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基于Proteus花样流水灯控制电路的设计与仿真

作者：刘立军

来源：《消费电子·理论版》2013年第02期

摘 要：在Proteus仿真软件与Keil编程软件的基础上设计了基于80C51单片机为控制核心的八位LED花样流水灯的控制电路。整个电路的设计由硬件电路、软件编程与仿真等部分构成，其中软件程序的编写基于硬件电路的连接，最终通过硬件电路的仿真，验证了电路设计的正确性。整个电路的设计过程，实现了将Proteus与Keil的完美结合，为单片机控制电路的设计提供了一种设计思想。

关键词：Proteus；LED；花样流水灯；控制电路

中图分类号：TP369.2 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 04-0072-01 当前随着信息化技术的突飞猛进，人们对电子智能化的要求越来越高，因而传统的利用单片机控制电路的设计流程得到了前所有未的挑战。传统的电路设计流程需要经过电路原理图的设计、硬件电路的搭建、调试、功能验证、制版焊接等一系列流程，其过程复杂、开发周期长，效率较低。本文采用了英国Labcenter公司开发的针对单片机仿真的Proteus软件来设计电路，大大的提高了电路设计的效率，降低了成本，缩短了开发周期[1，2]。 一、硬件电路设计

本文是利用Proteus与Keil软件结合来实现电路设计与仿真的。Proteus主要负责电路硬件的设计与搭建，而Keil软件主要是利用C语言对Proteus中的80C51单片机进行编程，实现相关的指令控制。具体所设计的电路要求能够实现如下功能：（1）按下K1键，启动LED灯，LED灯依次点亮，先向下点亮，再向上点亮，循环往复；（2）按下K2键，所有LED灯熄灭；（3）在（1）的状态下，按下K3键，所有LED灯闪烁3次，然后熄灭；（4）在（1）的状态下，按下K4键，先单数LED向下流动点亮，再偶数LED灯向上流动点亮，循环往复。 本电路硬件结构由一片80C51单片机、八个LED灯、八个电阻、四个按键开关等组成。其中单片机的八位P1口连接八位LED灯，P3口的P3.2，P3.3，P3.4，P3.5分别控制四个按键开关K1，K2，K3，K4。外围电路包括输入电源电路、电源滤波电路、复位电路和LED指示电路（图3中略去）。 二、软件编程与仿真

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对单片机80C51写入对应指令和相关数据后，通过四个按键开关来控制八位LED灯实现预期动作。整个程序是在KeilμVision2软件编译环境下，应用C语言进行程序设计的。 整个软件程序部分以main（）主函数为主体，包含delay（）延时子程序、In0（），In1（）等按键检测子程序、Int0（），Int1（）等中断子程序[3]。整个KeilμVision2软件编译界面如图1所示，对其参数设置、编辑、调试，最终编译成功（“0Error（s）”与“0Warning（s）”）后，生成.HEX十六进制文件。

在Proteus7.8软件环境下进行硬件电路的绘制，将生成的.HEX十六进制文件下载到80C51单片机中，如图2所示，点击“OK”键后，确认下载。最终将所编译的程序通过Proteus软件进行仿真，验证是否满足所设计电路的功能要求。通过应用Proteus软件，最终验证了程序设计的正确性，整个仿真电路及效果如图3所示。 三、小结

本文以80C51单片机为控制核心，以八位LED灯为显示载体，以四个独立按键为控制实现了八位LED花样流水灯的控制电路的设计。通过硬件电路设计、软件编程与仿真对花样流水灯进行了整体的研究。整个流水灯电路功能多样，程序设计简单，功能可扩展性强。将Proteus仿真软件应用到单片机程序开发设计电路中，极大的缩减了单片机开发设计流程，为以后相关电路的设计奠定了一定的理论基础，具有一定的理论与现实意义。 参考文献：

[1]杨延宁，刘立军，张志勇.基于Proteus的单片机汉字点阵显示电路设计[J].液晶与显示，2009，24（1）：98-101.

[2]谢龙汉，莫衍.Proteus电子电路设计及仿真[M].北京：电子工业出版社，2012，1. [3]郭天祥.51单片机C语言教程——入门、提高、开发、拓展全攻略[M].北京：电子工业出版，2008.

[作者简介]刘立军（1982-），男，陕西西安人，硕士，讲师，主要研究电子电路领域。