1.5 开发工具简介
用单片机组成应用系统时，其应用程序的编程、修改、调试，运行结果是否符合设计要求，软件、硬件故障的判断以及程序固化等等问题，靠系统自身根本无法解决，必须借助外界的帮助。在方案论证时就必须对关键性的环节进行试验、模拟；在对软件、硬件分别调试时，有的应用程序较长，必须靠外界对程序进行机器码的翻译；在系统联调时，必须对软件、硬件各部分进行全面测试，仔细检查样机是否达到了系统设计的性能指标，以便充分暴露可能存在的问题。要完成以上工作必须依靠开发工具。好的开发工具能够起到事半功倍的效果。目前支持单片机开发的工具很多，有必要选择使用。
1.5.1 KEIL Cx51
单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，我们写的汇编语言源程序要变为CPU可以执行的机器码有两种方法［1］：一种是手工汇编，另一种是机器汇编。目前已极少使用手工汇编的方法了。机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器码，用于MCS-51单片机的汇编软件有早期的A51,随着单片机开发技术的不断发展，从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发，单片机的开发软件也在不断发展，Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机的软件，这从近年来各仿真厂商纷纷宣布支持Keil即可看出。
KEIL目前的版本是v8.08，它是一个基于Windows的软件开发平台，有一个功能强大的编辑器、项目管理器和制作工具。uVision3支持8051的所有KEIL工具，包括C编译器、宏汇编器、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境(uVision)将这些部份组合在一起。运行Keil软件需要Pentium或以上的CPU,16MB或更多RAM、20M以上空闲的硬盘空间。
1、建立源文件
使用菜单“File->New”或者点击工具栏的新建文件按钮，即可在项目窗口的右侧打开一个新的文本编辑窗口，在该窗口中输入以下汇编语言源程序。保存该文件，注意必须加上扩展名(汇编语言源程序一般用ASM或A51为扩展名)。
2、建立工程文件
在项目开发中，并不是仅有一个源程序就行了，还要为这个项目选择CPU，确定编译、汇编、连接的参数，指定调试的方式，有一些项目还会有多个文件组成等，为管理和使用方便，Keil使用工程(Project)这一概念，将这些参数设置和所需的所有文件都加在一个工程中，只能对工程而不能对单一的源程序进行编译和连接等操作。
点击“Project->New Project...”菜单，出现一个对话框，要求给将要建立的工程起一个名字，不需要扩展名。输入一个名字，点击“保存”按钮，出现第二个对话框，这个对话框要求选择目标CPU(即所用芯片的型号)。如果选择Atmel公司的89C51芯片，点击ATMEL前面的“+”号，展开该层，点击其中的89C51,然后再点击“确定”按钮，回到主界面，此时，在工程窗口的文件页中，出现了“Target1”，前面有“+”号，点击“+”号展开，可以看到下一层的“Source Group1”，点击“Source Group1”使其反白显示，然后，点击鼠标右键，出现一个下拉菜单，选中其中的“Add file to Group ‘Source Group1’”，出现一个对话框，要求寻找源文件，浏览找到所需的文件，将它加入项目。
工程建立好以后，还要对工程进行进一步的设置，以满足要求。
1.5.2 PROTEUS
PROTEUS系统包括ISIS.EXE(电路原理图设计、电路原理仿真)、ARES.EXE(印刷电路板设计)两个主要程序三大基本功能。其中最令人称赞的是电路原理仿真功能，除有普通分离器件、小规模集成器件的仿真功能以外，还具有多种带有CPU的可编程序器件的仿真功能；具有多种总线、存储器、RS232终端仿真功能；具有电动机、液晶显示器等特殊器件的仿真功能；对可编程器件可以灵活地外挂各种编译、编辑工具，使用非常方便。具有多种虚拟仪器帮助完成实时仿真调试；具有传输特性、频率特性、电压波动分析、噪声分析等多种图形分析工具、可以完成电路参数和可靠性分析。
电路原理图是有电子器件符号和连接导线组成的图形。在图中器件有编号、名称、参数等属性，连接导线有名称、连接的器件引脚等属性。电路原理图的设计就是放置器件并把相应的器件引脚用导线连接起来，并修改器件和导线的属性。
1、建立设计文件
打开ISIS系统，选择文件菜单中的新建，打开图纸选择窗口，选择合适的图纸类型，确认后自动建立一个缺省标题(UNTITLED)的文件，再选择文件菜单的另存为，建立自己名称的设计文件。
2、放置对象
①根据对象的类别在工具箱选择相应模式的图标。
②根据对象的具体类型选择子模式图标
③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。
④如果对象是有方向的，将会在预览窗口显示出来，你可以通过点击旋转各镜象图标来调整对象的朝向。
⑤最后，指向编辑窗口并点击鼠标左键放置对象。对于不同的对象，确切的步骤可能略有不同，但你会发现和其它的图形编辑软件是类似的，而且很直观。
3、放置连线
如果你想让ISIS自动定出走线路径，只需单击另一个连接点。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。当你连接了一条线之后，将鼠标移到另一个器件引脚，双击就可以画出同样的一条线。
在电路设计好后，放置信号源，在Design菜单下，选择Configure Power Rails弹出对话框，可以选择网络标号所对应的电压(如设置GND，VCC的电压值等)，这样可以给调试带来很大的方便。当虚拟仪器连接好后，编辑窗口左下角的 可以帮助启动仿真过程，所对应的功能分别是：执行、单步执行、暂停、停止。
2 系统硬件设计
单片机变频调速系统的硬件是由单片机控制系统、变频器电路、数/模转换电路、信号检测电路和电源电路等五大部分组成，其系统框图如图2-1所示。
~
图2-1 变频调速系统框图
2.1 单片机控制系统
单片机控制系统由AT89C51，复位电路，时钟电路，键盘电路和显示电路构成，其系统组成框图如图2-2所示。
图2-2 单片机控制系统框图
AT89C51是采用高性能的静态80C51设计由先进CMOS工艺制造并带有非易失性Flash 程序存储器全部支持12时钟和6时钟操作。它片内有8KB的ROM、256字节的RAM、有32条I/O口线、3个16位定时/计数器、6输入4优先级嵌套中断结构、1个串行I/O口(可用于多机通信I/O 扩展或全双工UART)以及片内振荡器和时钟电路。此外，由于器件采用了静态设计，可提供很宽的操作频率范围(频率可降至0)。可实现两个由软件选择的节电模式-空闲模式和掉电模式。空闲模式冻结CPU，但RAM、定时器、串口和中断系统仍然工作。掉电模式保存RAM 的内容，但是冻结振荡器，导致所有其它的片内功能停止工作。由于设计是静态的，时钟可停止而不会丢失用户数据。运行可从时钟停止处恢复。