单片机设计论文虚拟仿真论文
基于单片机的电子琴设计与仿真论文
成都理工大学工程技术学院毕业论文基于单片机的电子琴设计与仿真作者姓名：任振环专业名称：电子科学与技术指导教师：兰英讲师摘要当今世界，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高。
电子琴是我们常见的电子产品，它是一种键盘乐器，是现代电子科技与音乐的结合。
目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。
单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。
该系统是以51系列单片机为主控制器，附有矩阵键盘、LED数码管、扬声器等。
系统完成显示输入信息、播放相应音符等基本功能。
本文设计的电子琴，体积小，重量轻，使用方便，并有一定的商业价值。
关键词：STC89C52单片机矩阵键盘LED数码管扬声器AbstractIn today's world, electronic technology has obtained the rapid development, under its impetus, the modern electronic products into almost every field of the society, a strong impetus to the development of social productivity and the improvement of social information-based degree. Electronic organ is our common electronic products, it is a keyboard instrument, is combined with modern electronic technology and music.At present, SCM is a high performance and multi variety trend will be further towards the CMOS, low power consumption, small volume, large capacity, high performance, low price and the contents of the external circuit and so on several aspects of development. Microcontroller penetrated into every aspect of our lives, which is almost difficult to find traces of the field without mcu. Missile navigation equipment, aircraft control on a variety of instruments, computer network communications and data transmission, real-time control and data processing of industrial automation process, extensive use of various smart IC card, civilian luxury car security system, video recorder, camera control, full automatic washing machine, and program-controlled toys, electronic pet and so on, these all cannot do without mcu.The system is based on the 51 Series MCU based controller, a matrix keyboard, LED digital tube, speakers, etc.. To complete the system shows the input information, the basic function such as play corresponding notes. Electronic organ, this design has the advantages of small volume, light weight, easy to use, and have a certain commercial value.Keywords:STC89C52 microcontroller，matrix keyboard，digital tube LED ，speaker目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)前言 (1)1 总体方案介绍 (2)1.1 方案一 (2)1.2 方案二 (3)1.3 系统设计概述 (4)2 系统硬件介绍 (5)2.1主控模块（STC89C52） (5)2.1.1 STC89C52的主要特性 (6)2.1.2 STC89C52的中断系统 (9)2.1.3 STC89C52的系统介绍 (10)2.2显示模块 (10)2.2.1 数码管原理 (10)2.2.2 显示模块电路设计 (12)2.3 矩阵键盘模块 (13)2.4 功率放大模块（LM386） (14)2.4.1 LM386内部原理 (14)2.4.2 功率放大器使用事项 (16)3 系统软件介绍 (17)3.1 系统软件整体设计 (17)3.2 定时器产生音乐信号原理 (18)3.3 程序设计原理 (19)4 调试结果与仿真 (20)4.1 调试结果 (20)4.2 仿真结果 (20)总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附件1 系统整体原理图 (24)附件2 元件清单 (25)附件3 系统PCB设计图 (26)附件4 系统源程序 (27)附件5 实物图片 (35)前言近几十年来，单片机技术迅猛发展，在工农业生产，交通运输，国防建设和航空、航天事业等领域中获得广泛的应用。
单片机的虚拟仿真技术
单片机的虚拟仿真技术在当今数字化时代，单片机（Microcontroller）在各种电子设备中发挥着关键的作用。
单片机是一种高度集成的微型计算机系统，由中央处理器、存储器、输入输出接口和时钟等组成。
为了提高单片机的设计和开发效率，虚拟仿真技术被广泛应用。
本文将讨论单片机的虚拟仿真技术及其在电子领域的应用。
一、单片机的虚拟仿真概述虚拟仿真技术是利用计算机模拟真实对象的行为和性能的一种技术手段。
在单片机开发过程中，虚拟仿真技术可以将硬件系统的部分或全部功能模拟到计算机环境中，以便对其进行测试、验证和调试，从而提高开发效率和降低成本。
在单片机的虚拟仿真中，主要包括以下几个方面的技术：1. 仿真模型建立：将单片机的硬件电路和软件程序建立数学模型，以便在计算机中模拟运行。
2. 仿真运行环境：提供一个仿真运行平台，模拟单片机与外部设备的交互过程。
3. 开发工具支持：提供一套开发工具，包括仿真调试器、虚拟示波器等，用于调试、测试和分析单片机程序。
4. 仿真验证方法：通过对仿真结果的对比和分析，验证单片机的设计方案是否满足需求。
二、单片机的虚拟仿真应用1. 嵌入式系统开发虚拟仿真技术可以为嵌入式系统开发提供可靠的测试和验证手段。
通过将嵌入式系统的软硬件部分在仿真环境中进行模拟，可以避免在实际硬件上进行调试和测试的风险，提高开发效率。
同时，仿真环境可以为开发者提供更多的调试工具和分析功能，以便更好地优化系统性能。
2. 教育培训单片机的虚拟仿真技术在教育培训领域发挥着重要的作用。
学习者可以通过仿真软件学习单片机的工作原理、指令系统和程序设计方法等基础知识。
同时，学习者还可以在虚拟仿真环境中完成各种实验和项目，提高编程能力和解决实际问题的能力。
3. 硬件设计验证在硬件设计阶段，虚拟仿真技术能够帮助工程师进行电路原理图的验证和仿真分析。
通过仿真环境，工程师可以检查电路的稳定性、幅频响应、功耗和时序等特性，以保证电路设计的正确性和可靠性。
毕业设计(论文)-基于单片机多功能电子时钟的设计与仿真(含程序仿真)[管理资料]
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程序仿真等全套设计，联系153893706第1章绪论二十一世纪的今天，最具代表性的计时产品就是电子万年历，它是近代世界钟表业界的第三次革命。
第一次是摆和摆轮游丝的发明，相对稳定的机械振荡频率源使钟表的走时差从分级缩小到秒级，代表性的产品就是带有摆或摆轮游丝的机械钟或表。
第二次革命是石英晶体振荡器的应用，发明了走时精度更高的石英电子钟表，使钟表的走时月差从分级缩小到秒级。
第三次革命就是单片机数码计时技术的应用（电子万年历），使计时产品的走时日差从分级缩小到1/600万秒，从原有传统指针计时的方式发展为人们日常更为熟悉的夜光数字显示方式，直观明了，并增加了全自动日期、星期、温度以及其他日常附属信息的显示功能，它更符合消费者的生活需求！因此，电子万年历的出现带来了钟表计时业界跨跃性的进步……我国生产的电子万年历有很多种，总体上来说以研究多功能电子万年历为主，使万年历除了原有的显示时间，日期等基本功能外，还具有闹铃，报警等功能。
商家生产的电子万年历更从质量，价格，实用上考虑，不断的改进电子万年历的设计，使其更加的具有市场。
本设计为软件，硬件相结合的一组设计。
在软件设计过程中，应对硬件部分有相关了解，这样有助于对设计题目的更深了解，有助于软件设计。
基本的要了解一些主要器件的基本功能和作用。
除了采用集成化的时钟芯片外，还有采用MCU的方案，利用AT89系列单片微机制成万年历电路，采用软件和硬件结合的方法，控制LED数码管输出，分别用来显示年、月、日、时、分、秒，其最大特点是:硬件电路简单，安装方便易于实现，软件设计独特,可靠。
AT89C52是由ATMEL公司推出的一种小型单片机。
95年出现在中国市场。
其主要特点为采用Flash存贮器技术，降低了制造成本，其软件、硬件与MCS-51完全兼容，可以很快被中国广大用户接受。
本文介绍了基于AT89C52单片机设计的电子万年历。
选题背景及研究的目的与意义设计的目的电子钟已成为人们日常生活中必不可少的物品，广泛用于个人家庭以及车站码头、剧院、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。
毕业论文-虚拟单片机实验系统的开发-(附录-程序)【范本模板】
毕业设计学生姓名： XXXX 学号： 09XXXXXXXXX 专业：电子科学与技术题目：虚拟单片机实验系统的开发指导教师：王保柱（副教授) 张秀清（讲师）评阅教师：武瑞红（副教授）2013 年 6 月河北科技大学毕业设计成绩评定表毕业设计中文摘要毕业设计外文摘要目录1 绪论 (1)1。
1课题背景分析 (1)1.2课题概况及发展趋势 (2)1。
3课题的目的和意义 (2)2 系统设计 (3)2.1电路整体设计 (3)2.2课题解决的问题 (3)2。
3课题研究的方法 (4)2。
4电路仿真部分 (6)3 硬件电路设计 (7)3。
1整体框图设计 (7)3.2主芯片—AT89C52 (8)3.3LED显示模块 (14)3。
4LCD显示模块 (16)3。
5数码管显示 (17)3。
6键盘显示 (19)3.7A/D转换模块 (22)3.8D/A转换模块 (24)3。
9温度传感器模块 (25)3.10蜂鸣器模块 (26)4 软件联调配置 (28)4.1软件语言的选择 (28)4.2软件运行环境 (28)4。
3 PROTEUS和KEIL的配置 (28)5 电路的仿真与测试 (32)5。
1LED流水灯 (32)5.2LCD字符显示 (33)5。
3数码管动态扫描 (34)5。
4键盘测试 (35)5.5A/D转换实验 (36)5.6D/A转换实验 (37)5。
7计时器 (38)5.81602液晶显示时钟 (38)5。
9DS18B20温度按传感器 (39)5.10交通灯设计 (39)5。
11整体电路测试 (40)结论 (44)致谢 (45)参考文献 (46)附录 (48)1。
绪论1.1课题的背景分析针对传统的单片机，需采购大量的、比较贵的的硬件设备，而且设备维护和工作量也非常大，传统的单片机实验采用硬件仿真器，实验箱或实验板,由于单片机应用技术涉及的范围比较广,它涉及到到计算机、须硬件和软件结合才能实现，也就是将外围电路和单片机程序相结合，如果用真实的实验箱则费会用高，器材又不能地发挥充分利用,加上所用实验板开发周期比较长，可行性不好.现在使用Proteus仿真软件，实现了纯软件的虚拟单片机实验系统,既可调试单片机程序，也可以仿真单片机的外围器件的工作情况；既能充分利用计算机等硬件资源，减少硬件设备的维护工作量,还可提供丰富的实验内容。
构建单片机虚拟实验仿真平台_职教论文
摘要介绍了构建单片机虚拟实验仿真平台的基本思路和各功能的实现方法，详细叙述了构建仿真平台所使用的一些技术手段。
关键词虚拟实验平台；中断；输入输出接口；示波器；仿真实验 1 引言虚拟仿真实验是利用计算机创建出一个可视化的实验操作环境，其中的每一个可视化仿真物体代表一种实验仪器或者设备，通过操作这些虚拟的实验仪器或设备，即可进行各种复杂的实验，达到与真实实验环境相一致的教学要求和目的。
与传统的硬件实验平台相比，虚拟实验平台可以不受时空的限制，用户能随时随地进行实验。
通过采用虚拟化技术，利用软件仿真，可以完全不使用真实的实验仪器，因此不会存在仪器磨损、破坏等情况，既节省了资金，又有利于资源共享。
对于有危险性的实验，虚拟实验平台更具有优势。
2 单片机虚拟实验仿真平台的实现 2.1 系统设计思想及总体设计我们开发的“单片机虚拟实验平台”将“硬件实验台”和“软件调试环境”均统一进行虚拟化设计，亦即不仅“硬件实验台”设计为软件形式，原来的汇编程序等调试工具也要重新专门进行设计，MASM 等工具就不能使用。
并且由于采用封闭式设计思路，对应用环境的适应性及其可靠性、稳定性相对较强；也就是说，这种虚拟平台下的实验结果与硬件条件下的结果更为相似。
图1 传统单片机实验系统组成结构该仿真平台可以由如图２所示的模块图来表示。
从图２可以看出8031和存储器构成了虚拟的CPU，直接或间接地控制其它所有模块，并负责执行汇编语句。
通信桥模块实际上是一个虚拟的存储空间，是接口芯片和外设(LED、开关和显示器等)间数据交换的场所。
接口芯片和外设之间不直接发生关系，它们通过通信桥模块提供的接口将数据放入通信桥缓存或从通信桥缓存中取出数据。
通常，通信桥分为输入桥、输出桥、芯片桥三种情况。
开关与芯片连接构成输入桥，LED或者显示器与芯片连接构成输出桥，芯片与芯片连接构成芯片桥。
图2 总体框架图 2.2 具体设计 2.2.1 仿真平台编译原理仿真平台对于汇编语言的编译模拟了真实的CPU。
基于单片机的恒温控制系统设计与模拟(毕业论文)
毕业设计(论文）题目基于单片机的恒温调控及proteus仿真摘要温度的测量和控制对人类日常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用。
在许多场合,及时准确获得目标的温度是十分重要的，近年来，温度测控领域发展迅速,并且随着数字技术的发展，温度的测控芯片也相应的登上历史的舞台，能够在工业、农业等各领域中广泛使用。
单片机具有体积小控制精度高的且价格低等诸多特点，将单片机与温度传感器相结合，构成的温度控制电路具有良好的测温温控功能。
8952单片机的温度控制系统由AT89C52单片机、七段温度显示数码管、温度传感器DS18B20、工作状态LED灯等模块组成。
恒温系统除有温度检测功能外,还具有温度报警与外部控制功能，调节温度手动设置、可数显各项系统参数、上限温度报警等相关功能。
理论证明该系统能够简单、经济，有效地提高系统的工作效率。
本设计主要做了如下几方面的工作:一是确定系统温度控制的总体设计,包括实时温度的采集系统应拥有的各项功能，二是进行外部电路设计、显示电路等的设计和基本功能要求。
三是进行软件系统的设计，对于本系统,本人采用单片机汇编语言编写，总体上完成了相应要求。
关键词:温度控制，温度检测，AT89C52,温度显示，上限报警AbstractTraffic control system is a modern society with logistics，travel etc of traffic development a unique set of public management system。
To ensure the effective safety traffic，except for a series of traffic rules, still must through certain technological means to achieve。
Based on analysis of traffic control, based on real—time detection sensor, adjust the implementation technology of intelligent control，real—time monitoring，sensor adjust vehicles time algorithm and single—chip microcomputer control function is proposed, which combines the traffic control system based on single chip design scheme.The 8051 microcontroller control system consists of the traffic lights display，8051 monolithic integrated circuits，and LED the countdown，traffic violation detection, emergency adjustment, manual mode, time as modules。
单片机毕业论文范文精选3篇(全文)
单片机毕业论文范文精选3篇(全文)第一章绪论1. 1 课题的提出及意义单片机作息时间操纵实现了对时间操纵的智能化,摆脱了传统由人来操纵时间的长短的不便,实现代学校必不可少的设备。
1. 2 设计的任务及要求1.作息时间能操纵电铃2.作息时间能启动和关闭放音机单片机作息时间操纵的功能如下:? 使用4位七段显示器来显示现在的时间。
? 显示格式为“时分”? 由led闪动来作秒计数表示? 具有4个按键来作功能设置,可以设置现在的时间及显示定时设置时间? 一旦时间到则发出一阵声响,同时继电器启动,可以操纵放音机开启和关闭。
第二章总体方案设计2. 1 芯片比较2.1.1 单片机选型当今单片机厂商琳琅满目,产品性能各异。
常用的单片机有很多种:intel8051系列、motorola和m68hc系列、atmel的at89系列、台湾winbond(华邦)w78系列、荷兰pilips的pcf80c51系列、microchip公司的pic系列、zilog的z86系列、atmel的at90s系列、韩国三星公司的ks57c系列4位单片机、台湾义隆的em-78系列等。
我们最终选用了atmel公司的at89c52单片机。
at89c52是美国atmel公司生产的低电压,高性能cmos8位单片机,片内含8kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(perom)和256bytes的随机存取数据存储器(ram),器件采纳atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产,与标准mcs-51指令系统及8052产品引脚兼容,片内置通用8位ZY处理器(cpu)和flash存储单元,功能强大at89c52单片机适用于许多较为复杂操纵应用场合。
2.1.2显示器接口芯片的选择led显示器接口芯片的选择常用的显示器接口芯片有cd4511,cd4513,mc14499,8279,max7219,74hc164等,它们的功能有:1.cpu接受来自键盘的输入数据,并作预处理;2.数据显示的治理和数据显示器的操纵。
基于Proteus和Keil的单片机虚拟仿真平台的设计
基于Proteus和Keil的单片机虚拟仿真平台的设计随着科技的深入发展，单片机技术已经成为了嵌入式系统的核心技术。
单片机虚拟仿真平台是单片机开发过程中重要的工具之一。
Proteus和Keil是两个广泛使用的单片机虚拟仿真平台，它们为单片机开发方便的提供模拟环境和调试工具，并可以帮助开发者加速开发过程。
在本文中，我们将介绍一个基于Proteus和Keil的单片机虚拟仿真平台设计。
首先，我们需要了解基本的硬件组成。
在设计过程中，需要选择合适的单片机以及相关的外设。
常见的单片机有8051、AVR、PIC等，我们选择的是AVR单片机，因为它是一种被广泛使用的单片机，而且可编程性强。
在外设方面，我们需要选择与单片机兼容的外设，包括LED指示灯、LCD屏幕、温度传感器等。
这些外设将会被连接到单片机上，以便测试和调试。
接下来，我们需要选择合适的仿真软件。
Proteus和Keil是两个广泛使用的单片机虚拟仿真平台。
Proteus能够帮助开发者设计和仿真电路板，在调试和验证电路的功能方面非常有用。
而Keil是一个集成开发环境，提供了强大的调试功能和模拟工具，可以帮助开发者开发高质量的嵌入式系统。
接着，我们需要将单片机和外设连接到仿真环境中。
在Proteus中，我们可以使用电路设计工具来设计电路板，运用虚拟引脚和虚拟线路连接设备。
而在Keil中，我们可以编写代码并使用仿真器测试代码的正确性。
这些测试和调试手段可以帮助我们模拟和调试硬件和软件的运行情况，以便在实际生产中避免意外错误。
最后，需要设计合适的用户界面和控制面板。
在用户界面方面，我们需要设计一个友好、简洁的界面，以显示实时的数据和状态信息。
在控制面板方面，我们需要为用户提供简单易用的控制器、按钮和调节器，以调整系统的参数并控制外设的行为。
这些界面和面板应该与单片机和外设的强互操作性相适配，使得开发者能够快速处理所需的问题。
总而言之，该单片机虚拟仿真平台的设计有助于嵌入式开发者加速开发过程，降低生产成本，提高产品质量。
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单片机设计论文虚拟仿真论文
摘要：单片机原理课程是国内大中专院校、本科电子类专业核心课程，对于开发人员来讲，除了具备一定的硬件知识外，还必须具有一定的汇编语言或者c语言的编程能力。
在我国，大部分学校都是理论加实验的方式进行教学，且实验课程和理论知识脱节比较严重，使学生在学习的过程中缺少感性的认识，能否建立一个虚拟的平台使设计与理论有机的结合起来，该文主要从这一点出发，结合虚拟仿真软件proteus来说明。
关键词：单片机设计；虚拟仿真；proteus
1 概述
proteus软件是英国labcenter electronics公司开发的一款功能非常强大的eda软件，它可以进行电路原理图制作，代码调试以及单片机、嵌入式、dsp与外围设备虚拟仿真调试。
proteus的主要功能有[1-2]：原理图设计、pcb设计、动态实时交互式电路仿真。
其主要特点有[3]：集成原理图设计、仿真和pcb设计于一体，真正实现了从概念到产品设计；具有模拟电路、数字电路、微机原理、信号处理、单片机、嵌入式系统设计与仿真；具有全速、单步、设置断点等多种形式的调试功能；具有各种信号源和电路分析等多种形式的调试工具；支持keil c51ｕvision3 、mplab等第
三方的软件编译和调试环境，进行高级语言源代码级仿真和调试；具有强大的原理图到pcb设计功能，可以输出多种格式的电路设计报告，以便于跟第三方的pcb制作软件相互转换，如gerber文件。
2 proteus虚拟仿真技术在单片机系统中的设计
2.1 proteus软件包含的单片机仿真模型与外设
proteus软件提供丰富的单片机模型，主要有：8051/52、avr、pic10/12、pic16 、pic18、pic24、dspic33、hc11、basicstamp、8086、msp30等，随着版本的升级还在继续增加；还提供了丰富的外围设备，主要有发光管二极管、led 点阵、led7段数码管模块、键盘、按键、直流电机、步进电机、伺服电机、电子温度计、激励源、虚拟终端、prospice 混合仿真元器件等。
2.2 利用proteus软件虚拟仿真单片机的特点
2.2.1 利用proteus绘制的电路图可以实时仿真不同方案的程序，有利于提高学生的编程能力[3]
原理图如图1所示，该设计是要在at89s51单片机p1
口输出8个led灯编程实现流灯得水效果。
从这个原理图分析，要是对应的led等点亮，即在相应的i/o输出高电平，高电平的输出可以通过以下三种方式实现，第一种思路就是每隔一定时间分别对其i/o输出高电平，称之为直接对端口
赋值法，其显示状态如表1所示。
第二种思路就是采用循环指令进行，每隔延迟时间将高点平向左或向右移一位，这样同样可以实现第一种思路的效果，称这方法为循环法。
第三种思路就是利用查表指令movc a,@a+dptr分别对表1建立的状态进行查表输出，查表的循环可以通过8次循环或者在表的最后一种状态建立与显示无关的数值，如00h 等，通过比较来退出循环，这又形成了两种不同的分格程序。
一个原理图，就可以实现三种不同思路的编程，扩大了学生的编程思路，有利于理解程序的执行过程和提高学生的编程应用能力。
proteus这种编程特点与其他单片机仿真软件相比的特点是：只要修改at89c51单片机的属性就可以了，无需外在的下载线或者烧写器就可以轻松完成，点击全速运行按钮就可以看到最终程序执行结果，而且支持单步执行，通过单步执行按钮或者暂停按钮可以观察到单片机的特殊功能寄存器、数据存储器、程序存储器等空间数据的变化。
2.2.2 可以直观的评价硬件电路设计的正确性
proteus提供了丰富的外设和仿真器件以及多样的激励源和丰富的虚拟仪器，与单片机系统结合可以形成生动的仿真显示，基于图表的仿真，可以精确地分析电路的多项指标，
还可以用不同的颜色显示各个元器件对应引脚的电平。
2.2.3 通过硬件原理图直观调试软件
proteus支持单片机的汇编语言编辑、编译、源码级高级仿真，内带805、avr、pic的汇编编译器，也可以与第三方集成编译环境（如mplab、keil、avr studi0）结合，进行高级语言的源码仿真和调试。
2.2.4 可以一键生成pcb图，可以进行3d动态预览
图1原理图生成的pcb图和3d预览图如图2和图3所示。
图2 pcb图图3 3d预览图
总之，在单片机开发应用系统中利用好计算机虚拟软件，能够为我们的设计节省更多的资源，有利于产品的开发和设计。
一台计算机加一个虚拟软件就可以构成一台设备先进的实验室，这就是虚拟实验的本质。
参考文献：
[1]
/view/40936.htm.2010.5.
[2] /.2011.2.
[3] 江世明.基于proteus的单片机应用技术[m].北京:电子工业出版社,2009.。