单片机技术与应用高职 [Proteus软件在高职单片机实验教学中的应用]

  摘 要:本文对单片机课程实验教学现状进行了分析,并通过采用Proteus软件进行虚拟仿真,将其作为传统实验的重要补充,丰富了实验教学的手段,有利于调动学生的学习积极性,提高了他们的科研创新能力。�
  关键词:单片机;Proteus软件;实验教学��
  
   一、单片机课程实验教学的现状
  随着科学技术的不断发展,单片机这门课程已经成为温州科技职业学院(以下简称“我校”)电子类专业的主干专业课,其中它的实验教学占有很重要的地位。在单片机的实验教学中,我校采用由单片机学习板、仿真器和PC机组成的实验平台,虽然单片机的开发板比传统的单片机实验箱小巧,而且也可以很直观地看到开发板上的硬件电路图,但是由于它的大部分硬件电路都是已经固定的,在单片机的实际实验教学中,学生所做的大部分的实验操作就是搭搭线,然后输入相关的程序,观看实验结果,学生可以扩展的空间不大,学生所需要做的改动也不多,限制了学生的发挥。单片机实验室除了平时上实验课时间开放外,其他的时间并不开放,而学生又没有单片机开发板等实验设备,这对学生课外学习单片机的积极性造成了一定的影响。�
  基于上述原因,在我校单片机的实验教学中引入了Proteus软件来辅助教学,激发了学生的学习兴趣,提高了教学质量。�
   二、Proteus软件介绍
  Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其他EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件,是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。运行于Windows操作系统上,该软件的主要特点是:①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。②Proteus可提供仿真仪表资源,同时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。③提供软硬件相结合的调试功能,同时支持第三方的软件编译和调试环境。④具有强大的原理图绘制功能。�
   三、Proteus软件在单片机实验教学中的应用
  1.辅助单片机液晶显示实验�
  一般的教学开发板,仅提供简单的1602液晶显示屏,无法为学生提供更多的液晶模块学习。而Proteus软件里的液晶显示模块则为学生提供串口的液晶模块、并口的液晶模块、点阵的液晶模块和不同控制器的液晶模块等的扩展学习和练习。�
  2.辅助AD和DA转化实验�
  在单片机教材里,DA转化模块普遍介绍DAC0832芯片,并且该芯片在硬件上有单缓冲和双缓冲两种连接方式,同时还有总线控制方式和非总线控制方式。一般的开发板上仅仅只有一种连接方式,在实验中让学生局限于一种编程方式,不易于思维的扩展。但是通过Proteus软件,可以丰富DAC0832的学习,同时提供多款DA转化芯片,丰富了学生的思维,保证课后练习的质量。�
  3.辅助DS18B20、I2C总线的器件的实验练习�
  在串行总线器件的授课中,一般仅仅只针对单个器件的讲授,并且开发板的设计也仅仅是针对单个器件来讲,而不能提供一个深入学习多个总线器件的通信系统,同时由于实验条件有限,不能提供所有的总线器件。而Proteus软件提供了各种总线器件。�
   四、Proteus软件是大学生电子设计竞赛的训练平台
  Proteus软件是每年大学生电子竞赛必要的训练平台,学生在单片机上进行电子设计制作时,先在Proteus仿真软件中进行原理图的绘制,程序的调试等,待设计方案在Proteus软件仿真中通过后,再购买元器件,搭建硬件电路图,最后进行实物制作与调试,这样,不受时间、空间的限制,有效地避免了方案修改、调换元器件、源程序调试等一系列问题造成的麻烦,而且也不用担心烧坏设备和元器件,大大缩短了产品制作开发周期。�
  虽说应用Proteus软件不需要大量的硬件设备,也不需要更多地占用实验场地,但它毕竟是一种软件的开发环境,还不能完全代替实际硬件电路。在实际教学中,应该有效地结合软件仿真和实物教学,发挥各自的优点,充分调动学生的学习主动性,提高他们的创新能力。��
  参考文献:
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  [1]张雪娟,宣乐飞.Proteus软件在实践教学中的应用[J].计算机时代�,�2010(10).�
  [2]陈 龙,张亚君.Proteus仿真软件在单片机实验教学中的应用[J].实验技术与管理,2009(8).
  
  
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