Proteus在單片機教學和科技制作中的應(yīng)用與實踐

對理論課中的重點內(nèi)容，合理地布置作業(yè)，讓學生利用Proteus來驗證作業(yè)，不僅可以讓學生思維得到擴展，還可讓學生的動手能力得到一定的提高。以圖1所示的電路為例，要求學生在圖1的基礎(chǔ)上添加獨立鍵盤K0～K2做輸入設(shè)備，通過軟件編程設(shè)計并實現(xiàn)一個可調(diào)的電子時鐘，要求如下：

(1) K0作為時鐘調(diào)節(jié)的菜單鍵，第一次按下K0秒鐘處閃爍并時鐘停止，提示可以調(diào)節(jié)時間秒；第二次按下分鐘處閃爍，提示可以調(diào)節(jié)時間分；第三次按下時鐘處閃爍，提示可以調(diào)節(jié)時；第四次按下退出調(diào)時菜單，時鐘開始繼續(xù)走動；

(2) K1和K2分別是時分秒調(diào)節(jié)的加減鍵。只有當菜單鍵按到相應(yīng)的時分秒時，才可使用K1和K2來加減調(diào)節(jié)。圖2為調(diào)節(jié)時間分時的可調(diào)電子時鐘課程實例的仿真圖及效果演示圖。


4 Proteus在實踐教學中的應(yīng)用

在實踐教學環(huán)節(jié)中，在以下幾個方面進行了教學方法和教學手段的改革。

4.1常規(guī)實驗 加強理論基礎(chǔ)知識的掌握

在實踐教學環(huán)節(jié)中引入Proteus仿真軟件，學生可根據(jù)實驗內(nèi)容的要求,在Proteus元件庫中選擇所需要的虛擬元件設(shè)計應(yīng)用電路，這樣，學生不僅可以調(diào)試自己編寫的程序，而且可以形象、直觀地看到程序執(zhí)行效果并且能鍛煉硬件電路的設(shè)計能力。雖然引入Proteus仿真軟件對學生動手能力的提高有一定幫助，但為了盡量避免學生淡化對基本技能訓練的重視程度、忽視規(guī)范掌握儀器操作等弊端，在實際的教學過程中采用了虛實互補的原則安排教學，仿真完成后要求學生利用實驗室中的集成試驗箱進行最后的硬件連接與調(diào)試。

4.2 增加綜合開放性實驗 拓展綜合思維

為了提高學生獨立分析和解決工程實際問題的能力，讓學生具備獨立開發(fā)單片機應(yīng)用系統(tǒng)的技能，專門開設(shè)了單片機綜合課程設(shè)計，題目由老師推薦或?qū)W生自薦。先讓學生組隊自己設(shè)計方案，了解并選用電子元器件，在計算機上進行仿真設(shè)計，然后到電子市場購買元器件最后進行硬件設(shè)計與調(diào)試。使學生了解從選題、調(diào)研、制定設(shè)計方案、采購元器件、軟硬件設(shè)計、線路焊接、調(diào)試檢測等整個設(shè)計調(diào)試過程，從而進一步提高了學生自主開發(fā)和實際動手能力及興趣。另外，這種先仿真后實物的制作，不僅大大降低了系統(tǒng)開發(fā)的周期，而且降低了硬件電路制作的損耗。

4.3科技制作提升創(chuàng)新能力

課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、各種競賽是學生走向就業(yè)的重要實踐環(huán)節(jié)。在各種科技制作活動中，學生利用Proteus仿真軟件進行仿真實現(xiàn)后，再進行硬件的設(shè)計和調(diào)試，這樣不僅可以避免由于設(shè)計上的錯誤所造成的硬件投入上的浪費,而且可以縮短學生完成大型設(shè)計的時間。