基于Proteus設計電子臺歷的單片機教學

劉麗 華北機電學校 山西長治

基于Proteus設計電子臺歷的單片機教學

劉麗 華北機電學校 山西長治

在單片機教學中借助設計電子臺歷這個最具代表性案例教學能很好的給學生講述，如何運用Proteus進行程序設計并實現相關功能和調試。運用這種案例進行授課不但能實現讓學生掌握和運用單片機的教學目的，還可以提高學生的主觀能動性，提升對學生的創新能力及訓練學生把知識運用到實際實踐中的能力，真正實現讓學生從做中學，做中學的教學觀念。

Proteus 單片機教學 電子臺歷 電路

在當今社會中，單片機已經成為微控制系統的重要部分，其技術發展突飛猛進，但是掌握單片機知識的人卻不多。因此，為了培養出大量單片機相關的高素質人才，我國很多院校紛紛在相關理工科專業中開設了單片機課程。以往的單片機教學主要以老師進行講述為主，學生動手實踐的機會非常少，就算是實踐也僅僅是以簡單的“流水燈控制”實驗為主，這類教學方法簡單、易操作、目的性強，操作和硬件發配固定，學生很難在這樣的學習中提起興趣。而且通過這種上課模式學生不能深入了解電路，不能把知識轉化為實踐能力，所學知識往往停留在理論階段，很難達到教學目的。傳統教學方式不僅會降低學生的學習熱情，還會降低了學習效果。Proteus仿真軟件的設計非常人性化，操作簡單、方便、快捷，不但可以節約設計、開發時間，還能給學生學習帶去便利，提升學生的學習效率，對于單片機學習有非常重要的意義。本文基于Proteus軟件，以任務驅動教學的方式讓學生自主設計一個功能完善的電子臺歷，以此來實現單片機教學的目的。

1 采用基于Proteus進行單片機教學的好處

1.1 Proteus概述

Proteus軟件是一家英國企業研發出來的EDA工具軟件，這款軟件主要由電子仿真平臺軟件(ISIS)和布線編輯軟件（ARES）兩部分組成。Proteus軟件系統又集合了虛擬系統模型（Proteus）和印刷電路板設計為一體，在該系統中不但可以設計、模擬電路，還可以讓學生體驗多種信號的微控制。Proteus現在已經在很多學校和企業中得到了運用，可以說它出現讓PCB完整教學得到實現，對單片機的教學有非常重要的意義。

1.2 利用Proteus開展教學的好處

以往的單片機教學多是采用傳統的實驗箱，在這種教學模式中學生只要充分預習課本就能掌握實驗環節，對提升學生對單片機的掌握能力非常有限。而運用Proteus進行的單片機教學不僅輕松、易操作，而且還可以滿足和實現學生對各種電路探究，不但可以提升學生的學習熱情，發散他們的學習思維和提高他們學習的主觀能動性和創新思維，還可以減少學校在單片機實驗中的硬件投入。最后就是在Proteus系統中有大量的案例，學生可以在遇到問題和沒有設計思路時進行參考學習，使學習更加積極主動。所以在單片機教學中基于proteus的教學模式比以往的機箱教學更具有優勢，是值得所有單片機教學組織機構充分利用的教學方法。

2 如何開展基于Proteus電子臺歷設計教學

2.1 教學簡介

電子臺歷是生活中非常常見的時間工具，它誤差小，調整方便。他的制作原理就是1、硬件方面：運用單片機、LCD電路和相關按鈕。2、軟件方面：在kill環境中編寫，并在Porteus中進行聯調，以保證程序最后能實現實時控制。最后需要在Proteus仿真軟件中嵌入程序生成的hex文件。

2.2 如何進行硬件設計

因為該任務的最終目的是為了讓學習者掌握單片機的程序設計和電路連接，因此在程序設計方面主要使用可以進行定時中斷控制的定時器和LCD顯示器；而時間方面的設置、調節都通過程序完成。經過本實驗，不僅可以提升學生的發散思維和實踐能力，還能提升學生的學習積極性。

實現電子臺歷的功能要設置三個開關，S1用來調出主菜單，S2是增加，S2是減少。操作原理如下：按一下S1表示調整秒，連續按兩次表示調整分，三次調整時，四次調整日，五次調整月，六次調整年，七次調整星期，八次表示調整完畢。

2.3 結果

在給系統進行通電運行后，首要的就是初始化系統的數據，和對時間進行調整。按照上述的操作方法把時間按需要進行修改。等到所有的數據都修改完成后，再按一次S1，這樣電子臺歷就運用開始就開始運行了。通過Proteus進行的單片機系統實驗具備功能完善、可操作性強、界面友好等優點。這種針對單片機的教學模式在今后定會在各大科研機構和高校的實驗室中大量運用，也回來各類少年宮和科技博覽館中進行。另外該系統有很優秀的擴展性和移植性，只要掌握了電子臺歷的設計原理，就可以通過簡單的轉變把該系統轉變為用于室內、室外的遠程檢測工具等其他功能的相關設備。基于proteus設計的電子臺歷教學是一堂綜合性很高的實踐課程。

3 總結

在單片機教學中運用Proteus仿真平臺，打破了傳統的教學模式，即合理利用了傳統的軟件教學，又為學生在學習單片機的教學實驗中增加了新方法，即增加了教學樂趣，又提升了單片機教學的可操作性。運用Proteus平臺進行教學不僅可以讓學生發揮想象力，獨立設計自己感興趣的電路，還可以及時給學生進行教學評價反饋，讓學生及時得到教學反饋。不但調動了學生的學習積極性，而且提升了學生的創造力。

[1]譚浩強.C程序設計[M].2版.北京:清華大學出版社,1999:20.

[2]方怡冰.單片機課程的教學與實驗改革[J].電氣電子教學學報,2006,28(3).

劉麗（1985—5），女，漢族，山西屯留人，本科，講師，研究方向：信號與信息處理。