八路抢答器(5)

作者：李天舒 论文题目：八路数字抢答器的设计与探讨

显示功能与硬件有很大关系。显示电路有两种选择:液晶屏和数码管。LCD具有无辐射、可视面积大、分辨率高、抗干扰能力强等特点,但存在编程难、成本高的缺点。而数码管则具有能耗低、低电压、寿命长和精度高、操作简单的优点，本设计中所采用的是4位七段数码管显示。数码管显示一般分为动态显示和静态显示两种。静态显示的特点是不闪烁，编程容易，亮度高，但是占用I/O端口多，在实际应用当中,需要增加解码器来驱动它,增加了电路

的复杂程度。而动态显示的稳定性虽然比静态显示差，编程复杂，但相对于静态显示而言占用的端口资源较少，硬件电路简单。

本次设计采用的是动态显示方法。数值可通过查找表输入显示在数码管上。单片机的P0端口为字型码的输入端口，P2端口的低三位为字选段的输入端口。采用4位一体的七段共阴极数码管。单片机的P0端口用来决定段码值，而位选码COM1，COM3，COM4分别连接到单片机的P2.0，P2.1、P2.2端口由单片机来确定当前显示的是哪一个。P0端口连接8个的电阻用作上拉电阻，确保P0端口时刻处于高电平状态。

图4-3 七段共阴极数码管显示电路

5 系统调试与仿真

5.1 系统调试软件protues

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江苏农林职业技术学院毕业论文（设计）

（1）基本介绍

Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前比较好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。

Proteus是英国著名的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。

（2）功能特点

Proteus软件具有其它EDA工具软件（例：multisim）的功能。这些功能是： 1．原理布图

2．PCB自动或人工布线 3．SPICE电路仿真 （3）革命性的特点 1．互动的电路仿真

用户甚至可以实时采用诸如RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。

2．仿真处理器及其外围电路

可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境。

3．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。

4．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。 5．除了现实存在的仪器外，Proteus还提供了一个图形显示功能，可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。

6．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。

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作者：李天舒 论文题目：八路数字抢答器的设计与探讨

5.2 系统调试结果分析

该设计采用Proteus软件进行仿真,验证了设计的可靠性。Proteus仿真软件具有国际虚拟仪器和电子元件库,可以模拟模拟电路、数字电路、数字和模拟混合电路。

(1) 启动[ Proteus ];选择[系统]设置页面和其他参数;选择[Li BRAL]拾取元件来选择和布局组件;初始布局的组件;连接完成电路的总体布局

(2) 当主持人按下“清除”按钮时,数码管显示“0”,红灯和绿灯同时出现,答案无效。图5-1按“零”按钮模拟结果。

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图5-1 按下“清零”按钮仿真结果

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(3) 按下“开始”按钮, 数码管显示“P”, 绿灯亮, 表示抢答开始。仿真结果如图5-2所示

图5-2 按下“开始”按钮仿真结果

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