一．课程设计的目的
课程设计以电子线路CAD软件设计原理为基础，重点在硬件设计领域中实用的电子线路设计软件的应用。掌握电子线路设计中使用CAD的方法。为后继课程和设计打下基础。
通过电路设计，掌握硬件设计中原理图设计、功能仿真、器件布局、在线仿真、PCB设计等硬件设计的重要环节。 二．课程设计题目描述和要求 2.1振荡电路的模拟和仿真。
由555定时器构成多谐波振荡电路，用模拟的示波器观察输出的信号，熟悉555定时器构成多谐波振荡电路的基本原理，熟悉proteus的基本操作，和各元器件的查找。 2.2 8051单片机
用80c51单片机完成以下功能：（1）构成流水灯的控制电路，使八个流水灯轮流点亮。（2）构成音乐播放的简单电路。（3）构成串口通信电路，完成信息在单片机和串口之间的传播。（4）构成8255键盘显示模块。（5）构成A/D和D/A转换模块。
首先用模拟器件构成基本电路，然后在单片机中加入驱动程序，运行仿真，最后对电路进行调整校正，完成相关功能。
熟悉单片机实现相关功能的基本原理，对单片机有个框架的了解。学习用proteus仿真单片机电路中不同模块间的组合，扩展单片机电路的功能。 三． 课程设计报告内容。 3.1设计原理
3.1.1振荡电路仿真的原理
振荡电路原理 ： 555管脚功能介绍：
1脚为地。2脚为触发输入端；3脚为输出端，输出的电平状态受触发器控制，而触发器受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。
当触发器接受上比较器A1从R脚输入的高电平时，触发器被置于复位状态，3脚输出低电平；
2脚和6脚是互补的，2脚只对低电平起作用，高电平对它不起作用，即电压小于1Ucc/3，此时3脚输出高电平。6脚为阈值端，只对高电平起作用，低电
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平对它不起作用，即输入 电压大于2 Ucc/3，称高触发端，3脚输出低电平，但有一个先决条件，即2脚电位必须大于1Ucc/3时才有效。3脚在高电位接近电源电压Ucc，输出电流最大可打200mA。
4脚是复位端，当4脚电位小于0.4V时，不管2、6脚状态如何，输出端3脚都输出低电平。 5脚是控制端。
7脚称放电端，与3脚输出同步，输出电平一致，但7脚并不输出电流，所以3脚称为实高（或低）、7脚称为虚高。
接通电源后，电源VDD通过R2’和R3’对电容C充电，当Uc<1/3VDD时，振荡器输出Vo=1，放电管截止。当Uc充电到≥2/3VDD后，振荡器输出Vo翻转成0，此时放电管导通，使放电端(DIS)接地，电容C通过R2对地放电，使Uc下降。当Uc下降到≤1/3VDD后，振荡器输出Vo又翻转成1，此时放电管又截止，使放电端(DIS)不接地，电源VDD通过R1和R2又对电容C充电，又使Uc从1/3VDD上升到2/3VDD,触发器又发生翻转，如此周而复始，从而在输出端Vo得到连续变化的振荡脉冲波形。脉冲宽度TL≈0.7R2C，由电容C放电时间决定；TH=0.7(R2’+R3’)C，由电容C充电时间决定，脉冲周期T≈TH+TL。
图3.1 555振荡器
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3.1.2 8051单片机的原理 3.1.2.1 单片机简介：
按照单片机的特点，单片机的应用分为单机应用与多机应用。在一个应用系统中，只使用一片单片机称为单机应用。单片机的单机应用的范围包括： (1) 测控系统。 用单片机可以构成各种不太复杂的工业控制系统、自适应控制系统、数据采集系统等, 达到测量与控制的目的。
(2) 智能仪表。 用单片机改造原有的测量、控制仪表, 促进仪表向数字化、智能化、多功能化、综合化、柔性化方向发展。
(3) 机电一体化产品。单片机与传统的机械产品相结合, 使传统机械产品结构简化, 控制智能化。
(4) 智能接口。 在计算机控制系统, 特别是在较大型的工业测、控系统中, 用单片机进行接口的控制与管理, 加之单片机与主机的并行工作, 大大提高了系统的运行速度。
(5) 智能民用产品。 如在家用电器、玩具、游戏机、声像设备、电子秤、收银机、办公设备、厨房设备等许多产品中, 单片机控制器的引入, 不仅使产品的功能大大增强, 性能得到提高, 而且获得了良好的使用效果。
单片机按应用范围可分成通用型和专用型。专用型是针对某种特定产品而设计的，例如用于体温计的单片机、用于洗衣机的单片机等等。在通用型的单片机中，又 可按字长分为4位、8位、16/32位，虽然计算机的微处理器在几乎是32/64位的天下，8位、16位的微处理器已趋于萎缩，但单片机情况却不同，8位 单片机成本低，价格廉，便于开发，其性能能满足大部分的需要，只有在航天、汽车、机器人等高技术领域，需要高速处理大量数据时，才需要选用16/32位， 而在一般工业领域，8位通用型单片机，仍然是目前应用最广的单片机。 3.1.3 proteus软件介绍
Proteus是世界上著名的EDA工具仿真软件，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年
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又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。 Proteus基本操作： 1、选择要使用的元件
在Pick Device窗口双击相应元件名称，即可将元件添加到主界面左侧的列表中
2、放置元件到绘图区
单击列表中的元件，然后在右侧的绘图区单击，即可将元件放置到绘图区。（每单击一次鼠标就绘制一个元件，在绘图区空白处单击右键结束这种状态） 3、删除元件
右击元件一次表示选中（被选中的元件呈红色），选中后再一次右击则是删除。 4、移动元件
右击选中，然后用左键拖动。 5、旋转元件
左下角旋转工具栏 6、元件连线
在引脚上鼠标指针变成X状，单击，移动到目的引脚，再次单击。 7、删除连线 同删除元件 8、绘制电源和地
单击工具栏上的左起第8个工具（Inter-Sheet Terminal），左侧工具栏显示TERMINALS，可在其中选择POWER或GROUND，像放置元件一样放置到绘图区。
Proteus还提供了丰富的资源：
1．Proteus可提供的仿真元器件资源：仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件，有30多个元件库。
2．Proteus可提供的仿真仪表资源 ：示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。
3．除了现实存在的仪器外，Proteus还提供了一个图形显示功能，可
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以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其作用与示波器相似，但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。
4．Proteus可提供的调试手段 Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号
在PROTEUS绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。 3.2 proteus电路原理图设计 3.2.1多谐波震荡电路原理图
3.2.2 8051单片机的仿真原理图
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