淺析以proteus為單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真

1、<p>　　淺析以PROTEUS為單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真</p><p>　　【摘 要】單片機(jī)課程是計(jì)算機(jī)應(yīng)用、數(shù)控、自動(dòng)化等專業(yè)的一門重要專業(yè)，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，可以更好的培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際解決工程問(wèn)題的能力。以PROTEUS為單片機(jī)系統(tǒng)，此系統(tǒng)資源豐富、硬件投入少，學(xué)生可以自身設(shè)計(jì)到與工程實(shí)踐最為接近的點(diǎn)，所以，此系統(tǒng)可以提高教學(xué)效果，學(xué)生在今后的實(shí)踐中也可廣泛加以應(yīng)用。文章主要分析以PROTEUS為單片

2、機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真，以及在教學(xué)中的應(yīng)用和優(yōu)點(diǎn)，以供參考。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】Proteu；單片機(jī)系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；仿真；教學(xué) </p><p>　　隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)就逐漸顯露出來(lái)，如體積小、功能全、性價(jià)比高等。在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。而對(duì)于機(jī)電化一體、通信、電子信息等專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，掌握單片機(jī)的技術(shù)是課程要求，但大多都偏理論，沒(méi)有實(shí)踐性可言，有的學(xué)校就嘗試

3、著把PROTEUS引進(jìn)單片機(jī)，形成一個(gè)具有實(shí)踐性的系統(tǒng)，學(xué)生可以針對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)和仿真，取得了良好的教學(xué)效果。 </p><p>　　一、PROTEUS相關(guān)簡(jiǎn)介 </p><p>　　Proteus軟件，是一款EDA工具軟件，是由英國(guó)Labcenter electronics出版的，具有多種功能，除了自帶的仿真功能，還可仿真單片機(jī)以及外圍器件都是它自身的功能?？梢哉f(shuō)是目前仿真單片機(jī)及

4、外圍器件的工具中最好的。倍受從事單片機(jī)教學(xué)教師的青睞。Proteus這款軟件具有十分多的優(yōu)點(diǎn)，它可以仿真單片機(jī)的CPU工作情況，單片機(jī)的外圍電路等工作情況它都可以仿真，做到其他軟件單片機(jī)仿真軟件都做不到的優(yōu)勢(shì)。這行的功能單從教學(xué)方面來(lái)分析，將理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐和工程應(yīng)用之間的脫節(jié)的缺陷都給彌補(bǔ)了。它具有以下特點(diǎn)：①各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀，信號(hào)發(fā)生器都可以由它提供。②電路，數(shù)字電力都可進(jìn)行模擬仿真。③支持主流單片機(jī)系統(tǒng)仿真。④

5、在硬件仿真系統(tǒng)中等調(diào)試功能，各個(gè)變量、寄存器的當(dāng)前狀態(tài)都可詳細(xì)觀察到。⑤具有動(dòng)畫演示功能?？墒菍?shí)現(xiàn)具有逼真效果的硬件動(dòng)畫演示，如實(shí)現(xiàn)聲、光、動(dòng)等三者為一體。 </p><p>　　二、PROTEUS為單片機(jī)系統(tǒng)在教學(xué)中的應(yīng)用 </p><p>　　為了可以使以PROTEUS為單片機(jī)系統(tǒng)能更好的在教學(xué)中應(yīng)用，特通過(guò)矩陣鍵盤設(shè)計(jì)，前提它是以單片機(jī)AT89C51核心的案例，通過(guò)此例子為了讓學(xué)生知

6、道比較全面的了解Proteus在單片機(jī)項(xiàng)目仿真運(yùn)用。 </p><p>　?。ㄒ唬┯布娐?。單片機(jī)AT89C51為核心的矩陣鍵盤設(shè)計(jì)實(shí)例它的具體要求就是設(shè)計(jì)單片機(jī)控制的矩陣鍵盤數(shù)碼管顯示系統(tǒng)。它的系統(tǒng)硬件由蜂鳴器，鍵盤部分，數(shù)碼管顯示，單片機(jī)及外圍電路等組成部分。按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求，將元器件清單列出來(lái)。（表1） </p><p><b>　　表1 元器件清單 </b>&

7、lt;/p><p>　　元件清單 數(shù)量 子類別 類別 </p><p>　　CAP-ELEC 2 GeⅡeric Capacitors </p><p>　　AT89C51 1 8051 Family Microprocessor IC$ </p><p>　　SPEAKER 1 ****** Speakers&Sounder </

8、p><p>　　7SEG-IPX8CA 1 7-Segmem Displays Optoelectronics </p><p>　　PNP 9 GeⅡeric TransistOr </p><p>　　RES 20 GeⅡeric Resistors </p><p>　　CRYSTAL 1 ****** Miscellaneous <

9、/p><p>　　BUTTDN 17 SwitcheS Switches&Relays </p><p>　　CAP 1 Generic Capacitors </p><p>　　將系統(tǒng)原理圖放到Proteus ISIS中進(jìn)行繪制。打開Proteus軟件，進(jìn)入仿真界面，這時(shí)再單擊元件列表區(qū)會(huì)彈出對(duì)話框，選擇元器件進(jìn)入所需元件仿真庫(kù)的對(duì)話框。從元件庫(kù)將電路中的所

10、用元件都調(diào)出，再放到繪圖區(qū)以及設(shè)置參數(shù)。連接導(dǎo)線，這時(shí)矩陣鍵盤數(shù)碼管顯示電路就繪制完成了。（圖1） </p><p>　　圖1 矩陣鍵盤數(shù)碼管顯示電路 </p><p>　?。ǘ┸浖O(shè)計(jì)與仿真。P1口是否有鍵按下用單片機(jī)不斷進(jìn)行檢測(cè)，如有有鍵按下，相應(yīng)鍵值就會(huì)在數(shù)碼管顯示，還會(huì)伴有蜂鳴器滴的聲音。子程序用按鍵來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，輸出口了可以是將行線，輸入口線為列先。一旦有鍵按下，可以短接行列線。

11、再將行列線拉為低電平，然后將列線和行線作為輸出口線和輸入口先。再如果右鍵按下，再短接行列線，低電平設(shè)為行線，這時(shí)就導(dǎo)致輸入行線不全為“1”，兩值處理后合并不等與FFH，這時(shí)就表明有建按下。其次，關(guān)于單片機(jī)系統(tǒng)的仿真實(shí)現(xiàn)；源程序使用Keil uVision3軟件編輯，建立工程在Keil中，選擇單片機(jī)型號(hào)，再之后開始編輯源程序存在盤中，之后“矩陣鍵盤HEX”的目標(biāo)代碼文件就會(huì)得到，修改晶振值為12MHz是同時(shí)進(jìn)行的，修改完畢后開始仿真運(yùn)行，

12、這時(shí)仿真效果就可看到。 </p><p>　　三、以PROTEUS為單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真在教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn) </p><p>　　首先是實(shí)驗(yàn)效率高；系統(tǒng)程序再進(jìn)行修改和編譯后，其效果馬上就可以顯示出來(lái)，以往實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的中拔片、寫片、插片等過(guò)程就不再需要了。而且元器件也具有較大的選擇范圍，電路和參數(shù)的修改都極為方便，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率極大的提高了。其次，學(xué)生實(shí)驗(yàn)自由度大；仿真實(shí)驗(yàn)可以改變以往那種受限

13、制的實(shí)驗(yàn)方式，不必讓學(xué)生再局限在實(shí)驗(yàn)室里，學(xué)生可以根據(jù)自己設(shè)計(jì)的內(nèi)容和暗星，自行開始操作，自己的想法可以隨時(shí)隨地的驗(yàn)證，學(xué)生的主觀能動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣在這個(gè)過(guò)程中得到了激發(fā)，以及學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力都得到了提高，可謂是一種具有現(xiàn)實(shí)意義的教學(xué)模式。 </p><p><b>　　四、結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　綜上所述，通過(guò)在單片機(jī)中引入PROTEUS以此來(lái)構(gòu)成

14、一個(gè)完整的體系，這些在教學(xué)中對(duì)提高學(xué)生實(shí)踐能力都有著現(xiàn)實(shí)意義，能夠很好的將理論和現(xiàn)實(shí)相結(jié)合，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣，將學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力都有所提高，具有很好的教學(xué)效果，因此，以PROTEUS為單片機(jī)系統(tǒng)的教學(xué)方式值得在今后的計(jì)算機(jī)數(shù)控等課程上應(yīng)用和推廣。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 周靈彬，張靖武.PROTE