基于Proteus的液晶溫度顯示器仿真設計
摘要:給出了一種基于Proteus7.5仿真實現(xiàn)的液晶溫度顯示器設計。系統(tǒng)硬件電路采用AT89C52單片機、DS18B20數(shù)字溫度傳感器和LM016L液晶顯示器等主要元件。采用Keil uVision3設計系統(tǒng)軟件的C51源程序并調(diào)試。在Proteus 7.5平臺上,對系統(tǒng)進行了軟硬件仿真。仿真結(jié)果表明,該系統(tǒng)的測量和顯示精度達到了0.1℃。通過Proteus對液晶溫度顯示器的工作狀態(tài)進行模擬,以檢驗和評估設計的可行性,縮短了實際系統(tǒng)開發(fā)周期,降低了開發(fā)成本,是一種有效可行的仿真方法。
關鍵詞:Proteus;液晶溫度顯示器;DS18B20;LM016L
隨著現(xiàn)代信息技術的飛速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實現(xiàn),能夠獨立工作的溫度檢測和顯示系統(tǒng)已經(jīng)應用于諸多領域。傳統(tǒng)的溫度檢測和顯示是基于模擬傳感器和LED顯示技術的。傳感器輸出的模擬信號易受干擾,在一些溫度范圍內(nèi)線性不好,需要進行冷端補償或引線補償。隨著科學技術的發(fā)展,由單片集成電路構成的溫度傳感器的種類越來越多,測量的精度越來越高,數(shù)字溫度傳感器具有價格低、精度高,適于微型封裝、能工作在寬溫度范圍內(nèi)等優(yōu)點,在很多應用中,數(shù)字溫度傳感器正開始替代傳統(tǒng)的模擬溫度傳感器。另外,液晶顯示器體積小,便于攜帶、功耗低、抗干擾能力強、信息豐富等優(yōu)點,已被廣泛應用在儀器儀表和控制系統(tǒng)中。
現(xiàn)代電子設計手段的發(fā)展,已由傳統(tǒng)的手工設計階段發(fā)展到了EDA階段,再到虛擬設計階段,Proteus軟件就是在這大背景下應運而生的。Proteus軟件是英國Labcenterelectronics公司研發(fā)的EDA工具軟件,是目前最流行的嵌入式系統(tǒng)設計與仿真平臺,它能完全脫離硬件平臺進行嵌入式虛擬開發(fā),通過各虛擬儀器構建硬件電路,調(diào)試Keil、ADS等集成開發(fā)環(huán)境中生成的軟件程序,達到虛擬硬件調(diào)試系統(tǒng)程序的目的,為后續(xù)實際軟硬件系統(tǒng)的設計提供實踐理論依據(jù)。
1 硬件電路設計
液晶溫度顯示器的硬件主要有以下部分:溫度檢測部分、單片機最小系統(tǒng)、顯示電路和鍵盤電路,如圖1所示。
單片機采用美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS的MCS-51系列單片機AT89C52,它片內(nèi)含8 K字節(jié)可重復擦寫Flash閃速存儲器和256字節(jié)的RAM,片內(nèi)程序存儲器空間能滿足本系統(tǒng)程序存儲之需要,可省去片外EPROM程序存儲器,簡化系統(tǒng)的設計,使電路結(jié)構簡潔。時鐘電路中的晶振頻率采用12 MHz,系統(tǒng)復位采用上電復位方式。系統(tǒng)的硬件電路如圖2所示。
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