第 13 章 单片机应用电路

1. 第13章 单片机应用电路

2. 内容提要 • 本章介绍了单片机仿真平台和一些单片机应用电路例，主要有Multisim 10单片机仿真平台，简易计算器电路设计和程序编译、 LCD显示器控制电路设计和程序编译、交通灯管理控制器电路设计和程序编译、传送带控制器电路设计和程序编译的与计算机仿真设计方法。 • 知识要点：电路创建、电路功能的模块化、程序编写、程序调试。

3. 13.1 Multisim 10单片机仿真平台 • 1. 单片机仿真界面的进入 • 单击图标，出现图13.1.1选择MICROCONTROLLER，出现单片机选择窗口，拉动滑条，选择需要的单片机，例如PIC16C65A，单击OK即可。

4. 图13.1.1 MICROCONTROLLER选择窗口

5. 也可以单击Misc Digital窗口，选择MCU Module，出现图13.1.2所示 MCU Module（微控制器模块）选择窗口，可选择需要的805x和PIC单片机、或者RAM和ROM。例如选择8051，单击OK即可选择8051单片机。

6. 图13.1.2 MCU Module（微控制器模块）选择窗口

7. 双击PIC16C65A图标，出现图13.1.3所示微控制器对话框，其操作请参考第1章“1.4.1 元器件的操作”。 在电路工作区建立一个单片机应用电路，，其操作请参考第1章“1.4电路创建的基础”。

9. 图13.1.3 微控制器对话框

10. 13.2 单片机应用电路实例 • 13.2.1 简易计算器（Calculator） • 1. 简易计算器电路创建 • 采用“第1章1.4电路创建的基础”中所介绍的方法，在电路工作区建立一个简易计算器电路如图13.2.1所示。

12. 图13.2.1简易计算器电路

13. 2.程序编写与汇编 • 单击MCU菜单可选择“MCU Code Manager（微控制器代码管理器）”“Debug View（调试观察窗口）”“Memory View（存储器观察窗口）”“Build（构造）”功能。 • 单击MCU →MCU 8051U1→ MCU Code Manager，进入图13.2.2所示微控制器代码管理器对话框，可以进行程序的编辑。

14. 图13.2.2 微控制器代码管理器对话框

15. 单击MCU →MCU 8051U1→ Debug View ，进入图13.2.3所示调试对话框，窗口的上方显示简易计算器（Calculator）的程序，在窗口下方的编译信息栏显示相关编译信息，程序汇编是否正确将给出提示信息。如果程序有错误，点击出错提示信息，光标会自动跳到程序出错处，检查错误并修改，直到编译通过。源程序编译通过后，单击启动仿真按钮或者单击Simulate→Run，则可进行加载仿真。注：详细的源程序请参考NI Multisim 10评估版中Samples→ MCU Sample Circiut文件夹中的Calculator.asm （C:\Program Files\National Instruments\Circuit Design Suite 10.0\samples\MCU Sample Circuits\805x Samples\Calculator）。

16. 图13.2.3 Calculator调试对话框

17. 调试时，单击MCU→ Debug View Format，进入图13.2.4所示调试格式选择菜单，可选择调试相关格式。 图13.2.4 调试格式选择菜单

18. 单击MCU →MCU 8051U1→ Memory View，可以观察到存储器内部数据，如图13.2.5所示。

19. 13.2.2 LCD显示器控制电路 • 1. 创建LCD显示器控制电路 • 在电路工作区建立一个LCD显示器控制电路如图13.2.6所示。

21. 图13.2.6 LCD显示器控制电路

22. 2.程序编写与汇编 • 单击MCU →MCU PIC16F84A U1→ MCU Code Manager，进入微控制器代码管理器对话框，可以进行程序的编辑，与图13.2.2类似。 • 单击MCU →MCU PIC16F84A U1→ Debug View ，进入图13.2.7所示调试对话框，窗口的上方显示LCD显示器控制电路（LCD_Display）的程序，在窗口下方的编译信息栏显示相关编译信息，程序汇编是否正确将给出提示信息。如果程序有错误，点击出错提示信息，光标会自动跳到程序出错处，检查错误并修改，直到编译通过。源程序编译通过后，单击启动仿真按钮或者单击Simulate→Run，则可进行加载仿真。注：详细的源程序请参考NI Multisim 10评估版中Samples →MCU Sample Circiut文件夹中的LCD_Display.asm （C:\Program Files\National Instruments\Circuit Design Suite 10.0\samples\MCU Sample Circuits\PIC Samples\LCD_Display）。

23. 调试时，单击MCU→ Debug View Format，进入图13.2.4所示调试格式选择菜单，可选择调试相关格式。 • 单击MCU →MCU PIC16F84A U1→ Memory View，可以观察到存储器内部数据，如图13.2.8所示。

24. 图13.2.7 LCD_Display调试对话框

25. 图13.2.8存储器内部数据

26. 13.2.3交通灯管理控制器 • 1. 创建交通灯管理控制器 • 在电路工作区建立一个交通灯管理控制器电路如图13.2.9所示。

27. 图13.2.9 交通灯管理控制器电路

28. 2.程序编写与汇编 • 单击MCU菜单可选择“MCU Code Manager（微控制器代码管理器）”“Debug View（调试观察窗口）”“Memory View（存储器观察窗口）”“Build（构造）”功能。 • 单击MCU →MCU 8052 U2→ MCU Code Manager，进入微控制器代码管理器对话框，可以进行程序的编辑，与图13.2.2类似。

29. 单击MCU →MCU 8052 U2→ Debug View ，进入图13.2.10所示调试对话框，窗口的上方显示交通灯管理控制器电路（TrafficLights）的程序，在窗口下方的编译信息栏显示相关编译信息，程序汇编是否正确将给出提示信息。如果程序有错误，点击出错提示信息，光标会自动跳到程序出错处，检查错误并修改，直到编译通过。源程序编译通过后，单击启动仿真按钮或者单击Simulate→Run，则可进行加载仿真。注：详细的源程序请参考NI Multisim 10评估版中Samples →MCU Sample Circiut文件夹中的TrafficLights.asm（C:\Program Files\National Instruments\Circuit Design Suite 10.0\samples\MCU Sample Circuits\805x Samples\TrafficLights）。 • 调试时，单击MCU→ Debug View Format，进入图13.2.4所示调试格式选择菜单，可选择调试相关格式。 • 单击MCU →8052 U2→ Memory View，可以观察到存储器内部数据。

30. 图13.2.10 TrafficLights调试对话框

31. 13.2.4传送带控制器 • 1. 创建传送带控制器 • 在电路工作区建立一个传送带控制器电路如图13.2.11所示。

33. 图13.2.11 传送带控制器电路

34. 2.程序编写与汇编 • 单击MCU →MCU 8052 U2→ MCU Code Manager，进入微控制器代码管理器对话框，可以进行程序的编辑，与图13.2.2类似。 • 单击MCU →MCU 8052 U2→ Debug View ，进入图13.2.12所示调试对话框，窗口的上方显示传送带控制器电路（ConveyorBelt）的程序，在窗口下方的编译信息栏显示相关编译信息，程序汇编是否正确将给出提示信息。如果程序有错误，点击出错提示信息，光标会自动跳到程序出错处，检查错误并修改，直到编译通过。源程序编译通过后，单击启动仿真按钮或者单击Simulate→Run，则可进行加载仿真。注：详细的源程序请参考NI Multisim 10评估版中Samples →MCU Sample Circiut文件夹中的ConveyorBelt.asm（C:\Program Files\National Instruments\Circuit Design Suite 10.0\samples\MCU Sample Circuits\805x Samples\ConveyorBelt）。 • 调试时，单击MCU→ Debug View Format，进入图13.2.4所示调试格式选择菜单，可选择调试相关格式。 • 单击MCU →8052 U2→ Memory View，可以观察到存储器内部数据。

35. 图13.2.12 ConveyorBelt调试对话框

36. 本章小结 • 本章介绍了单片机仿真平台和一些单片机应用电路例。主要内容有： • （1）Multisim 10单片机仿真平台的使用。 • （2）简易计算器（Calculator）电路设计和程序编译，微控制器采用8051。 • （3）LCD显示器控制电路设计和程序编译，微控制器采用PIC16F84A。 • （4）交通灯管理控制器电路设计和程序编译，微控制器采用8052。 • （5）传送带控制器电路设计和程序编译，微控制器采用8052。 • 掌握单片机仿真平台的使用和单片机应用电路的仿真设计与分析方法是本章的重点。注意单片机应用系统要求，单片机型号的选择，电路设计、电路功能的模块化、程序编写和编译等设计技巧。解决一个实际问题，可以采用不同的单片机应用电路形式。