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摘要:介绍了PROTEUS软件以及基于PROTEUS进行单片机系统开发的过程,并在
1 m- k' [4 [8 m7 v+ t/ TPROTEUS环境下完成了基于DS18B20的多路温度采集系统的仿真设计.该系统可以完成温5 V7 G0 b. O) d+ L
度的测量和显示、向上位机传送数据以及限报警等多种功能.本研究证明,在PROTEUS环境
+ ^8 Z4 G$ ?; m1 V- E! R下可以完成单片机系统的硬件设计和软件调试,测试系统的性能,在实际应用中可以降低设计, x" I) \" R! K$ p* w
成本,缩短开发周期,提高效率.4 \/ P# @! p# y, X1 k) E' p
关键词: PROTEUS; DS18B20;单片机* z7 ]" s; U7 [1 H" c3 {1 c% Y- g
0引言' k0 N- [4 R( W9 r Z2 b/ e
随着微电子技术的迅猛发展，单片机在汽车、通信、办公自动化、工业控制、高级玩具、家用电器等方
3 L7 y2 t7 o/ L6 D4 q面都得到了广泛的应用.单片机作为嵌入式系统的核心器件，其系统设计包括硬件电路设计和程序设计
1 m2 q6 `3 w+ u1 L) \两个方面,调试过程一- 般分为软件调试、硬件测试、系统调试3个过程.软件调试-般比较容易进行，但如
7 H/ j! n v7 d) t& n& T) k1 m0 b0 H1 ]果要进行硬件电路测试和系统调试则比较麻烦，因为要进行这两个过程必须在电路板制作完成、元器件: I2 t3 q P0 R- _
焊接完毕之后进行,而且电路板的制作.元器件的安装及焊接费时费力.如果将PROTEUS作为单片机系. U% k+ R# w/ a0 j# M
统仿真工具，则不用制作电路板也能够完成以上工作.毫无疑问，在使用PROTEUS进行系统虚拟开发$ H% N. d8 s; N7 V3 a1 v
成功之后再制作电路板,会缩短开发周期,提高设计效率,降低开发成本,这些因素对于产品设计是非常重
1 h% l: i: C0 o5 r+ ?要的.6 D" J9 ^. ?$ l7 {9 d2 ?
1 PROTEUS简介) }4 l6 [" a5 A0 o; D8 t. G r# X
PROTEUS是基于SPICE3F5仿真引擎的混合电路仿真软件,不仅能够仿真模拟、数字电路以及模数0 n8 X" b# e/ H4 C D
混合电路，更具特色的是PROTEUS能够仿真基于单片机的电子系统. PROTEUS不但完全支持
9 m, `) c6 c O4 L- y" R1 QMCS-51及其派生系列单片机的设计系统，另外也能仿真基于AVR和PIC系列的单片机系统. PRO~
0 @: L& m! Q0 R! uTEUS软件可提供的模拟和数字、交流和直流等元器件库多达30多个，共计数千种元器件.此外，对于: M5 J y! c2 J) K$ v' d# o
元件库中没有的器件,使用者也可依照需要自已创建.在软件调试方面,PROTEUS自身只带汇编编译3 t, q1 F% x a" ]; G4 W
器，不支持C语言,但可以与Keil C51集成开发环境连接，将用汇编和C语言编写的程序编译好之后，8 S' P* C2 b& ?! \' v g9 T
可以立即进行软、硬件结合的系统仿真,像使用仿真器-样来调试程序..5 S1 o, T" n" F/ e7 Y' D6 v, Y
2硬件方 案设计
- g( T/ {* Z' k, I" _4 U- F本设计中以DS18B20为传感器、AT89C51单片机为控制核心组成多点温度测试系统,如图1所示，5 E. s9 r6 _. s7 @1 X- z' @
2 m5 x& U4 h0 J% W8 a2.1传感器部分
/ I) _. g, A; V& q$ [DS18B20是一种数字化的温度传感器,数据输出9~12位可以通过编程进行选择.当选用12位输出
u6 \ b! v; w3 F$ H( w% Q时,最大温度转换时间为750ms.该器件采用单线通讯，可以允许在通讯总线上级联多个DS18B20器件，/ [' |3 D: }. u6 n
所以很适合多点测温.在DS18B20片内设有报警单元,用户可以定义报警的上下限.在完成温度转换后，2 h7 p$ p" A2 e0 c) x
与贮存在寄存器中的用户补码触发报警TH值和TL值进行比较而触发报警.为了适应不同场合的测温' U7 y( g& t* A2 m
要求，DS18B20采用3种封装形式,即TO-292.8脚SO,8脚μSOP. TO-292可用于远距离测温,后两种
9 P/ w, U/ q, Z' i' |可安装于仪器设备的内部,用于环境温度监测或室内温度监测等.该器件的供电也很灵活,可使用; N9 }& S8 \% b6 m+ c% ]
DC3.0V~5.5V外部供电,也可以采用寄生取电模式供电,即把电源端和地端短路接地而在数据通讯
2 V6 l6 I% m& O6 @1 k2 {( g0 v线上寄生取电.此外，DS18B20还有应用简单无需任何外围元件、测温范围广(-55C~+125C)、测温精
( Y' f1 v: V% f8 k度高(- 10C~+ 85C范围内精度士0.5"C)等特点，可以应用于恒温控制、.工业系统.消费类产品、温度计
6 Y7 h# J9 y& ~: n Y* d: Z以及其他热敏感系统[3).
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附件下载：& V2 w5 X! B1 d6 i& I# a' K9 h
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发表于 2020-5-19 09:44
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