Proteus在單片機教學(xué)和科技制作中的應用與實(shí)踐

對理論課中的重點(diǎn)內容，合理地布置作業(yè)，讓學(xué)生利用Proteus來(lái)驗證作業(yè)，不僅可以讓學(xué)生思維得到擴展，還可讓學(xué)生的動(dòng)手能力得到一定的提高。以圖1所示的電路為例，要求學(xué)生在圖1的基礎上添加獨立鍵盤(pán)K0～K2做輸入設備，通過(guò)軟件編程設計并實(shí)現一個(gè)可調的電子時(shí)鐘，要求如下：

(1) K0作為時(shí)鐘調節的菜單鍵，第一次按下K0秒鐘處閃爍并時(shí)鐘停止，提示可以調節時(shí)間秒；第二次按下分鐘處閃爍，提示可以調節時(shí)間分；第三次按下時(shí)鐘處閃爍，提示可以調節時(shí)；第四次按下退出調時(shí)菜單，時(shí)鐘開(kāi)始繼續走動(dòng)；

(2) K1和K2分別是時(shí)分秒調節的加減鍵。只有當菜單鍵按到相應的時(shí)分秒時(shí)，才可使用K1和K2來(lái)加減調節。圖2為調節時(shí)間分時(shí)的可調電子時(shí)鐘課程實(shí)例的仿真圖及效果演示圖。


4 Proteus在實(shí)踐教學(xué)中的應用

在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節中，在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革。

4.1常規實(shí)驗 加強理論基礎知識的掌握

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

4.2 增加綜合開(kāi)放性實(shí)驗 拓展綜合思維

為了提高學(xué)生獨立分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，讓學(xué)生具備獨立開(kāi)發(fā)單片機應用系統的技能，專(zhuān)門(mén)開(kāi)設了單片機綜合課程設計，題目由老師推薦或學(xué)生自薦。先讓學(xué)生組隊自己設計方案，了解并選用電子元器件，在計算機上進(jìn)行仿真設計，然后到電子市場(chǎng)購買(mǎi)元器件最后進(jìn)行硬件設計與調試。使學(xué)生了解從選題、調研、制定設計方案、采購元器件、軟硬件設計、線(xiàn)路焊接、調試檢測等整個(gè)設計調試過(guò)程，從而進(jìn)一步提高了學(xué)生自主開(kāi)發(fā)和實(shí)際動(dòng)手能力及興趣。另外，這種先仿真后實(shí)物的制作，不僅大大降低了系統開(kāi)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

課程設計、畢業(yè)設計、各種競賽是學(xué)生走向就業(yè)的重要實(shí)踐環(huán)節。在各種科技制作活動(dòng)中，學(xué)生利用Proteus仿真軟件進(jìn)行仿真實(shí)現后，再進(jìn)行硬件的設計和調試，這樣不僅可以避免由于設計上的錯誤所造成的硬件投入上的浪費,而且可以縮短學(xué)生完成大型設計的時(shí)間。