基于Proteus的单片机实时时钟的仿真设计

　　单片机技术应用于各行各业,是一种实用的智能型控制技术,单片机技术的发展极大地推动了电子、通信、计算机、机电一体化等行业的快速发展,成为当前教学和科研的热门技术。本文详细介绍一种新型的单片机仿真软件Proteus,利用它可以实现单片机教学中很多面向端口、外围设备扩展控制型实验的仿真,提高教学效果,进一步缩短教学与工程实际的距离。

　　1Proteus简介

　　ProteusISIS是英国Lacenterelec-tronics公司开发的电路分析与实物仿真软件,应用范围十分广泛,涉及PCB制版、Spice电路仿真、单片机仿真以及对ARM7/LPC2000的仿真。Proteus主要由ARESISIS两大模块构成,ARES主要用于印刷电路板(PCB)的设计及其电路仿真,ISIS主要用于原理图的设计并仿真。它运行于Windows操作系统上,可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是：①实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。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;有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。②支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR系列、ARM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。③提供软件调试功能。该软件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能,同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态;同时支持第三方的软件编译和调试环境,如KeilC51uVision2等软件。④具有强大的原理图绘制功能。总之,该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件,功能极其强大。

　　下面以单片机实时时钟电路为例,介绍使用Proteus进行单片机实时时钟电路设计与仿真的过程。

　　2硬件电路图的设计

　　该实时时钟电路的硬件主要由AT89C51单片机、时钟芯片DS1302、数码管显示驱动芯片MAX7219等元器件组成。实时时钟电原理图如图1所示。

　　运行ProteusISIS后出现程序主窗口界面,鼠标左键单击窗口左侧的元器件工具栏的Component按钮,接着再点击窗口左侧的元器件选择区的PickDivices.按钮,弹出的PickDevices窗口,再在Category栏里点击MicroprocessorICs项后,在Results栏里会出现各种类型的CPU器件,找到AT89C51后双击,AT89C51就被添加到当前窗口左侧的元器件列表区了。用同样的方法依次把DS1302、MAX7219、数码管、晶振以及多个电阻、电容也添加到器件列表区里。然后再依次点击列表区里的器件,单击左键把他们放到绘图区,右键选中元件,并编辑其属性,合理布局后,进行连线。所有导线画完后,添加上电源和接地符号,原理图的绘制就完成了,保存设计文件于C:ProgramFileLacenterElectronicsProteus7Professionalclock文件夹,文件名为clock.DSN。