绘制第一步：选择器件20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件2525绘制第二步：放置器件绘制第二步：放置器件20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件2626绘制第三步：电路连绘制第三步：电路连线线20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动

28、控制机电传动控制教学课件教学课件2727绘制第四步：修改参数、保存电路绘制第四步：修改参数、保存电路20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件2828微处理器系统仿真与分微处理器系统仿真与分析析22、建立源代码、建立源代码文件文件1、选择代码生成工具、选择代码生成工具2、建立新的源代码文件、建立新的源代码文件3、源文件命源文件命名名20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件2929微处理器系统仿真与分析微处理器系

29、统仿真与分析 3 3、源代码文件与单片机的链接、源代码文件与单片机的链接4、源代码编辑、源代码编辑5、源代码编译、链接、源代码编译、链接6、程序加载到、程序加载到CPU20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件3030微处理器系统仿真与分析微处理器系统仿真与分析44、交互式仿真、交互式仿真实时显示系统输出结果实时显示系统输出结果 实时显示元器件实时显示元器件 引脚电平引脚电平20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学

30、课件3131电路实时仿真：选择仿真器件电路实时仿真：选择仿真器件20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件3232电路实时仿真：结果电路实时仿真：结果20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件3333电路非实时仿真：选择图表分析电路非实时仿真：选择图表分析20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件3434电路非实时仿真：放

31、置探针电路非实时仿真：放置探针20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件3535电路非实时仿真：添加轨迹电路非实时仿真：添加轨迹20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件3636电路非实时仿真：观察分析结果电路非实时仿真：观察分析结果20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件3737电路非实时仿真：图表分析结果电路非实时仿

32、真：图表分析结果20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件383820232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件3939微处理器系统仿真与分析微处理器系统仿真与分析44、交互式仿真（续）、交互式仿真（续）PC串行口串行口COMPIM模型模型实际温度测量板实际温度测量板PROTEUS仿真电路仿真电路 通过通过COMPIM模型，模型，可以实现虚拟仿真电路与可以实现虚拟仿真电路与外部实际电路的双向通信外部实际电路的双向通信

33、串行电缆串行电缆20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件4141内部数据存储器窗口内部数据存储器窗口微处理器系统仿真与分析微处理器系统仿真与分析完善的调试功能完善的调试功能源代码窗口：提供了四种程序执行命令按钮源代码窗口：提供了四种程序执行命令按钮 程序调试断点程序调试断点处理器程序计数器的当前位置处理器程序计数器的当前位置 SFR存储器窗口存储器窗口CPU寄存器窗口寄存器窗口观测窗口观测窗口20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电

34、传动控制教学课件教学课件4242部分显示单元部分显示单元20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件4343ARMARM处理器的仿真处理器的仿真 Proteus支持支持PHILIPS的以下的以下ARM7芯片的仿真：芯片的仿真：LPC21012106LPC2114LPC2124LPC2131LPC2132LPC2134LPC2136LPC2138 此外还有此外还有ARM7TDMI仿仿真模型真模型20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动

35、控制教学课件教学课件4444第三方工具的应用第三方工具的应用n第三方代码生成工具第三方代码生成工具(汇编编译器汇编编译器):Proteus许多共享汇编软件或编译器可从系统许多共享汇编软件或编译器可从系统CD上安装到上安装到Proteus 的的TOOLS目录下，并且会被自动作为目录下，并且会被自动作为Proteus的代码生成工具。的代码生成工具。n第三方源代码编辑器（文本编辑器）第三方源代码编辑器（文本编辑器）:PROTEUS VSM 提供了一个简提供了一个简明的源代码文本编辑器明的源代码文本编辑器SRCEDIT,用户还可使用第三方源代码编辑器，用户还可使用第三方源代码编辑器，如如UltraEd

36、it。n第三方第三方IDE：用户可使用第三方：用户可使用第三方IDE，如，如IARs Embedded Workbench、Keil、Microchips MP-LAB和和Atmels AVR studio开发源代码，并进行编辑，生成可执行文件（如开发源代码，并进行编辑，生成可执行文件（如HEX或或COD文件）文件）在在Proteus VSM 中，将可执行文件下载到中，将可执行文件下载到MCU，然后进行仿真，然后进行仿真。20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件4545PROTEUS与与Keil联调联

37、调Keil处于运行状态处于运行状态PROTEUS同时同时进入运行状态进入运行状态20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件4646PROTEUS下的下的C源码调试源码调试按单步键，可直接观察、调试按单步键，可直接观察、调试C 代码代码20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件47475.5.电路设计与仿真实例电路设计与仿真实例实例实例1:1:单单片机双机通信片机双机通信1)1)电路设计电路设计20232023年年

38、1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件48482)程序设计n ORG 0000Hn LJMP MAINn ORG 0023Hn LJMP INSn ORG 0030HnMAIN:MOV SP,#60Hn MOV SCON,#50Hn MOV PCON,#00Hn MOV TMOD,#20Hn MOV TL1,#0E6Hn MOV TH1,#0E6Hn SETB EAn SETB ESn SETB TR1n MOV P1,#0FFHn LP0:MOV A,P1n MOV SBUF,An LP:JNB TI,LPn CLR

39、 TIn LJMP LP0nINS:CLR EAn JNB TI,LP1n CLR TIn LJMP EXITn LP1:CLR RIn MOV A,SBUFn MOV P2,AnEXIT:SETB EAn RETIn END系统初始化TI=0？开始A=P1SBUF=AY关中断A=SBUFP2=A中断近回开中断TI=1？RI=020232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件49493)仿真效果20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控

40、制教学课件教学课件5050实例实例2:单片机中断应用单片机中断应用1)电路设计电路设计20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件51512)程序设计n ORG 0000Hn LJMP STARTn ORG 0003Hn SJMP INT0Sn ORG 0013Hn SJMP INT1Sn ORG 0030Hn START：MOV IE，#85Hn MOV TCON，#5n MOV A，#0FEHn MOV P3，#0FFHn SETB PX1n MOV DPTR，#TABHn ST0：MOV A，#1n

41、 ST1：PUSH ACCn ACALL SEG7n MOV P0，A n ACALL DELAYn POP ACC n INC An CJNE A，#9，ST1n SJMP ST0系统初始化A9？开始1送A将A压入堆栈取显示值送P0调延时子程序A出栈加120232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件5252nINT0S：PUSH ACC n MOV A，#0nLOOP：INC An PUSH ACCn ACALL SEG7n MOV P2，An ACALL DELAYn POP ACCn CJNE A，#

42、8，LOOPn POP ACCn MOV P2，#0FFHn RETIn INT1S：PUSH ACCn MOV A，#0n LOOP1：INC An PUSH ACCn ACALL SEG7 n MOV P1，An POP ACCn ACALL DELAYn CJNE A，#8，LOOP1 n POP ACCn MOV P1，#0FFHn RETInDELAY：MOV R7，#250n D1：MOV R6，#250n D2：NOPn DJNZ R6，D2n DJNZ R7，D1n RETn ORG TABHnSEG7：MOVC A，A+DPTRn RET DB 0c0h,0f9h,0a4h,

43、0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80hn END将A压入堆栈0送AA加1压入堆栈取显示值送P2调延时A出栈RETIA8？将A压入堆栈0送AA加1压入堆栈取显示值送P1调延时A出栈RETIA8？20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件5353实例实例3:12864与单片机接口电路设计与单片机接口电路设计电路设计电路设计20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件5454系统仿真系统仿真20232023年

44、年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件5555实例实例4:流水灯仿真实验流水灯仿真实验20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件5656元件：元件：编号编号元件名称元件名称说明说明U1U1AT89C52AT89C52单片机单片机R1R1R10R10RESRES电阻电阻D1D1D8D8LED-REDLED-RED红色红色LEDLED灯灯S1S1BUTTONBUTTON按键按键X1X1CRYSTALCRYSTAL晶振晶振C1C1、

45、C2C2CAPCAP无极性电容无极性电容C3C3CAP-POLCAP-POL有极性电容有极性电容20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件5757在在KeilKeil中输入程序：中输入程序：20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件585820232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件5959实例实例5:步进电机仿真实验步进电

46、机仿真实验20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件6060元件：元件：编号编号元件名称元件名称说明说明U1U1AT89C52AT89C52单片机单片机U2U2ULN2003AULN2003A大电流输出达林大电流输出达林顿管阵列顿管阵列K1K1K6K6BUTTONBUTTON按钮按钮M1M1MOTOR-MOTOR-STEPPERSTEPPER步进电机步进电机20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件6161#in

47、clude /*片内寄存器定义片内寄存器定义*/#include unsigned char ucMotorDrvPuls;/*电机运转初始值电机运转初始值*/#define OUTPUT P2 /*定义定义P2口为电机驱动信号口口为电机驱动信号口*/#define INPUT P1 /*定义定义P1口为控制信号输入口口为控制信号输入口*/sbit STARTUP=P17;/*启动启动/停止开关停止开关*/sbit FORREV=P16;/*正转正转/反转开关反转开关*/void time(unsigned int ucMs);/*延时单位：延时单位：ms*/*void _non_(void)

48、;*/*电机定位电机定位*/void position(void)/*延时延时500us*/OUTPUT=0 x11;time(200);OUTPUT=0 x22;time(200);OUTPUT=0 x44;time(200);OUTPUT=0 x88;time(200);ucMotorDrvPuls=0 x11;OUTPUT=0 x11;20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件6262/*主程序主程序*/void main(void)unsigned char ucTimes;int k1=0,k

49、2=1,i;position();/*步进电机定位步进电机定位*/OUTPUT=0 x0;/*步进电机停止步进电机停止*/P1=0 xff;/*P1口输入，首先全置口输入，首先全置1*/while(1)for(i=0;i=100;i+)if(STARTUP=0&k1=0)/*按一次启动按一次启动/停止开关，启动，再按一次，停止停止开关，启动，再按一次，停止*/k1=1;k2=1;STARTUP=1;for(i=0;i=100;i+)if(STARTUP=0&k1=1)k1=0;STARTUP=1;if(k1=1)ucTimes=(P10 x0f)&0 x0f;/*读读P1口低口低4位并取反位并

50、取反*/for(i=0;i=100;i+)if(FORREV=0&k2=0)/*按一次正转按一次正转/反转开关，正转，再按一次，反反转开关，正转，再按一次，反转转*/20232023年年1 1月月2323日星期一日星期一武汉理工大学机电学院武汉理工大学机电学院机电传动控制机电传动控制教学课件教学课件6363 k2=1;FORREV=1;OUTPUT=0 x0;ucMotorDrvPuls=0 x11;for(i=0;i=100;i+)if(FORREV=0&k2=1)/*按一次正转按一次正转/反转开关，正转，再按一次，反反转开关，正转，再按一次，反转转*/k2=0;FORREV=1;OUTPU