Proteus在单片机教学与实践中的应用_简单制作

论文导读::首先介绍了Proteus仿真软件,然后通过简单制作举例说明了如何使用Proteus,最后阐述了单片机教学与实践中引入Proteus仿真软件的好处。
论文关键词:Proteus,简单制作,教学与实践

 

1 Proteus 简介

Proteus是英国Labcenter公司研发的多功能EDA(电子设计自动化),它实现了从电路设计到测试、仿真、调试的整个过程。仿真运行通过后再制作实际电路的话,就大大缩短了开发周期,并且降低了开发成本。所以说它为电子电路、单片机应用系统的开发设计以及教师的教学、学生的学习提供了非常有效的方法。

2 单片机应用系统设计与仿真实例

下面通过制作一个简单的单灯闪烁,说明如何使用Proteus实现单片机应用系统的设计与仿真。要求发光二极管一亮一灭的不停闪烁。

2.1 设计电路

利用Proteus绘制电路原理图的步骤如下:

⑴运行Proteus ISIS程序;

⑵单击P命令进入元件选择对话框,选择电路设计中所需的元件;

⑶放置元件到绘图区简单制作,布好局;

⑷设置好元件的参数;

⑸连接导线。

绘制完成的单灯闪烁硬件电路图如图1所示。

Proteus

图1 单灯闪烁硬件电路图

2.2 编写程序

ORG0030H

LOOP: SETB P1.0

LCALL DELAY

CLR P1.0

LCALL DELAY

LJMP LOOP

DELAY: MOVR3, #250

L:MOV R4, #250

LL:DJNZ R4, LL

DJNZ R3, L

RET

END

编辑好程序保存时,文件的扩展名必须是ASM格式。

编译程序,若编译通过,便得到HEX格式的文件论文开题报告范例。

2.3 加载程序文件

双击原理图中的单片机元件AT89C51,便出现单片机的属性编辑窗口,在“Program File”栏指出HEX格式的程序文件所在的位置,就可将该程序文件加载到单片机中。

2.4 启动仿真,看电路运行效果

单击仿真控制按钮,观察电路的运行状况。

Proteus可以总体仿真运行,也可单步或设置断点仿真。

启动仿真后,能清楚地观察到单片机系统在运行时,各硬件所处的实时状态。

若电路设计合理、程序编写正确,就会看到发光二极管不停地闪烁。

2.5 调试简单制作,修正电路、程序代码

若未出现想要实现的功能,就需进行软硬件调试。

对于硬件电路,可用Proteus中提供的测量仪器仪表对电路进行测试、观察;至于程序,可采取单步或设置断点进行仿真调试。

不断修正电路及程序代码,直到能实现相应功能,并改变元件参数使电路的性能达最优。

注:每次修改完程序后,都必须再编译一次,然后装载到单片机中。

2.6 仿真运行通过,制作实际电路

仿真运行通过后,根据设计的原理图,购买元器件、制板、焊接、测试调试,直至产品制作成功。

Proteus仿真模型是根据生产厂家提供的技术参数文件来建立的,仿真极接近实际简单制作,所以仿真运行通过后制作的实际电路的成功率相当高。

3 引入Proteus的好处

3.1 教学中

1. 教学内容生动形象化

利用Proteus仿真软件和多媒体教学设备,在课堂中通过实例仿真,演示从单片机硬件设计到软件调试的全过程,并演示运行结果,使教学内容生动形象化。

2. 激发学生的学习兴趣,提高教学质量

教学中对实例用Proteus进行仿真,这种结合实际讲解知识点的方法,大大激发了学生的学习兴趣,使知识点变得容易理解、接受,从而提高了教学质量。

3. 拓展学生思维

讲解完知识点后,针对实例,向学生提出相关拓展性问题。比如上例中:

⑴P1.0口线上能否多并联几个发光二极管?改变R2阻值大小的话会出现什么现象?

⑵能不能将P1.0换为32根I/O口线中的其他线呢?若能的话,改为P0的某一口线时需注意什么?

⑶P1.1~P1.7能否像P1.0一样都接发光二极管以及电阻呢?

⑷硬件电路改了简单制作,程序相应地要如何修改呢?。。。论文开题报告范例。。。

通过提问,并适当演示,这样不仅拓展了学生的思维,同时加强、深化了学生对知识点的理解。

3.2 实践中

1. 提高开发速度,降低开发成本

从上例可看出,利用Proteus软件,在绘图区绘制好电路原理图,并将编译后的程序文件加载到单片机中,进行仿真就能观察整个电路的运行情况,验证设计是否达到要求,未达到,即可修整设计方案、修改程序、测试电路,直至成功。这样就无须多次购买元器件板、制板、焊接测试调试等简单制作,省时、省力、省钱,同时也提高了设计效果和质量。

2. 敢于尝试,勇于创新

根据仿真通过后的电路原理图来制作产品,学生就不用担心元器件损坏等问题,就敢于动手去尝试设计电路。通过自己动手,加深了对理论知识的理解,同时培养了学生勤思考、勇于创新的精神。

4 结语

教学与实践中引入Proteus,提高了学生的学习热情。产品制作成功,学生就会很有成就感、满足感,这是一个良性循环。通过不断的实践,学生的动手开发、创新能力就得到了较大的提高。


参考文献:
[1]彭勇.单片机技术.电子工业出版社,2009.8
[2]朱成志.Proteus仿真软件在单片机原理教学中应用. 科技创新导报, 2009
 

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