毕设-多功能数字钟设计

本科毕业设计论文摘要数字钟已经成为我们生活中不可或缺的必需品，人们需要随时了解时间来安排自己的工作、学习等生活作息。设计一款电子钟对于电子信息专业学生也是一次很好的理论结合实际的锻炼。本论文设计采用AT89S52单片机作为控制核心，功耗小，能在3V的低压工作，电压可选用35V电压供电。时钟电路采用了美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能的低功耗实时时钟电路DS1302。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且DS1302的使用寿命长，误差小。本设计对于数字钟显示采用了LCD液晶显示屏，LCD液晶显示屏,液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字,图形,显示多样,清晰可见,省了很多麻烦。本设计还增加了温度测量功能和闹铃功能。 此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时序电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法. 本论文设计的电子钟具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁多优点。关键词： 时间 ， 数字钟 ，单片机 ， 逻辑电路 ，时序电路AbstractA digital clock has become our life essentials, people need to understand time to arrange their work,tudy life and rest. Design a edigital clock for students of electronic information is a good exercise of combining theory with practiceThis paper adopts AT89S52 SCM control design as the core, power consumption is small, can work in the low voltage 3V, can choose 3 5V voltage power supply. The clock circuit uses the DALLAS company has Juan fine current charge of low-power real-time clock DS1302 circuit. It can be on time for year, month, day, week,minutes and seconds, also has a variety of functions such as a leap year compensation. DS1302 and the useing life is long, small error. This design for a digital clock shows adopted LCDdisplay, it can display a powerful function, such as text graphics, show diversity, visible, saved a lot of trouble. This design has increased temperature measurement function and alarm function. The design and making of digital clock is to understand the principle, thus to make a digital clock. And through the digital clock make further understanding of various in production in small scale integrated circuit and practical method. And because of a digital clock including assembly logic circuit and sequential circuit. Through it can be further to learn and master all the assembly logic circuit and the sequential circuits using the principle and method. This paper designs a digital clock is convenient, intuitive and various functions, simple circuit more advantages.KEY WORDS： time，digital clock ，SCM，ogical circuit，sequential circuit目 录第一章 绪论51.1 课题背景51.2 课题意义51.3 本文的主要工作6第二章 电路的硬件设计与实现72.1 电路方案的选取72.1.1单片机芯片的选择方案72.1.2 显示模块选择方案72.1.3电路设计最终方案决定72.2 系统硬件介绍82.2.1 AT89C52单片机简介82.3 主要单元电路的设计92.3.1 单片机主控制模块的设计92.3.2 时钟电路模块的设计102.3.3 电路原理及说明112.3.4温度测量模块的设计132.3.5 显示模块的设计162.3.6 闹铃模块电路设计16第三章 电路的软件设计173.1 程序流程框图173.2子程序流程图18第四章 数字钟功能仿真194.1 Proteus软件简介194.1.1 进入 Proteus ISIS194.1.2工作界面204.1.3 基本操作204.2 Protues运行264.3按键功能介绍：264.3.1主界面按键功能由上而下依次为：264.4仿真结果显示274.4.1上电后后LED显示274.4.2 调节分钟274.4.3调节小时284.4.4调节日期284.4.5调节月份294.4.6调节年份294.4.7点击闹铃关闭键显示30参考文献31致谢32毕业设计总结33附录一：系统电路图34附录二：仿真程序34 第一章 绪论1.1 课题背景数字钟已经成为人们日常生活中不可缺少的必需品，广泛的应用于家庭以及办公室等公共场所。给我们生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。尽管目前市场上已有现成的数字中集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但鉴于单片机的定时功能也可以完成数字钟的电路设计，因此进行数字钟的设计是必要的。本论文将零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际，来培养大学生的综合分析和设计电路，写程序、调试电路的能力。图 1-1 常用数字钟示例1.2课题意义纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，到飞机上各个仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理；以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡等，这些都离不开单片机。以前没有单片机时，这些东西也能做，但是只能使用复杂的模拟电路、然而这样做出来的产品不仅体积大，而且成本高，并且由于长期使用，与元件不断老化，控制精度自然也会达不到标准。在单片机产生后，我们就将控制这些东西变为智能化了，我们只需要在单片机外围接一点简单的接口电路，核心部分只是由人为的写入程序来完成。这样产品的体积变小了，成本也降低了，长期使用也不会担心精度达不到标准。随着电子技术的飞速发展，家用电器和办公电子设备逐渐增多，不同的设备都有自己的控制器，使用起来很不方便。根据这种实际情况，设计了一个单片机多功能数字钟系统，他可以避免多种控制器的混淆，利用一个控制器对多路电器进行控制，同时又可以进行时钟校准，它可以任意设置时间和闹钟。这种具有人们所需要的智能化特性的产品减轻了人们的劳动，扩大了数字化的范围，为家庭数字化提供了可能。1.3 本文的主要工作本设计基于单片机技术原理，以单片机芯片AT89C52作为核心控制器，通过硬件电路的制作已经软件程序的编制，设计制作出一个多功能数字钟系统。该时钟系统主要由时钟模块、闹钟模块、显示模块、控制模块组成。系统具有简单清晰的操作界面，能在4V6V直流电源下正常工作。能够准确显示时间，可随时进行时间调整，具有闹铃时间设置、闹铃开关功能。设计以硬件软件化为指导思想，充分发挥单片机功能，大部分能通过软件编程来实现，电路简单明了，系统稳定性高。同时，该时钟系统还具有功耗小、成本低的特点，具有很强的实用性。由于系统所用的元器件较少，单片机被占用的I/O口不多，因此具有一定的可扩展性。在电子钟设计和开发中，本文主要具体工作主要包括以下几点：1）数字钟系统的流程设计；2）根据系统的流程主要设计了数字钟的硬件电路；3）根据硬件电路进行软件程序设计；4）对设计的电子钟进行了仿真与调试。第二章 电路的硬件设计2.1 电路方案的选取2.1.1单片机芯片的选择方案方案一: 采用89C51芯片作为硬件核心，采用Flash ROM，内部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,但是运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术, 当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。方案二: 采用AT89S52,片内ROM全都采用Flash ROM；能以3V的超底压工作；同时也与MCS-51系列单片机完全该芯片内部存储器为8KB ROM 存储空间，同样具有89C51的功能，且具有在线编程可擦除技术，当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，不需要对芯片多次拔插，所以不会对芯片造成损坏，所以选择采用AT89S52作为主控制系统。2.1.2 显示模块选择方案方案一： 采用LED数码管动态扫描,LED数码管价格适中,对于显示数字合适,与液晶相比，耗电及体积大与液晶相比，耗电及体积大，所以也不用此种作为显示。方案二： 采用LCD液晶显示屏,液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字,图形,显示多样,清晰可见,省了很多麻烦，所以在此设计中采用LCD液晶显示屏。2.1.3电路设计最终方案决定综上各方案所述,对本次设计方案选定：采用AT89S52作为主控制系统；DS1302提供时钟；LCD液晶显示屏作为显示。电路设计框图如下所示DS1822温度模块LCD液晶显示屏显示模块AT89S51主控制模 块 DS1302时钟模块键盘模块图2-1系统原理图2.2 系统硬件介绍本电路是由AT89S52单片机为控制核心，具有在线编程功能，低功耗，能在3V超低压工作；时钟电路由DS1302提供，它是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31*8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。可产生年、月、日、周日、时、分、秒，具有使用寿命长，精度高和低功耗等特点，同时具有掉电自动保存功能；温度的采集由DS18B20构成；显示部份由LCD液晶显示屏显示。2.2.1 AT89C52单片机简介AT89C52是51系列单片机的一个型号，它是ATMEL公司生产的。AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可提供许多较复杂系统控制应用场合。AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程(S系列的才支持在线编程)。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求 。 图 2-2 AT89C52 引脚分布图2.3 主要单元电路的设计2.3.1 单片机主控制模块的设计 AT89S52单片机为40引脚双列直插芯片,有四个I/O口P0,P1,P2,P3,每一条I/O线都能独立地作输出或输入。单片机的最小系统如下图所示,18引脚和19引脚接时钟电路,XTAL1接外部晶振和微调电容的一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输入,XTAL2接外部晶振和微调电容的另一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输出。第9引脚为复位输入端,接上电容,电阻及开关后够上电复位电路,20引脚为接地端,40引脚为电源端。如下图所示： 图2-3 主控制系统 2.3.2 时钟电路模块的设计图.2-4示出DS1302的引脚排列，其中Vcc1为后备电源，Vcc2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1+0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源，外接32.768KHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RSTS置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电动行时，在Vcc大于等于2.5V之前，RST必须保持低电平。中有在SCLK 为低电平时，才能将RST置为高电平，I/O为串行数据输入端（双向）。SCLK始终是输入端。 图2-4 DS1302的连接图2.3.3 时钟电路原理及说明(1) 时钟芯片DS1302的工作原理： DS1302在每次进行读、写程序前都必须初始化，先把SCLK端置 “0”，接着把RST端置“1”，最后才给予SCLK脉冲；读/写时序如下图4所示。DS1302的控制字的位7必须置1，若为0则不能把对DS1302进行读写数据。对于位6，若对程序进行读/写时RAM=1，对时间进行读/写时，CK=0，位1至位5指操作单元的地址。位0是读/写操作位，进行读操作时，该位为1；该位为0则表示进行的是写操作。控制字节总是从最低位开始输入/输出的。表.2为DS1302的日历、时间寄存器内容：“CH”是时钟暂停标志位，当该位为1时，时钟振荡器停止，DS1302处于低功耗状态；当该位为0时，时钟开始运行。“WP”是写保护位，在任何的对时钟和RAM的写操作之前，WP必须为0。当“WP”为1时，写保护位防止对任一寄存器的写操作。(2) DS1302的控制字节：DS1302控制字节的高有效位（位7）必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入DS1302中，位6如果0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据；位5至位1指示操作单元的地址；最低有效位（位0）如为0表示要进行写操作，为1表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始输出命令字节的格式如图所示.表 2-1 命令字节格式 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 R/c A4 A3 A2 A1 A0 R/w (3) 数据输入输出（I/O）在控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从低位即位0开始。同样，在紧跟8位的控制指令字后的下一个SCLK脉冲的下降沿读出DS1302的数据，读出数据时从低位0位到高位7。图2-5 单字节传送操作格式图2-6 多字节突发模式操作格式(4) DS1302的寄存器DS1302有12个寄存器，其中有7个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为BCD码形式。 此外，DS1302 还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与RAM相关的寄存器等。时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容。 DS1302与RAM相关的寄存器分为两类：一类是单个RAM单元，共31个，每个单元组态为一个8位的字节，其命令控制字为C0HFDH，其中奇数为读操作，偶数为写操作；另一类为突发方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性读写所有的RAM的31个字节，命令控制字为FEH(写)、FFH(读)。 表2-2DS1302片内各寄存器数据格式时钟/RAM 数 据 格 式 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 秒：0059 CH 10秒 秒 分：0059 0 10分 分 时：0023 0 0 10小时 小时 日：0131 0 0 10日 日 月：0112 0 0 0 10月 月星期：0107 1 0 0 0 0 星期 年：0107 10年 年 控制 WP 0 0 0 0 0 0 0RAM 030 X X X X X X X X2.3.4温度测量模块的设计DS1822是一种用一根信号线与一根返回线来实现互连通信的集成电路芯片。采用这种芯片构成的微型局域网系统具有建网速度快、成本低的特点，非常适合现场应用。一线数字温度计芯片DS1822就是DALLAS公司推出的系列一线总线产品之一，它支持DALLAS触摸接口，遵循一线协议，并可以与处理器进行双向数字通信，同时性价比也很高，是一种使用起来非常方便的经济型温度传感器。DS1822内部电路的核心是一个直接数字输出的温度传感器。它可将55125 范围内的温度值按9位、10位、11位、12位的分辨率进行量化，且以上的分辨率都包括一个符号位，因此对应的温度量化值分别是0.5、0.25、0.125、0.0625，即最高分辨率为0.0625，工作电压范围为3.05.5。(1) DS1822 的测温原理 用DS1822一线式数字温度芯片测量温度的原理如图所示。它没有采用传统的转换原理，如逐次逼近法、双积分式和算术等，而是运用了一种将温度直接转换为频率的时钟计数法，计数时钟由温度系数很低的振荡器产生，因而非常稳定；而计数的闸门周期则由温度系数很高（即对温度非常敏感）的振荡器来决定。 斜坡累加器 预置 比较器 置顶低温度系统振荡器 计数器置1/清零 =0 温度寄存器 计数器高温度系统振荡器停止 =0 图 2-7 温度测量的原理框图 计数器中的预置值以55时的计数值为基准，在闸门开放计数期间，每当计数值达到0，则温度寄存器就加，温度寄存器中的预置值也以55的测量值为基准。同时计数器的预置值还与斜坡累加器电路有关，该电路用于补偿振荡器对温度的抛物线特性，因此还要用时钟脉冲针对这个非线形校正预置值作计数操作，直至计数值达到0为止，如果此时闸门还未关闭，则再重复计数过程。斜坡累加器补偿了振荡器对温度的非线形特性，从而可以获得较高的温度测量分辨率，改变相对于测温量化级的计数量大小即可获得不同的分辨率。(2) DS1822 的测温过程在测温时对DS1822进行操作的步骤如下：a. 初始化（READ ROM指令，代码33H），每次对DS1822进行操作之前都要对其进行初始化，主要目的在于确定温度传感器是否已经连接到单总线上。b. 查找DS1822（SEARCH ROM指令，代码FOH），该指令可使处理器通过排除法来辨别总线上的DS1822。c.匹配DS1822（MACTH ROM指令，代码55H），只有完全符合64位ROM序列的DS1822才能响应其后的指令，当然，单点测温时可以使用SKIP ROM（CC H）指令来跳过这一步。d.发送温度转换指令（CONVERT 指令代码44H），发送该指令后应查询总线上的电平，当电平为高时，温度转换完成。e.读取温度值（READ SCRTCHPAD指令代码BE H），将该指令发出后，就可从总线上读取表示温度的两字节的二进制数。整个测温过程中的第45步才是DS1822进行测温并将结果进行数字化转换和输出的过程。DS1822接收到转换命令（44H）将立刻实施温度转换,并将结果存储到16位便笺式存储器中，数据格式为符号位扩展的二进制补码，然后用读便笺式存储器命令（BE H）将所得数据顺序置于总线上，最低位在前，最高位定义为符号位以表示温度的正负。DS1822温度与数字输出典型值的对照表如表所列。表2-3 DS1822 温度与数字输出的典型值 温度（） 数字输出（二进制） 数字输出|（十六进制） +1250000 0111 11011 0000 07D0 +850000 0101 0101 0000 0550 +25.6250000 0001 1001 0001 0191 +10.1250000 0000 1010 0010 00A2 +0.50000 0000 0000 1000 0008 00000 0000 0000 0000 0000 -0.51111 1111 1111 1000 FFF8 -10.1251111 1111 0101 1110 FF5E -25.6251111 1110 0110 1111 FE6F -551111 1100 1001 0000 FC90（3） 温度测量模块的电路图设计如图所示：图2-8 温度测量模块电路2.3.5 显示模块的设计如图2-9为LCD显示模块，和最小系统上的连线一样，无需修改。图2-9 LCD液晶显示屏显示模块2.3.6 闹铃模块电路设计闹铃功能是可以设置多个闹铃的。闹铃的持续时间为一分钟。可以手动按键关闭闹铃。闹铃电路模块如图所示：图 2-10 闹铃模块电路图第三章 电路的软件设计3.1 程序流程框图 当电路接入电源后，首先进行初始化。初始化完成后如果是反正实验显示屏会自动读取当前计算机时间，如果是实物电路则会全部显示零。这时通过按键进入子程序进行时间设置调整。（具体程序见附录2） 图5主程序流程图3.2子程序流程图子程序主要是对时间和闹铃时间进行设置调整。（具体程序见附录2）图6 时间及闹铃程序流程图第四章 数字钟功能仿真4.1 Proteus软件简介Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是：实现了单片机仿真和数字电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如Keil C51 uVision2等软件。具有强大的原理图绘制功能。总之，该软件是一款集单片机和电路分析于一身的仿真软件，功能极其强大。本章介绍Proteus ISIS软件的工作环境和一些基本操作。4.1.1 进入 Proteus ISIS双击桌面上的ISIS 6 Professional图标或者单击屏幕左下方的“开始”“程序”“Proteus 7.1 Professional” “ISIS 7.1 Professional”，出现如图1-1所示图4-1 启动时的屏幕4.1.2工作界面Proteus ISIS的工作界面是一种标准的Windows界面，如图1-2所示。包括：标题栏、主菜单、标准工具栏、绘图工具栏、状态栏、对象选择按钮、预览对象方位控制按钮、仿真进程控制按钮、预览窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口。图4- 2 Proteus ISIS的工作界面4.1.3 基本操作(1）图形编辑窗口在图形编辑窗口内完成电路原理图的编辑和绘制。为了方便作图采用了坐标系统（CO-ORDINATE SYSTEM）ISIS中坐标系统的基本单位是10nm，主要是为了和Proteus ARES保持一致。但坐标系统的识别（read-out）单位被限制在1th。坐标原点默认在图形编辑区的中间，图形的坐标值能够显示在屏幕的右下角的状态栏中。点状栅格（The Dot Grid）与捕捉到栅格（Snapping to a Grid）编辑窗口内有点状的栅格，可以通过View菜单的Grid命令在打开和关闭间切换。点与点之间的间距由当前捕捉的设置决定。捕捉的尺度可以由View菜单的Snap命令设置，或者直接使用快捷键F4、F3、F2和CTRL+F1。如图1-3所示。若键入F3或者通过View菜单的选中Snap 100th， 图4-3 视图菜单你会注意到鼠标在图形编辑窗口内移动时，坐标值是以固定的步长100th变化，这称为捕捉，如果你想要确切地看到捕捉位置，可以使用View菜单的X-Cursor命令，选中后将会在捕捉点显示一个小的或大的交叉十字。实时捕捉（Real Time Snap）：当鼠标指针指向管脚末端或者导线时，鼠标指针将会被捕捉到这些物体，这种功能被称为实时捕捉，该功能可以使你方便的实现导线和管脚的连接。可以通过Tools菜单的Real Time Snap 命令或者是TRL+S切换该功能。可以通过View菜单的Redraw命令来刷新显示内容，同时预览窗口中的内容也将被刷新。当执行其它命令导致显示错乱时可以使用该特性恢复显示。视图的缩放与移动可以通过如下几种方式：用鼠标左键点击预览窗口中想要显示的位置，这将使编辑窗口显示以鼠标点击处为中心的内容。在编辑窗口内移动鼠标，按下SHIFT键，用鼠标“撞击”边框，这会使显示平移。我们把这称为Shift-Pan。用鼠标指向编辑窗口并按 缩放键或者操作鼠标的滚动键，会以鼠标指针位置为中心重新显示。(2)预览窗口（The Overview Window）该窗口通常显示整个电路图的缩略图。在预览窗口上点击鼠标左键，将会有一个矩形蓝绿框标示出在编辑窗口的中显示的区域。 其他情况下，预览窗口显示将要放置的对象的预览。这种Place Preview特性在下列情况下被激活：l 当一个对象在选择器中被选中l 当使用旋转或镜像按钮时l 当为一个可以设定朝向的对象选择类型图标时（例如：Component icon, Device Pin icon等等）l 当放置对象或者执行其他非以上操作时，place preview会自动消除l 对象选择器（Object Selector）根据由图标决定的当前状态显示不同的内容。显示对象的类型包括：设备，终端，管脚，图形符号，标注和图形。l 在某些状态下，对象选择器有一个Pick切换按钮，点击该按钮可以弹出库元件选取窗体。通过该窗体可以选择元件并置入对象选择器，在今后绘图时使用。(3)对象选择器窗口通过对象选择按钮，从元件库中选择对象，并置入对象选择器窗口，供今后绘图时使用。显示对象的类型包括：设备，终端，管脚，图形符号，标注和图形。(4)图形编辑的基本操作包括：a.对象放置（Object Placement）放置对象的步骤如下（To place an object:）：首先，根据对象的类别在工具箱选择相应模式的图标（mode icon）。其次，根据对象的具体类型选择子模式图标（sub-mode icon）。再次，如果对象类型是元件、端点、管脚、图形、符号或标记，从选择器里（selector）选择你想要的对象的名字。对于元件、端点、管脚和符号，可能首先需要从库中调出。如果对象是有方向的，将会在预览窗口显示出来，你可以通过预览对象方位按钮对对象进行调整。最后，指向编辑窗口并点击鼠标左键放置对象。b.选中对象（Tagging an Object）用鼠标指向对象并点击右键可以选中该对象。该操作选中对象并使其高亮显示，然后可以进行编辑。 选中对象时该对象上的所有连线同时被选中。 要选中一组对象，可以通过依次在每个对象右击选中每个对象的方式。也可以通过右键拖出一个选择框的方式，但只有完全位于选择框内的对象才可以被选中。在空白处点击鼠标右键可以取消所有对象的选择。c.删除对象（Deleting an Object）用鼠标指向选中的对象并点击右键可以删除该对象，同时删除该对象的所有连线。d.拖动对象（Dragging an Object）用鼠标指向选中的对象并用左键拖曳可以拖动该对象。该方式不仅对整个对象有效，而且对对象中单独的labels也有效。如果Wire Auto Router功能被使能的话，被拖动对象上所有的连线将会重新排布或者fixed up。这将花费一定的时间（10秒左右），尤其在对象有很多连线的情况下，这时鼠标指针将显示为一个沙漏。如果你误拖动一个对象，所有的连线都变成了一团糟，你可以使用Undo命令撤消操作恢复原来的状态。e.拖动对象标签（Dragging an Object Label）许多类型的对象有一个或多个属性标签附着。例如，每个元件有一个“reference”标签和一个“value”标签。可以很容易地移动这些标签使你的电路图看起来更美观。移动标签的步骤如下（To move a label）：首先，选中对象；然后，用鼠标指向标签，按下鼠标左键。进而，拖动标签到你需要的位置。如果想要定位的更精确的话，可以在拖动是改变捕捉的精度（使用F4、F3、F2、CTRL+F1键）。最后释放鼠标f.调整对象大小（Resizing an Object）子电路（Sub-circuits）、图表、线、框和圆可以调整大小。当你选中这些对象时，对象周围会出现黑色小方块叫做“手柄”，可以通过拖动这些“手柄”来调整对象的大小。调整对象大小的步骤如下（To resize an object）：首先选中对象；然后如果对象可以调整大小，对象周围会出现黑色小方块，叫做“手柄”。最后用鼠标左键拖动这些“手柄”到新的位置，可以改变对象的大小。在拖动的过程中手柄会消失以便不和对象的显示混叠。g.调整对象的朝向（Reorienting an Object）许多类型的对象可以调整朝向为0，90，270，360或通过x轴y轴镜象。当该类型对象被选中后，“Rotation and Mirror”图标会从蓝色变为红色，然后就可以来改变对象的朝向。调整对象朝向的步骤如下（To reorient an object）：首先选中对象；然后用鼠标左键点击Rotation图标可以使对象逆时针旋转，用鼠标右键点击Rotation图标可以使对象顺时针旋转。最后用鼠标左键点击Mirror图标可以使对象按x轴镜象，用鼠标右键点击Mirror图标可以使对象按y轴镜象。毫无疑问当Rotation and Mirror图标是红色时，操作他们将回改变某个对象，即便你当前没有看到它，实际上，这中颜色的指示在你想对将要放置的新对象操作时是格外有用的。当图标是红色时，首先取消对象的选择，此时图标会变成蓝色，说明现在可以“安全”调整新对象了。h.编辑对象（Editing an Object）许多对象具有图形或文本属性，这些属性可以通过一个对话框进行编辑，这是一中很常见的操作，有多种实现方式。编辑单个对象的步骤是（To edit a single object using the mouse）：首先选中对象；然后用鼠标左键点击对象。连续编辑多个对象的步骤是（To edit a succession of objects using the mouse）首先选择Main Mode图标，再选择Instant Edit图标。依次用鼠标左键点击各个对象以特定的编辑模式编辑对象的步骤是（To edit an object and access special edit modes:）：指向对象，使用键盘CTRL+E；对于文本脚本来说，这将启动外部的文本编辑器。如果鼠标没有指向任何对象的话，该命令将对当前的图进行编辑。通过元件的名称编辑元件的步骤如下（To edit a component by name:）：键入E；在弹出的对话框中输入元件的名称（part ID）。确定后将会弹出该项目中任何元件的编辑对话框，并非只限于当前sheet的元件。编辑完后，画面将会以该元件为中心重新显示。你可以通过该方式来定位一个元件，即便你并不想对其进行编辑。在OBJECT SPECIFICS这一节中将详细说明对应于每种对象类型的具体编辑操作方式。i.编辑对象标签（Editing An Object Label）元件、端点、线和总线标签都可以象元件一样编辑。编辑单个对象标签的步骤是（To edit a single object label using the mouse:）:选中对象标签；用鼠标左键点击对象。连续编辑多个对象标签的步骤是（To edit a succession of object labels using the mouse:）：选择Main Mode图标，再选择Instant Edit图标；依次用鼠标左键点击各个标签；任何一种方式，都将弹出一个带有Label and Style栏的对话框窗体。可以参照指南中Editing Local Styles这一节得到编辑local 文本类型的详细内容。j.拷贝所有选中的对象（Copying all Tagged Objects）拷贝一整块电路的方式（To copy a section of circuitry:）：选中需要的对象，具体的方式参照上文的Tagging an Object部分；鼠标左键点击Copy图标；把拷贝的轮廓拖到需要的位置，点击鼠标左键放置拷贝；重复步骤3放置多个拷贝；点击鼠标右键结束。当一组元件被拷贝后，他们的标注自动重置为随机态，用来为下一步的自动标注做准备，防止出现重复的元件标注。k.移动所有选中的对象（Moving all Tagged Objects）移动一组对象的步骤是（To move a set of objects:）：选中需要的对象，具体的方式参照上文的Tagging an Object部分；把轮廓拖到需要的位置，点击鼠标左键放置。你可以使用块移动的方式来移动一组导线，而不移动任何对象。更进一步的讨论可以参照Dragging Wires这一节。l.删除所有选中的对象（Deleting all Tagged Objects）删除一组对象的步骤是（To delete a group of objects:）：选中需要的对象，具体的方式参照上文的Tagging an Object部分；用鼠标左键点击Delete图标；如果错误删除了对象，可以使用Undo命令来恢复原状。（5）画线（WIRING UP）画线（Wire Placement）你一定发现没有画线的图标按钮。这是因为ISIS的智能化足以在你想要画线的时候进行自动检测。这就省去了选择画线模式的麻烦。.在两个对象间连线（To connect a wire between two objects）；左击第一个对象连接点；如果你想让ISIS自动定出走线路径，只需左击另一个连接点。另一方面，如果你想自己决定走线路径，只需在想要拐点处点击鼠标左键。一个连接点可以精确的连到一根线。在元件和终端的管脚末端都有连接点。一个圆点从中心出发有四个连接点，可以连四根线。由于一般都希望能连接到现有的线上，ISIS也将线视作连续的连接点。此外，一个连接点意味着3根线汇于一点，ISIS提供了一个圆点，避免由于错漏点而引起的混乱。在此过程的任何一个阶段，你都可以按ESC来放弃画线。线路自动路径器(WAR)为你省去了必须标明每根线具体路径的麻烦。该功能默认是打开的，但可通过两种途径方式略过该功能。如果你只是在两个连接点左击，WAR将选择一个合适的线径。但如果你点了一个连接点，然后点一个或几个非连接点的位置，ISIS将认为你在手工定线的路径，将会让你点击线的路径的每个角。路径是是通过左击另一个连接点来完成的。WAR可通过使用工具菜单里的WAR命令来关闭。这功能在你想在两个连接点间直接定出对角线时是很有用的。.重复布线（Wire Repeat）假设你要连接一个8字节ROM数据总线到电路图主要数据总线，你已将ROM，总线和总线插入点如图1.4放置。图 4-4 重复布线首先左击A，然后左击B，在AB间画一根水平线。双击C，重复布线功能会被激活，自动在CD间布线。双击E、F，以下类同。重复布线完全复制了上一根线的路径。如果上一根线已经是自动重复布线将仍旧自动复制该路径。另一方面，如果上一根线为手工布线，那么将精确复制用于新的线。拖线（Dragging Wires）管线一般使用连接和拖的方法，但也有一些特殊方法可以使用。如果你拖动线的一个角，那该角就随着鼠标指针移动。如果你鼠标指向一个线段的中间或两端，就会出现一个角，然后可以拖动。注意：为了使后者能够工作，线所连的对象不能有标示，否则ISIS会认为你想拖该对象。也可使用块移动命令来移动线段或线段组。移动线段或线段组（To move a wire segment or a group of segments）：在你想移动的线段周围拖出一个选择框。若该“框”为一个线段旁的一条线也是可以的；左击“移动”图标（在工具箱里）； 如图标所示的相反方向垂直于线段移动“选择框”（tag-box）左击结束。如果操作错误，可使Undo命令返回。由于对象被移动后节点可能仍留在对象原来位置周围，ISIS提供一项技术来快速删除线中不需要的节点。从线中移走节点（To remove a kink from a wire）：选中（Tag）要处理的线；用鼠标指向节点一角，按下左健； 拖动该角和自身重合4、 松开鼠标左键。ISIS将从线中移走该节点。主窗口是一个标准Windows窗口，除具有选择执行各种命令的顶部菜单和显示当前状态的底部状态条外，菜单下方有两个工具条，包含与菜单命令一一对应的快捷按钮，窗口左部还有一个工具箱，包含添加所有电路元件的快捷按钮。工具条、状态条和工具箱均可隐藏。这里的两个图分别是中文和英文主窗口。4.2 Protues运行 运行Proteus程序后，进入软件的主界面。通过左侧工具栏中的P(从库中选择元件命令)命令，在Pick Devices 左侧窗口中选择所需元件的关键字，然后放置元件并调整方向和位置以及参数设置，进行连线。最后载入hex文件后可以进行模拟仿真，可以全速运行也可以单步调试运行。图 4-5 运行按键4.3按键功能介绍：4.3.1主界面按键功能由上而下依次为：1、设置时间；2、设置闹钟；3闹