仿真軟件在單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

胡彩霞 張蒙蒙 顧蕓

【摘要】針對(duì)傳統(tǒng)單片機(jī)教學(xué)效果不理想的問題，提出使用仿真軟件搭建虛擬平臺(tái)，課堂進(jìn)行實(shí)例演示。通過設(shè)計(jì)典型實(shí)例任務(wù)，運(yùn)用PROTUES進(jìn)行硬件仿真模擬，keil軟件進(jìn)行程序設(shè)計(jì)與調(diào)試，再經(jīng)過二者聯(lián)調(diào)演示，大大提高了教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】教學(xué) 單片機(jī) 軟件仿真

【中圖分類號(hào)】TP273 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）01-0206-01

1.引言

單片機(jī)理論抽象，指令多，知識(shí)用語言難以表達(dá)，多媒體教學(xué)也難以直觀的表現(xiàn)，理論教學(xué)枯燥，教學(xué)效果不佳。實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，一方面采購配套儀器設(shè)備價(jià)格不菲，且技術(shù)升級(jí)頻率快，另一方面學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)室時(shí)間有限，難以得到實(shí)踐的機(jī)會(huì)。基于上述問題，利用軟件仿真平臺(tái)，在理論教學(xué)中加入虛擬仿真環(huán)節(jié)，通過實(shí)訓(xùn)教學(xué)，學(xué)生上課積極性明顯提高，教學(xué)成果顯著。

2.仿真技術(shù)走入單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)及應(yīng)用系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。學(xué)生利用仿真軟件豐富的元件庫和電路設(shè)計(jì)修改的靈活性，替代傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，例：電路連接、電路修改、軟件運(yùn)行等。學(xué)生利用Protues進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)，利用keil進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，在脫離實(shí)物電路的情況下進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào)，大大減少了系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)的難度，避免因修改電路損傷元件與電路板等缺點(diǎn)，減少精力與財(cái)力上的浪費(fèi)。

3.實(shí)例分析

下面以花樣彩燈控制電路為例，詳細(xì)敘述仿真軟件在單片機(jī)教學(xué)中的具體應(yīng)用過程。

3.1任務(wù)說明

以AT89C51單片機(jī)作為控制器，P1口作為輸入口，連接8個(gè)按鍵，P0口作為輸出口，接8個(gè)發(fā)光二極管，K1、K2按鍵分別控制輸出引腳偶數(shù)位與奇數(shù)位LED燈亮，K3按鍵控制輸出引腳高低四位LED燈交替亮，其它按鍵控制相應(yīng)輸出引腳上LED的點(diǎn)亮。

3.2電路設(shè)計(jì)

打開protues軟件，通過元件庫選擇合適型號(hào)的單片機(jī)，及其他元器件，線路連接，設(shè)計(jì)如圖1。

3.3程序設(shè)計(jì)

在keilC51集成開發(fā)環(huán)境下進(jìn)行程序編輯。程序編輯完成后，進(jìn)行編譯、鏈接，產(chǎn)生.hex文件。

3.4 仿真效果

將程序編譯生成的“.hex”文件下載到單片機(jī)芯片中，編程成功。點(diǎn)擊protues左下角的仿真按鈕，運(yùn)行結(jié)果如圖3所示。

4.教學(xué)效果

將protues仿真技術(shù)引入到教學(xué)過程中以后，其接近實(shí)際的動(dòng)態(tài)畫面演示激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的積極性，普遍反映難以理解的書本知識(shí)更容易被接受。Protues仿真軟件可以加深學(xué)生從概念到實(shí)物設(shè)計(jì)過程的認(rèn)知。

5.結(jié)束語

本文介紹了仿真軟件protues在單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用，通過虛擬仿真平臺(tái)，解決了單片機(jī)理論教學(xué)難的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]王靜霞.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)（C語言版）[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2009

[2]王海燕.protues和keil軟件在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2009，（05），88-91

[3]許超.基于Proteus和Keil的單片機(jī)課程教學(xué)改革[J].遼寧大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，（01），27-29