第 13 章 单片机应用电路

内容提要 本章介绍了单片机仿真平台和一些单片机应用电路例，

主要有 Multisim 10 单片机仿真平台，简易计算器电路设计和程序编译、 LCD 显示器控制电路设计和程序编译、交通灯管理控制器电路设计和程序编译、传送带控制器电路设计和程序编译的与计算机仿真设计方法。

知识要点：电路创建、电路功能的模块化、程序编写、程序调试。

13.1 Multisim 10 单片机仿真平台

1. 单片机仿真界面的进入 单击图标，出现图 13.1.1 选择 MICROCONTROLLER ，

出现单片机选择窗口，拉动滑条，选择需要的单片机，例如 PIC16C65A ，单击 OK 即可。

图 13.1.1 MICROCONTROLLER选择窗口

也可以单击 Misc Digital 窗口，选择 MCU Module ，出现图 13.1.2 所示 MCU Module （微控制器模块）选择窗口，可选择需要的 805x 和 PIC 单片机、或者 RAM 和 ROM 。例如选择 8051 ，单击 OK 即可选择 8051 单片机。

图 13.1.2 MCU Module （微控制器模块）选择窗口

双击 PIC16C65A 图标，出现图 13.1.3 所示微控制器对话框，其操作请参考第 1 章“ 1.4.1 元器件的操作”。 在电路工作区建立一个单片机应用电路，，其操作请参考第 1 章“ 1.4 电路创建的基础”。

图 13.1.3 微控制器对话框

13.2 单片机应用电路实例 13.2.1 简易计算器（ Calculator ） 1. 简易计算器电路创建 采用“第 1 章 1.4 电路创建的基础”中所介绍的方法，

在电路工作区建立一个简易计算器电路如图 13.2.1 所示。

图 13.2.1 简易计算器电路

2. 程序编写与汇编 单击 MCU 菜单可选择“ MCU Code Manager （微控

制器代码管理器）” “ Debug View （调试观察窗口）”“ Memory View （存储器观察窗口）”“ Build （构造）”功能。

单击 MCU →MCU 8051U1→ MCU Code Manager ，进入图 13.2.2 所示微控制器代码管理器对话框，可以进行程序的编辑。

图 13.2.2 微控制器代码管理器对话框

单击 MCU →MCU 8051U1→ Debug View ，进入图 13.2.3 所示调试对话框，窗口的上方显示简易计算器（ Calculator ）的程序，在窗口下方的编译信息栏显示相关编译信息，程序汇编是否正确将给出提示信息。如果程序有错误，点击出错提示信息，光标会自动跳到程序出错处，检查错误并修改，直到编译通过。源程序编译通过后，单击启动仿真按钮或者单击 Simulate→Run ，则可进行加载仿真。注：详细的源程序请参考 NI Multisim 10 评估版中 Samples→ MCU Sample Circiut 文件夹中的 Calculator.asm （ C:\Program Files\National Instruments\Circuit Design Suite 10.0\samples\MCU Sample Circuits\805x Samples\Calculator ）。

图 13.2.3 Calculator调试对话框

调试时，单击 MCU→ Debug View Format ，进入图 13.2.4 所示调试格式选择菜单，可选择调试相关格式。

图 13.2.4 调试格式选择菜单

单击 MCU →MCU 8051U1→ Memory View ，可以观察到存储器内部数据，如图 13.2.5 所示。

13.2.2 LCD 显示器控制电路 1. 创建 LCD 显示器控制电路 在电路工作区建立一个 LCD 显示器控制电路如图 13.2.

6 所示。

图 13.2.6 LCD显示器控制电路

2. 程序编写与汇编 单击 MCU →MCU PIC16F84A U1→ MCU Code Manager ，进入

微控制器代码管理器对话框，可以进行程序的编辑，与图 13.2.2类似。

单击 MCU →MCU PIC16F84A U1→ Debug View ，进入图 13.2.7 所示调试对话框，窗口的上方显示 LCD 显示器控制电路（ LCD_Display ）的程序，在窗口下方的编译信息栏显示相关编译信息，程序汇编是否正确将给出提示信息。如果程序有错误，点击出错提示信息，光标会自动跳到程序出错处，检查错误并修改，直到编译通过。源程序编译通过后，单击启动仿真按钮或者单击 Simulate→Run ，则可进行加载仿真。注：详细的源程序请参考 NI Multisim 10 评估版中 Samples →MCU Sample Circiut 文件夹中的 LCD_Display.asm （ C:\Program Files\National Instruments\Circuit Design Suite 10.0\samples\MCU Sample Circuits\PIC Samples\LCD_Display ）。

调试时，单击 MCU→ Debug View Format ，进入图 13.2.4 所示调试格式选择菜单，可选择调试相关格式。

单击 MCU →MCU PIC16F84A U1→ Memory View ，可以观察到存储器内部数据，如图 13.2.8 所示。

图 13.2.7 LCD_Display调试对话框

图 13.2.8存储器内部数据

13.2.3 交通灯管理控制器

1. 创建交通灯管理控制器 在电路工作区建立一个交通灯管理控制器电路如图 13.

2.9 所示。

图 13.2.9 交通灯管理控制器电路

2. 程序编写与汇编 单击 MCU 菜单可选择“ MCU Code Manager （微控

制器代码管理器）” “ Debug View （调试观察窗口）”“ Memory View （存储器观察窗口）”“ Build （构造）”功能。

单击 MCU →MCU 8052 U2→ MCU Code Manager ，进入微控制器代码管理器对话框，可以进行程序的编辑，与图 13.2.2 类似。

单击 MCU →MCU 8052 U2→ Debug View ，进入图 13.2.10 所示调试对话框，窗口的上方显示交通灯管理控制器电路（ TrafficLights ）的程序，在窗口下方的编译信息栏显示相关编译信息，程序汇编是否正确将给出提示信息。如果程序有错误，点击出错提示信息，光标会自动跳到程序出错处，检查错误并修改，直到编译通过。源程序编译通过后，单击启动仿真按钮或者单击 Simulate→Run ，则可进行加载仿真。注：详细的源程序请参考 NI Multisim 10 评估版中 Samples →MCU Sample Circiut 文件夹中的 TrafficLights.asm （ C:\Program Files\National Instruments\Circuit Design Suite 10.0\samples\MCU Sample Circuits\805x Samples\TrafficLights ）。

调试时，单击 MCU→ Debug View Format ，进入图 13.2.4 所示调试格式选择菜单，可选择调试相关格式。

单击 MCU →8052 U2→ Memory View ，可以观察到存储器内部数据。

图 13.2.10 TrafficLights调试对话框

13.2.4 传送带控制器 1. 创建传送带控制器 在电路工作区建立一个传送带控制器电路如图 13.2.11

所示。

图 13.2.11 传送带控制器电路

2. 程序编写与汇编 单击 MCU →MCU 8052 U2→ MCU Code Manager ，进入微控制器代码

管理器对话框，可以进行程序的编辑，与图 13.2.2 类似。 单击 MCU →MCU 8052 U2→ Debug View ，进入图 13.2.12 所示调试对

话框，窗口的上方显示传送带控制器电路（ ConveyorBelt ）的程序，在窗口下方的编译信息栏显示相关编译信息，程序汇编是否正确将给出提示信息。如果程序有错误，点击出错提示信息，光标会自动跳到程序出错处，检查错误并修改，直到编译通过。源程序编译通过后，单击启动仿真按钮或者单击 Simulate→Run ，则可进行加载仿真。注：详细的源程序请参考 NI Multisim 10 评估版中 Samples →MCU Sample Circiut 文件夹中的 ConveyorBelt.asm （ C:\Program Files\National Instruments\Circuit Design Suite 10.0\samples\MCU Sample Circuits\805x Samples\ConveyorBelt ）。

调试时，单击 MCU→ Debug View Format ，进入图 13.2.4 所示调试格式选择菜单，可选择调试相关格式。

单击 MCU →8052 U2→ Memory View ，可以观察到存储器内部数据。

图 13.2.12 ConveyorBelt调试对话框

本章小结 本章介绍了单片机仿真平台和一些单片机应用电路例。主要内容

有： （ 1 ） Multisim 10 单片机仿真平台的使用。 （ 2 ）简易计算器（ Calculator ）电路设计和程序编译，微控制

器采用 8051 。 （ 3 ） LCD 显示器控制电路设计和程序编译，微控制器采用 PIC

16F84A 。 （ 4 ）交通灯管理控制器电路设计和程序编译，微控制器采用 80

52 。 （ 5 ）传送带控制器电路设计和程序编译，微控制器采用 8052 。 掌握单片机仿真平台的使用和单片机应用电路的仿真设计与分析

方法是本章的重点。注意单片机应用系统要求，单片机型号的选择，电路设计、电路功能的模块化、程序编写和编译等设计技巧。解决一个实际问题，可以采用不同的单片机应用电路形式。