电子技术项目教程(Proteus版) 项目九
（九）：proteus仿真辅助数码管的学习
（九）：Proteus仿真辅助数码管的学习数码管又称LED数码管，它是由7段或8段LED构成的显示器件。
有共阴极和共阳极两种。
按其显示方式则可分为静态显示方式和动态显示方式两种。
关于数码管的其他知识请参阅相关参考文献，此处不作讨论。
下面我们将主要讲述数码管显示的仿真。
1.静态显示方式静态显示方式较为简单，编程十分容易，但占用IO口线较多。
实际使用中不太多见。
下面我们就通过一个简单的例子来予以说明。
例1.单片机的P2口接一个共阳极数码管，利用该数码管显示从0到9，然后返回到0的循环。
该例子较为简单，源文件如下图：源文件编辑结束以后，将其保存为汇编文件，然后进行编译/汇编，并产生相应的源代码，准备用于仿真。
下面我们编辑电路图。
此例的电路图十分简单，只需将一个共阳极数码管连到单片机的P2口即可。
数码管使用关键词“7Seg”进行查找。
可以看到有很多结果，注意区分共阳极“Anode”和共阴极“Cathode”即可。
这里我们选用较为简单的“7SEG-COM-ANODE”数码管。
最后得到的电路图如下图所示：绘制好电路图，我们就可以将前面所生成的源代码装入单片机，然后点击仿真按钮进行仿真。
可以看到数码管显示的数字按照我们程序中设定的要求进行变化着，仿真中的一个画面如上图所示。
2.动态显示方式动态显示方式是一种相对较为高级的显示方式，它编程较为复杂，但占用IO口线少，达到了节约硬件资源的目的，实际使用中较多利用。
下面我们也利用一个实例来详细说明这种显示方式。
例2.数码管动态显示方式。
单片机P2口接一个二位数码管的8位段码线，P3口的低二位接数码管的两位位码线。
程序使得二位数码管做0到99的循环显示。
该例源文件如下图所示：源文件编辑结束以后，将其保存为汇编文件，然后进行编译/汇编，并产生相应的源代码，准备用于仿真。
接下来我们绘制电路图。
此例电路图比较简单，如下图所示，但有几点需要注意：（1）单片机的IO口的驱动能力有限，所以此例我们选用了大功率晶体管驱动电路，即图中的两个NPN三极管，单片机通过控制它们的通断来达到控制位码的目的。
proteus教程
proteus教程Proteus是一款集成电路设计软件，广泛应用于电子工程师和学生的电路设计、仿真和调试过程中。
本篇教程将介绍Proteus的基本操作和功能，帮助读者快速上手并了解其特点和优势。
一、Proteus简介Proteus是由Labcenter Electronics Ltd.开发的一款电子电路仿真软件，拥有电路设计、仿真和调试等功能。
它的特点是功能强大、易于使用和操作灵活，适用于不同层次和规模的电路设计。
Proteus主要有两个模块组成，分别是ISIS和ARES。
二、Proteus的安装和启动1. 下载和安装- 在官方网站下载适合自己操作系统的Proteus安装包，按照安装向导进行软件的安装。
2. 启动Proteus- 打开软件后，会看到一个界面，其中包括主菜单、工具栏、主编辑窗口和项目管理器。
3. 创建新工程- 在主菜单中选择“文件”>“新建”>“工程”，然后命名并保存你的工程。
三、Proteus的基本操作1. 画原理图- 在ISIS模块中进行原理图绘制，可以选择对应的元件，进行拖拽和连接。
2. 设置元件属性- 双击元件，弹出元件属性设置对话框，可以更改元件的参数和特性。
3. 进行仿真- 在ISIS模块中，选择仿真按钮进行仿真操作，可查看输出结果和波形图。
4. PCB设计- 在ARES模块中进行PCB设计，将原理图转化为布局图，设置器件封装和布线。
5. 生成Gerber文件- PCB设计完成后，可以导出Gerber文件，用于制作实际PCB板。
四、Proteus的特点和优势1. 强大的模拟仿真功能- Proteus提供了多种仿真器件和模型，可以对电路进行精确的仿真和分析。
2. 模块化设计- Proteus支持模块化设计，可以将不同原理图和模型组合起来，便于电路设计和调试。
3. 丰富的元件库- Proteus内置了大量的元件库，包括模拟电路和数字电路的常用元件和器件。
4. PCB设计和布局- ARES模块提供了先进的PCB设计功能，可以进行布局和布线，满足不同的设计需求。
电子技术项目9教案
教学项目名称项目9 组装声光控楼道灯教学内容一.脉冲与数字信号二.数制与编码上课时间及班级授课时数2课时教学目标知识目标：●理解模拟信号与数字信号的区别●了解脉冲波形主要参数的含义及常见脉冲波形；●掌握数字信号的表示方法，了解数字信号在日常生活中的应用●掌握二进制、十六进制数的表示方法●能进行二进制、十进制数之间的相互转换；●了解8421BCD码的表示形式教学重点●模拟信号与数字信号的区别●二进制、十六进制数的表示方法二进制●十进制数之间的相互转换教学难点二进制、十六进制数的表示方法二进制十进制数之间的相互转换教学过程设计步骤内容教学方法1.引入复习模拟电路及模拟信号，引也与之不同的另外一种信号：脉冲与数字信号，举例说明数字信号在日常生活中的应用讲授提问2.常见脉冲波形列举常见脉冲波形，介绍其主要参数：频率、周期、占空比、脉冲幅度等。
讲授演示3. 数制以十进制为例，讲解数制的概念，十进制数的特点，基数与权的概念。
讲授4.二、八、十六进制在十进制数特点的基础上，介绍二、八、十六进制的特点讲授5. 二十进制之间的转换二进制转换为十进制数：按权展开十进制转换为二进制数：连除取余讲授6编码以生活中的实例引出编码的概念，介绍数字电路中常用的8421BCD编码讲授7.总结引导学生对课程内容进行总结讲授课后练习1.课后作业教学总结教学项目名称项目9 组装声光控楼道灯教学内容三.逻辑门电路1.基本逻辑门2.复合逻辑门上课时间及班级授课时数2课时教学目标知识目标：●掌握与门、或门．非门基本逻辑门的逻辑功能、电路符号与真值表●了解与非门、或非门、与或非门等复合逻辑门的逻辑功能、电路符号与真值表教学重点与门、或门．非门基本逻辑门的逻辑功能、电路符号与真值表教学难点与非门、或非门、与或非门等复合逻辑门的逻辑功能、电路符号与真值表教学过程设计步骤内容教学方法1.引入处理数字信号之间运算关系的就是逻辑运算，处理数字信号的基本电路是门电路。
项目9(肖)
一、项目描述 3. 项目目标
总体目标：掌握单片机对相关逻辑控制器件的控制，掌握单片 机对I2C总线控制器件的应用。
序号 一 类别 知识 目 标
1. 了解单片机与温度传感器的接口； 2. 了解单总线温度传感器DS18B20的控制原理与编程； 3. 了解字符型液晶LCD1602的控制原理与编程； 1. 掌握单片机与DS18B20和LCD1602的应用； 2. 能够利用LCD1602驱动函数，进行字符显示； 3. 能够利用DS18B20的驱动函数，读取温度数值，并 进行转换； 学生的沟通能力及团队协作精神 良好的职业道德 质量、成本、安全、环保意识 设计的规范性
二、项目资讯（温度采集）
WriteOne_0_bit() { DQ =1; _nop_(); DQ=0; _nop_(); DQ=0; // 先将数据线拉高 //等待一个机器周期 //将数据线从高拉低时即启动写时序
//写入0 //并将其送到数据线上等待DS18B20采样 for(time=0;time<10;time++) ; //延时约30us，DS18B20在拉低后的约15~60us期间从数据线上采样 DQ=1; //释放数据线 for(time=0;time<1;time++) }
二、项目资讯（液晶显示）
项目资讯——液晶显示部分测试
基本要求：液晶能正确显示任意1个数字 拓展要求：采用函数调用的方法液晶能正确字符串
注意事项： 1、LCD1602引脚具体与单片机最小系统哪些引脚相连的？ 2、 LCD1602的VL引脚上的电位器作用是什么？会影响正常显示吗？
二、项目资讯
第二讲（项目资讯） 温度传感器DS18B20应用
电子技术项目九教案
教学项目名称项目九时序逻辑电路认知及应用教学内容知识点1 RS触发器上课时间及班级授课时数2课时教学目标知识目标：●了解时序逻辑电路的特点●了解基本RS触发器的电路组成，掌握RS触发器能实现的逻辑功能●了解同步RS触发器的特点、时钟脉冲的作用，了解逻辑功能教学重点●RS触发器的逻辑功能教学难点同步RS触发器的特点、时钟脉冲的作用0 教学过程设计步骤内容教学方法1.引入实际中很多电路需要具有记忆功能，如时钟、计数器等，本项目介绍具有记忆功能的时序逻辑电路，引出时序电路的记忆单元触发器。
讲授2. 与非门RS触发器RS触发器有复位端（Rest）和置位端（Set）两个输入端，有Q和Q-两个状态在任何时刻都相反的输出端基本RS触发器的结构就是利用与非门（或或非门）构成信号正反馈，将输出信号引回输入端，使电路形成锁定状态，产生记忆效果讲授3. 或非门触发器无论与非门或是或非门组成的基本RS触发器，其结构稍有不同，但功能是相同的讲授4. 同步RS触发器同步触发器是在基本触发器的基础上，增加控制动作的时钟脉冲CP信号，但缺点是存在空翻现象讲授演示5.总结讲授课后练习课后作业教学总结教学项目名称项目九时序逻辑电路认知及应用教学内容技能实训 1 无抖动开关与普通开关搭建上课时间及班级授课时数2课时教学目标知识目标●理解无抖动开关电路就是用两个与非门连接成一个基本RS触发器的工作原理能力目标：●搭接无抖动开关与普通开关电路●通过示波器观察输出端电平变化教学重点●搭接无抖动开关与普通开关电路●通过示波器观察输出端电平变化教学难点示波器的使用教学过程设计1.引入复习基本RS触发器的功能，展示样品，提出技能训练的要求和内容提问讲授2.元件检测发放元件，清点检测元器件实训3.制作产品引导学生焊接套件实训4. 示波器测量调试电路，排除故障，使产品正常工作，按要求进行示波器测量，填写工作任务书实训5. 教师评价老师对每个学生制作的电子产品按照任务书进行打分考核4.总结结合实验中测量的现象，分析无抖动开关和抖动开关输出波形的不同讨论讲授课后练习完成实验报告教学总结教学项目名称项目九时序逻辑电路认知及应用教学内容知识点2 JK和D触发器上课时间及班级授课时数2课时教学目标知识目标：●熟悉JK触发器的电路符号，了解JK触发器的逻辑功能和边沿触发方式●熟悉D触发器的电路符号，了解D触发器的逻辑功能教学重点●JK触发器、D触发器的电路符号教学难点边沿触发方式教学过程设计步骤内容教学方法1.引入为了克服RS触发器存在的状态不稳和电平触发时的空翻现象的缺点，研制出了JK触发器、D触发器等边沿触发的性能优越、通用性强的触发器提问讲授2. 主从JK触发器JK触发器克服了RS触发器存在的状态不稳的缺点，边沿触发克服了空翻。
2024年电工电子技术教案09模块九数字电路
2024年电工电子技术教案09模块九数字电路一、教学内容本节课选自《电工电子技术》教材的第九模块——数字电路。
详细内容包括：第一章数字电路基础，涵盖逻辑门电路、逻辑函数及其化简方法；第二章组合逻辑电路，介绍编码器、译码器、数据选择器等组合逻辑电路的原理与应用；第三章时序逻辑电路，重点讲解触发器、计数器等时序逻辑电路的工作原理及其设计。
二、教学目标1. 理解并掌握数字电路的基本概念、逻辑门电路的种类及功能。
2. 学会逻辑函数的表示方法及其化简，能运用这些方法分析组合逻辑电路。
3. 掌握时序逻辑电路的工作原理，学会触发器、计数器等时序逻辑电路的设计与应用。
三、教学难点与重点难点：组合逻辑电路的设计与化简，时序逻辑电路的工作原理及其应用。
重点：逻辑门电路的功能、逻辑函数的表示方法、组合逻辑电路与时序逻辑电路的分析与设计。
四、教具与学具准备1. 教具：PPT课件、电路图示、实验演示设备。
2. 学具：电工电子实验箱、逻辑门电路模块、组合逻辑电路模块、时序逻辑电路模块。
五、教学过程1. 引入：通过展示实际生活中的数字电路产品，让学生了解数字电路在实际应用中的重要性。
2. 理论讲解：1) 介绍数字电路的基本概念、逻辑门电路的种类及功能。
2) 讲解逻辑函数的表示方法及其化简，通过例题进行解析。
3) 分析组合逻辑电路的原理，以编码器、译码器为例，讲解其工作原理及应用。
4) 介绍时序逻辑电路的工作原理，以触发器、计数器为例，讲解其设计与应用。
3. 实践操作：1) 学生分组进行组合逻辑电路的设计与搭建，验证理论知识。
2) 学生分组进行时序逻辑电路的设计与搭建，观察并分析电路的工作过程。
4. 随堂练习：布置与课程内容相关的练习题，让学生巩固所学知识。
六、板书设计1. 逻辑门电路的种类及功能2. 逻辑函数的表示方法及其化简3. 组合逻辑电路的原理及实例4. 时序逻辑电路的原理及实例5. 随堂练习题七、作业设计1. 作业题目：1) 请简述逻辑门电路的种类及功能。
2024年电工电子技术教案09模块九数字电路
2024年电工电子技术教案09模块九数字电路一、教学内容本节课我们将学习《电工电子技术》教材的第九模块——数字电路。
具体内容包括：第九章第一节“数字电路基础”，第二节“逻辑门电路”，第三节“组合逻辑电路”，以及第四节“时序逻辑电路”。
二、教学目标1. 理解数字电路的基本概念，掌握数字电路的基本原理。
2. 学会分析并设计简单的逻辑门电路和组合逻辑电路。
3. 了解时序逻辑电路的特点，学会使用触发器。
三、教学难点与重点难点：组合逻辑电路的设计与触发器的应用。
重点：逻辑门电路的工作原理，组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析方法。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体教学设备、演示电路板、逻辑门电路实验箱。
2. 学具：电工电子实验箱、逻辑门电路组件、组合逻辑电路组件。
五、教学过程1. 导入：通过展示一个简单的数字电路，引发学生对数字电路的兴趣。
2. 理论讲解：a. 讲解数字电路的基本概念和原理。
b. 详细介绍逻辑门电路的种类、工作原理及特点。
c. 深入剖析组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析方法。
3. 实践操作：a. 演示逻辑门电路的实验，让学生观察并理解其工作原理。
b. 学生分组进行组合逻辑电路的设计和搭建，教师进行指导。
c. 学生使用触发器搭建时序逻辑电路，并观察其工作状态。
4. 例题讲解：讲解典型例题，引导学生掌握数字电路的分析和设计方法。
5. 随堂练习：布置一些基础题目，让学生及时巩固所学知识。
六、板书设计1. 数字电路基础：概念、原理、分类。
2. 逻辑门电路：种类、工作原理、特点。
3. 组合逻辑电路：分析方法、设计步骤。
4. 时序逻辑电路：触发器、特点、应用。
七、作业设计1. 作业题目：a. 分析一个简单的逻辑门电路，并画出其逻辑符号。
b. 设计一个24译码器电路，并说明其工作原理。
c. 使用D触发器设计一个2位二进制计数器。
2. 答案：见附件。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对数字电路的兴趣较高，但部分学生在组合逻辑电路设计方面还存在困难，需在课后进行个别辅导。
Proteus使用教程-16页精选文档
目录第二章 PROTEUS设计与仿真平台的使用 (2)前言一、进入Proteus ISIS (3)二、工作界面 (3)三、基本操作 (3)1．图形编辑窗口 (3)2．预览窗口（The Overview Window） (4)3．对象选择器窗口 (4)4．图形编辑的基本操作 (4)四、绘图主要操作 (11)1．编辑区域的缩放 112. 点状栅格和刷新113. 对象的放置和编辑12五、电路图线路的绘制131．画导线132．画总线143．画总线分支线144．放置总线将各总线分支连接起来145．放置线路节点14 六、模拟调试151．一般电路的模拟调试152．单片机电路的模拟调试15【附录】菜单命令简述 17 一、主窗口菜单 17二、表格输出窗口(Table)菜单 19三、方格输出窗口(Grid)菜单 19四、Smith圆图输出窗口(Smith)菜单 19五、直方图输出窗口(Histogram)菜单 19第 1 页第二章PROTEUS设计与仿真平台的使用［前言］PROTEUS是英国Labcenter electronics公司研发的多功能EDA软件,它具有功能很强的ISIS智能原理图输入系统，有非常友好的人机互动窗口界面；有丰富的操作菜单与工具。
在ISIS编辑区中，能方便地完成单片机系统的硬件设计、软件设计、单片机源代码级调试与仿真。
PROTEUS有三十多个元器件库，拥有数千种元器件仿真模型；有形象生动的动态器件库、外设库。
特别是有从8051系列8位单片机直至ARM7 32位单片机的多种单片机类型库。
支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。
它们是单片机系统设计与仿真的基础。
PROTEUS有多达十余种的信号激励源，十余种虚拟仪器（如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等）；可提供软件调试功能，即具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；还有用来精确测量与分析的PROTEUS高级图表仿真（ASF）。
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电路设计：
U1:A
74LS04
计分按键
2
1
R1
10k
U2:A
1 2
4 5
R2 U2:B
10k
+5V
+5V
U3
+5V 74LS00
3
6
3 4 5 6
7 10 2 9 1
D0 Q0 D1 Q1 D2 Q2 D3 Q3
RCO ENP ENT CLK LOAD MR
14 13 12 11 15
74LS00
计数器的种类很多。按其工作方式可分为同步计数器和异步计数 器；按其进位制可分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计 数器；按其功能可分为加法计数器、减法计数器和加/减可逆计数器 等。
计数器所能记忆的时钟脉冲个数M（容量）称为计数器的模。对 于二进制计数器M=2n。一个触发器可以表示1位二进制数，表示n位 二进制数需要用n个触发器。
U1:A(CLK)
+5V
SW 启动 复位
+5V
U1:A
S4
3J
Q5
1 CLK F0
2K
Q6
15 R
74LS112
U4
7 1 2 6 4 5 3
A B C D BI/RBO RBI LT
QA QB QC QD QE QF QG
13 12 11 10 9 15 14
74LS48
+5V
2 3
1
+5V
U1:B
10k
+5V
+5V
U3
+5V 74LS00
3
6
3 4 5 6
7 10 2 9 1
D0 Q0 D1 Q1 D2 Q2 D3 Q3
RCO ENP ENT CLK LOAD MR
14 13 12 11 15
74LS00
SW1 74LS160 +5V
清零 启动
R3
10k
U4
7 1 2 6 4 5 3
A B C D BI/RBO RBI LT
74LS48
QA QB QC QD QE QF QG
13 12 11 10 9 15 14
9.1.1 时序逻辑电路概述
数字逻辑电路通常分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。时 序逻辑电路主要由存储电路（触发器）和组合逻辑电路两部分组成。 按其工作方式不同，时序逻辑电路又分为同步时序逻辑电路和异步时 序逻辑电路。
电子技术项目教程（Proteus版）
项目9 球赛计分器设计与实现
计分器常用在一些竞赛上，显示球队或选手的比赛分数，应用非常 广泛。本项目将会介绍一些常用的计分器电路的工作原理与应用。
9.1 一位计分器电路设计与实现
工作任务： 利用74LS160同步十进制加法计数器来制作一个一位球赛
计分器，具有清零和计数功能。要求每次按下按钮一次，计分器 上的分数加1，实现0～9计数，并且通过74LS48驱动共阴数码管 显示计数结果。
同步时序电路中，各个触发器的时钟脉冲相同，即电路中有一个 统一的时钟脉冲，每来一个时钟脉冲，电路的状态只改变一次。
异步时序电路中，各个触发器的时钟脉冲不同，即电路中没有统 一的时钟脉冲来控制电路状态的变化，电路状态改变时，电路中要更 新状态的触发器的翻转有先有后，是异步进行的。
本章重点介绍同步时序逻辑电路的分析方法，以及常用集成时序 逻辑电路计数器原理与应用。
输入X
0 0 1 1
现态Qn
0 1 0 1
次态Qn+1
0 1 1 0
输出Z
0 0 0 1
（4）. 画出状态图 根据状态转换真值表，可画出该同步时序电路的状态图。
（5）. 逻辑功能说明 根据上述分析结果作出时序图，或用文字描述来说明电路的逻辑功能。
2、实例分析：
计数器是一种应用十分广泛的、对输入脉冲进行计数的时序逻辑 电路。
SW1 74LS160 +5V
清零 启动
R3
10k
U4
7 1 2 6 4 5 3
A B C D BI/RBO RBI LT
74LS48
QA QB QC QD QE QF QG
13 12 11 10 9 15 14
演示及原理分析：
U1:A
74LS04
计分按键
2
1
R1
10k
U2:A
1 2
4 5
R2 U2:B
写出触发器状态方程：
JK触发器的特征方程是
，将各触发器的驱
动方程代入其中，列出各触发器状态方程。
（3）状态真值表 由上述各方程，列出状态转换真值表，将外界输入信号和触发器的现
态均作为时序电路的输入信号，根据各触发器的状态方程，得到状态迁 移状况。用表列出，即为状态转换真值表。
（4）状态图 根据状态转换真值表可得到该时序电路的状态转换图。
S 10
11 J
Q9
13 CLK F1
12 K
Q7
U3:A
74LS08
14 R
74LS112
+5V
U2:A
S4
3J
Q5
1 CLK F2
2K
Q6
15 R
74LS112
（1）分清电路 根据已知时序电路，明确电路的各个部分，并确定输入信号和输出
信号。
输入信号：CP（U1:A） 输出信号：Q2、Q1、Q0 （2）列出3个方程 3个方程分别是输出方程、驱动方程和状态方程。 写出各触发器的驱动方程：
9.1.2 同步时序电路的分析
1、分析步骤：
（1）. 认清电路 根据给定的同步时序电路，明确电路的各个组成部分，并确定输入
信号和输出信号。 （2）. 列出方程
1）输出方程。同步时序电路的输出逻辑表达式。 2）驱动方程。各触发器输入端的逻辑表达式。 3）状态方程。将驱动方程代入相应触发器的特性方程中，便可得到该 触发器的次态方程。所有次态方程组合而成的方程组称为同步时序电路的 状态方程。
① 输出方程： ② 驱动方程：
Y Q1n Q2n
J
2
J1
Q1n Q0n
J
0
Q2n
K2 Q1n K1 Q0n K）. 画出状态转换真值表
QQ12nn11
Q1n Q0n
Q0n1 Q2n
将触发器的现态和外部输入信号的各种取值组合，代入状态方程、输出 方程，求出相应的次态和输出。将外部输入信号、现态、次态和输出用表格 的形式列出，即为同步时序电路的状态转换真值表。
（5）功能描述
根据上述的结果作出时序图（波形图）或作文字描述。从状 态转换真值表和状态图可以看出，该电路就是一个模8同步计数器， 也是逢八进一的计数器。
9.1.3 常用的集成计数器
集成计数器产品种类繁多，如同步十进制计数器 74LS160 、 74LS162 ； 4 位 同 步 二 进 制 计 数 器 74LS161 、 74LS163；同步十进制加/减计数器74LS190；4位同步二进 制加/减计数器74LS191、74LS193，等等。