Proteus与Keil软件结合构建实验平台–软件设计

一、简介

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定时器广泛应用于日常生活和自动化工业控制。近年来，随着单片机在实时检测和自动控制系统中的应用，其优势越来越突出。单片机做的定时器，让它更智能。

单片机制作的定时器更加智能。定时器停止时，可发出声光报警提醒。系统采用Proteus和Keil软件搭建实验平台。首先在电脑上使用Proteus制作硬件电路原理图；然后使用Keil软件编译程序，完成系统的软件设计；最后，将程序编译生成的代码文件加载到单片机中，执行仿真功能，在电脑上可以看到最终的运行效果。这种设计方法不仅可以很好地模拟电路的运行效果，而且可以大大降低设计成本，缩短设计周期。这是一种非常方便的设计方法。

二、工作原理

系统采用单片机控制实现精确计时，最小计时单位为秒，最大计时为24小时。当电路空闲时，屏幕上没有显示，以最大限度地节电。当按下开始按钮时，系统开始计时。计时时间将显示在由8位数码管组成的显示屏上。当按下停止按钮时，系统停止计时，并触发由发光二极管和蜂鸣器组成的声光报警电路，提示时间到。

此时，显示屏锁定在当前时间，即经过的时间，供用户查看。按下复位键后，定时器停止报警并关闭显示，系统停止工作。

按下开始键即可重新开始下一次计时。

三、硬件设计

定时器工作原理图如图1所示。它以单片机AT89C51为核心，由单片机最小应用系统、数码管显示电路、按键控制电路和音响组成。和光报警电路。数码管显示电路用于显示计时时间。它由一个8位共阳极数码管和一个驱动电路组成。采用动态扫描显示，简化硬件设计，降低生产成本；按钮控制电路包括启动和停止两个按钮来实现定时器。启停控制；声光报警电路用于实现定时停止时的报警提示，由发光二极管和蜂鸣器组成，如图2所示。

四、软件设计

编程采用模块化编程方式。软件由主程序、子程序和定时中断服务程序组成。主程序和子程序完成按键扫描、显示、声光报警功能；定时中断服务程序用于实现定时功能，实时更新显示数据。

程序流程图如图3所示：

主程序和主子程序如下：

五、模拟调试

使用Proteus和Keil软件搭建实验平台，不仅可以很好的模拟电路的运行效果，还可以大大降低设计成本，缩短设计周期。具体步骤如下：

1.在电脑上使用Proteus软件制作硬件电路原理图

Proteus是全球知名的EDA工具（仿真软件），从原理图版图、代码调试到单片机与周边电路协同仿真、一键切换到PCB设计，真正实现从概念到产品的完整设计。是全球唯一集电路仿真软件、PCB设计软​​件、虚拟模型仿真软件于一体的设计平台。它的处理器型号支持几乎所有的单片机。在编译方面，还支持IAR、Keil、MPLAB等多种编译器。 Proteus提供了非常丰富的元器件组合，可以轻松完成电路原理图的编辑。

在Proteus中新建一个文件，在原理图中依次添加元件绘制电路。在加载编译好的目标代码文件：*.HEX时，可以在Proteus的示意图中看到模拟的物理运行状态和过程。

2.使用Keil软件进行编程，完成系统软件设计

Keil 提供完整的开发解决方案，包括 C 编译器、宏汇编、链接器、库管理和强大的仿真调试器等，通过集成开发环境 (uVision) 组合在一起。尤其是使用C语言编程，性能尤为突出。

在Keil中新建一个项目，进入程序。

除了在程序调试时使用Keil的软件仿真功能，还可以启动Keil和Proteus的协同仿真功能。联调后，Proteus中的电路将一起启动。 Keil中的一个操作，比如单步操作、全速操作、复位等，都会对应Proteus电路。

3.将程序编译生成的代码文件加载到单片机中

进入Proteus界面单片机定时器里写程序单片机定时器里写程序，双击MCU AT89c51，弹出“Edit Component Properties”对话框，在“ProgramFile”栏中选择要加载的代码文件，然后点击OK。如图4所示。

最后点击软件左下角的“运行”控制按钮，执行仿真功能。

根据需要进行控制，以查看电路中的最终运行效果。如图5所示。

六、结束语

单片机制作的定时器，通过程序控制使其更加智能化，具有良好的性价比。使用Proteus和Keil软件结合搭建系统设计实验平台，不仅可以很好的模拟电路的运行效果，而且大大降低了设计成本，缩短了设计周期，对系统设计有很大帮助。单片机系统。

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