Proteus软件在高职单片机实验教学中的应用

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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，还能仿真单片机及器件，是目前最好的仿真单片机及器件的工具。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：

［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）.