用Proteus仿真軟件完成流水燈的教學(xué)設(shè)計(jì)

閆紅蕾

目前單片機(jī)在教學(xué)過(guò)程中，面臨實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)緊張、課時(shí)有限的困難。為了讓學(xué)生增加就業(yè)機(jī)會(huì)，在教學(xué)中必須盡可能地為學(xué)生提供更多更好的單片機(jī)實(shí)踐機(jī)會(huì)。本文借助Proteus強(qiáng)大的仿真能力以及豐富的資源庫(kù)，可以有效地替代硬件仿真器進(jìn)行先期的軟硬件調(diào)試，使開(kāi)發(fā)過(guò)程變得高效。我們?cè)诮虒W(xué)中，選取非常容易理解的程序，從實(shí)際入手，引人入勝。

1 教學(xué)設(shè)計(jì)背景

目前企業(yè)對(duì)單片機(jī)應(yīng)用人才的需求量仍然很大，同時(shí)，對(duì)技術(shù)水平的要求也越來(lái)越高，所以單片機(jī)教學(xué)一方面要面臨實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)緊張、課時(shí)有限的困難，另一方面為了增大學(xué)生的的就業(yè)機(jī)會(huì)，我們的教學(xué)必須盡可能地為學(xué)生提供更多更好的單片機(jī)實(shí)踐機(jī)會(huì)。借助Proteus的對(duì)CPU和外圍電路強(qiáng)大的仿真能力以及豐富的資源庫(kù)，可以有效地替代硬件仿真器進(jìn)行先期的軟硬件調(diào)試，等到仿真結(jié)果基本理想時(shí)再進(jìn)行實(shí)際的硬件調(diào)試，這樣的開(kāi)發(fā)過(guò)程不僅高效，而且可以盡可能地減少損失。對(duì)于剛接觸單片機(jī)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，擁有一臺(tái)計(jì)算機(jī)和一套Proteus軟件，就可以很好地開(kāi)展單片機(jī)的入門(mén)學(xué)習(xí)，還可以積累一些實(shí)用的硬件開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。本文講解如何仿真生活中很常見(jiàn)的流水燈。

2 學(xué)習(xí)目標(biāo)

掌握Proteus仿真軟件的使用方法和流水燈的硬件及軟件設(shè)計(jì)。能夠在Proteus仿真軟件中實(shí)現(xiàn)流水燈的仿真。

3 教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程

3.1分析從左到右流水燈的設(shè)計(jì)要求

8只LED燈接在P1端口，LED陽(yáng)極連接P1，陰極通過(guò)限流電阻接地，P1端口相應(yīng)引腳輸出1時(shí)，才會(huì)使相應(yīng)的LED點(diǎn)亮，為產(chǎn)生單個(gè)LED循環(huán)滾動(dòng)效果，P1端口初值設(shè)為01H（00000001B），這會(huì)使第1只LED點(diǎn)亮，然后把送給P1端口的數(shù)據(jù)循環(huán)左移，依次為00000010B，00000100B，00001000B，……直到變?yōu)?0000000B后，第1次循環(huán)結(jié)束，然后繼續(xù)送第1只LED高電平，即可使8只LED從左向右形成循環(huán)走馬燈效果。

3.2硬件設(shè)計(jì)

在Proteus中進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，打開(kāi)ISIS 7 Professional窗口。選擇所需要的元器件，放置好元件，布好線。左鍵雙擊各元件，設(shè)置相應(yīng)元件參數(shù)，完成電路圖的設(shè)計(jì)，如圖1所示。

3.3軟件設(shè)計(jì)

ORG 0000H

START： MOV A，#01H

LP： MOV P1，A

MOV R1，#10

DEL1： MOV R2，#200

DEL2： MOV R3，#126

DEL3： DJNZ R3，DEL3

DJNZ R2，DEL2

DJNZ R1，DEL1

RL A

LJMP LP

END

3.4調(diào)試與仿真

在Proteus中進(jìn)行調(diào)試，打開(kāi)ISIS 7 Professional窗口，打開(kāi)設(shè)計(jì)好的硬件電路圖，左鍵雙擊AT89C51單片機(jī)，在彈出的對(duì)話框中進(jìn)行設(shè)置， “Program File”項(xiàng)中，必須選擇在Keil中生成的十六進(jìn)制HEX文件------led2.hex。然后執(zhí)行“Debug”菜單中的“Start/Restart Debuging”開(kāi)始調(diào)試并仿真，仿真結(jié)果如圖2所示。這樣就實(shí)現(xiàn)了從左到右流水燈的控制效果。

4 課堂評(píng)價(jià)

1）在課堂上，用Proteus仿真軟件向?qū)W生講授并演示單片機(jī)的工作過(guò)程及工作效果，讓學(xué)生能夠有直觀的感受，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生們展現(xiàn)出了極大的熱情，因?yàn)樗麄儎?dòng)手參與了畫(huà)圖設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，并能夠看到自己的成果演示，很有成就感。

2）對(duì)課堂的內(nèi)容進(jìn)行一定的延伸，合理的布置作業(yè)，讓學(xué)生利用Proteus來(lái)驗(yàn)證作業(yè)結(jié)果，這不僅可以讓學(xué)生思維得到擴(kuò)展，還可以讓學(xué)生的動(dòng)手能力得到一定的提高。

5 教學(xué)反思

目前，Proteus仿真教學(xué)的軟件編程語(yǔ)言使用的匯編語(yǔ)言，這種語(yǔ)言比較簡(jiǎn)單，易于上手，但功能有限，可以在后續(xù)的教學(xué)中加入C語(yǔ)言的編寫(xiě)設(shè)計(jì)，以適應(yīng)企業(yè)的要求，培養(yǎng)出更加合格的高技能人才。

（作者單位：江蘇省揚(yáng)州技師學(xué)院）