跟着科学技能的开展，单片机技能在产品的人机交互规划中扮演着越来越重要的人物，而单片机仿真和PCB规划成为其重要分支。Proteus软件在单片机和外围器材方面杰出的仿真才能使其成为现在最好的仿真东西之一，而该软件还可在仿真原理图的基础上规划PCB。此论文以AT80C51为芯片的流水灯为实例，根据Proteus软件和Keil uVision2软件论说了整个电路原理图的制造与仿真和PCB规划流程，旨在为单片机初学者供给一种有用地学习办法。
1.导言
单片机是将CPU芯片，存储器芯片，I/O接口芯片和简略的I/O设备装配在一块印刷电路板上，再配上存储在ROM中的监控程序，这便构成了一台单板微型核算机。传统的单片机开发都是选用硬件试验箱或试验板办法，硬件出资本钱相对较高；这种定式的环境很简单将开发者的思想禁闭在小小的试验箱里，不利于立异思想完结，关于初学者还会构成认知上的误区，即所谓的单片机就是在一个箱子里牵线搭桥，这极不利于后续的开发。
现在，具有电路仿真功用的软件比较多，功用比较好的有Multisim、Protel、O r C A D等，但这些对单片机的仿真力不从心。到现在为止，只要Proteus软件能够供给完善的单片机芯片及嵌入式体系的仿真。
2.单片机仿真所需试验装备
2.1选用Proteus软件作为单片机仿真软件
Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司开发的EDA东西软件。它不只是模仿电路、数字电路、模/数混合电路的规划渠道，更是现在世界上最先进，最完好的多种类型微处理器体系的规划与仿真渠道，真实完结了在核算机上完结原理图规划，电路剖析与仿真，微处理器程序规划与仿真，体系测验与功用验证，到构成PCB的完好电子规划、研制进程。
Proteus软件由ISIS和ARES两个软件构成，其间ISIS是一款智能原理图输入体系软件，可作为电子体系仿真渠道，ARES是一款高档布线修改软件，用于规划PCB.
2.2选用Keil uVision2软件对程序进行编译和调试
Proteus仿真中的单片机芯片，与单片机硬件的试验台中单片机芯片相同，需求下载编译好的机器言语文件，这样就需求汇编言语和C言语的编译器。KeiluVision2是51系列兼容单片机C言语软件开发体系，运用接近于传统C言语的语法来开发，它还能嵌入汇编，您能够在要害的方位嵌入，一起可移植性强，使程序到达接近于汇编的作业功率。此外，Keil uVision2软件还支撑很多不同公司的单片机芯片，集修改、编译和程序调试于一体，之后将生成的。HEX文件，下载到单片机芯片里，这就完结了程序的固化。
3.根据Proteus软件含有AT80C51芯片的流水灯仿真与PCB制造
3.1 Proteus单片机仿与PCB制造的试验流程（如图1所示）
3.2用ISIS软件制造含有AT80C51单片机芯片的原理图
1）翻开ISIS Professional软件，履行“File”→“New Design”，在弹出窗口中挑选默许模板“DEFAULT”，点击“OK”，然后保存，命名为“liushuideng.DSN”。
2）“System”→“Set Sheet Sizes…”，弹出“Sheet Size Configuration”对话框，设定图纸为A4，单击“OK”。
3）增加元器材。
详细数值见图3.在东西栏中履行菜单指令“Library”→“Pick Device/Symbol…”，弹出对话框在“Keywords”栏里输入所需元器材，右侧栏将显现，此刻只需挑选自己需求的元器材，点击“OK”，然后在列表中选中元器材（所用元件如下表1所示），在原理图修改窗口适宜方位单击鼠标完结放置，按此办法将列表中的一切元器材增加进去。
4）放置电源和地：单击左边东西箱中图标，在方针挑选器中单击“POWER”，使其出现蓝色条，再在原理图修改窗口适宜方位单击鼠标，就将“电源”放置在原理图中；单击“GROUND”，用相同办法，将“地”放置在原理图中。
5）布线：在ISIS原理图修改窗口中没有专门的布线按钮，但体系默许主动布线有用，因而，可直接画线，布线如图2所示。
4.C言语编程
4.1树立工程文件
1）翻开K e i l u V i s i o n 2软件，点击“Project”→“New Project”，命名为“liushuideng”，然后保存，在弹出的对话框“Data base”栏中挑选“Atmel”→“89C51”→“确认”；然后点击“File”
→“New File”。
2）点击“Save”→文件命名为“liushuideng.
c“→”保存“，本程序运用C言语编程后缀有必要是”。c“。
3）点击“Target 1”→“Sour Group1”
→“Add Files to Group”Sour Group 1“”，在弹出的对话框中挑选刚建的文件，然后点击“Add”，增加完结后点击“Close”；到此工程树立结束。
4.2运用C言语编写流水灯的程序源代码
#include #include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uchar temp；void delay（uint）；
void main（）
{temp=0xfe；P0=temp；while（1）
{temp=_crol_（temp，1）；delay（600）；
P0=temp；} }
void delay（uint z）
{ u i n t x ， y ； f o r（x = 1 0 0 ； x > 0 ； x – -）
for（y=z；y>0；y-）；}
4.3调试程序
经调试本程序，下边状况栏显现“0Errors，0 Warning”，表明“0”过错，“0”正告。
4.4生成。HEX方针文件
选中“Target 1”单击右键→“Optionfor Target Target 1‘”，在弹出的对话框中，单击“Output”→“Create HEX File”打钩，再次运转程序即可生成。HEX方针文件。
5.原理图仿真
（1）在Proteus ISIS中，双击AT89C51单片机芯片，在弹出的“Edit Component”
对话框的“P r o g r a m F i l e”栏中挑选“liushuideng.hex”，然后点击“OK”。
（2）在Proteus ISIS修改窗口左下方点击播放按钮，或许在“Debug”菜单下挑选“Execute”，能够看到，首要P0.0点亮LED灯，等候一秒后平息，一起P0.1点亮另一只LED灯，相同等候一秒后平息，P0.2点亮LED灯┄┄当P0.7点亮LED灯等候一秒后平息后，P0.0点亮LED灯┄┄如此循环，间隔时间可在delay函数中自行设定，在运转成果如图2所示。
LED灯左边的点出现蓝色时，表明点亮状况，赤色时，表明平息状况。
6.PCB的制造
6.1计算电路原理图中运用的元器材
在ISIS中履行菜单指令“Tools”→“Billof Materials”→“2 ASCII Output”，生成元器材清单，如图3所示：
6.2导入网络表
在I S I S中，双击开关“K”，会弹出“Edit Component”对话框，将“Excludefrom PCB Layout”前的“√”去掉，点击“OK”；履行菜单指令“Tools”→“Netlistto ARES”，体系主动翻开ARES软件。在ISIS中有些元器材没有指定封装办法，因而体系会主动弹出“Package Selector”对话框，在“Package”栏中输入相应的封装办法，关于发光二极管的封装办法为“LED”，按钮“K”的封装办法为“SW-PUSH1”。
6.3放置元器材
完结元器材封装后，进入A R E S操作界面，先要点击主东西箱中图标，此为2DGroaphics框体形式，在左下角下拉框中挑选当时板层为“Board Edge”（黄色），在作业区内单击不放，拉出来个黄框，按需求设定巨细，那就是PCB修改板层。在元器材不多的情况下，为了到达自己想要的规划作用，选用手动安置元器材的办法，在主东西箱中单击元件形式图标，在元器材列表中挑选某个元器材，然后在修改区中适宜方位单击鼠标左键，即可放置好该元器材；假如元器材比较多，选用主动安置元器材和手动安置元器材相结合的办法，能够大大进步制板功率。元器材放置结束后，且右下角显现“No DRC errors”，无规划规矩过错。
6.4布线
ARES供给了交互手艺布线和主动布线两种办法，一般结合运用以进步功率，并使PCB具有更好的电气特性，也愈加漂亮。履行菜单指令“Tools”→“Auto Router”，弹出“Shape Based Auto Router”对话框，按需求自行设定各参数，然后点击“OK”，开端主动布线，然后进行手艺调整，成果如图4所示：
6.5规矩查看
CRC查看：点击“Tools”→“ConnectivityChecker”，体系进行衔接性查看，下边状况框提示“0 CRC violationsfound”，表明无CRC过错且无DRC过错。
6.6敷铜
1）顶层敷铜：点击“Tools”→“PowerPlane Generator”，弹出“Power PlaneG e n e r a t o r”对话框，在此对话框中的“Net”栏中挑选“GND=POWRE”，“Layer”
栏中挑选“Top Copper”，“Boundary”栏中挑选“T10”，设置好后，点击“OK”，进行顶层敷铜。
2）底层敷铜：只需在“Layer”栏中挑选“Bottom Copper”，其它操作同顶层敷铜。
6.7 3D作用显现
点击“Output”→“3D Visualizati o n”，显现3 D作用如图5所示，经过“View”的下拉菜单能够显现不同的3D作用。
6.8输出光绘文件
点击“Output”→“IDF ManufacturingOutput”，按PCB出产要求设置参数，点击“Generate”，生成相应的光绘文件。将导出的光绘文件和相应钻孔文件，发送到PCB厂家就能够进行制板了。也能够自己购买原材料，着手制造一块流水灯的PCB板，这样更能加深对单片机开发进程和作业原理的了解。
7.结束语
本论文以Proteus软件为仿真东西，Keil uVision2软件为程序修改器，相对完好的论说了单片机的仿真和制造PCB的流程，一起流水灯的制造也是单片机入门典型实例；这将让广阔单片机初学者对其开发流程有大致了解。运用Proteus软件进行单片机仿真试验，不只减少了原材料的损耗，还弥补了试验仪器和元器材缺少带来的缺乏。初学者经过仿真试验，能够了解单片机体系的开发办法，这十分有助于培育其归纳剖析才能、排除故障才能和开发、立异才能。
