Proteus在中職單片機教學中的應用
——以單片機驅(qū)動8*8LED點陣為例說明

黃冬梅

（廣西南寧市第一職業(yè)技術(shù)學?！V西南寧　530000）

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Proteus在中職單片機教學中的應用
——以單片機驅(qū)動8*8LED點陣為例說明

黃冬梅

（廣西南寧市第一職業(yè)技術(shù)學校廣西南寧530000）

單片機原理與應用是中職電氣專業(yè)的一門重要課程。常規(guī)的實驗教學要依托單片機硬件實驗平臺，硬件實驗平臺不僅投資成本較高，且硬件電路帶有一定的局限性。本文以單片機驅(qū)動8?8LED點陣為例，探究將Proteus軟件在中職單片機教學中的應用，并探討將Proteus軟件引入中職單片機教學的重要意義。

Proteus軟件 中職單片機 仿真

隨著單片機技術(shù)的發(fā)展，單片機已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域，在儀表儀器、家電、工業(yè)制造等領(lǐng)域均有廣泛的應用。因此，單片機原理與應用是中等職業(yè)學校電類專業(yè)的一門重要的課程，該課程具有較強的理論性和操作性。在中職單片機課程的教學中，要著重培養(yǎng)學生的獨立分析具體的工作任務的能力，能夠?qū)唵蔚囊恍┕ぷ魅蝿者M行電路設計和程序設計。［1］

一、將Proteus應用到中職單片機教學中的背景

現(xiàn)代職業(yè)教育理念及企業(yè)要求中等職業(yè)學校電類學生具備專業(yè)的理論知識，同時具備特定技能。對中職學生的動手能力的培養(yǎng)在教學環(huán)節(jié)中顯得尤為重要。筆者根據(jù)多年教學經(jīng)驗，在單片機教學中采用項目教學和理實一體化的教學方法和教學模式。

理實一體化的教學模式必須依托單片機實驗平臺或者硬件電路進行課堂教學。單片機實驗平臺的實驗模塊有限，隨著教學項目的推進，單片機實驗平臺就會限制課堂教學內(nèi)容。增加新的單片機硬件實驗平臺和硬件電路板會投資成本較高。單片機硬件實驗箱的另外一個劣勢是硬件電路是固定的，教學中不便于更改單片機的I/O端口。以上的兩個劣勢在某種程度上限制了單片機的課堂教學。

針對以上存在的問題，筆者將Proteus軟件應用到中職單片機教學中，不僅解決了投資成本和耗材問題，而且取得了很好的教學效果。Proteus軟件是英國Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。是目前較好的仿真單片機及外圍器件的工具。［2］

二、Proteus軟件在中職單片機教學中的開發(fā)應用

下面以單片機驅(qū)動8*8LED點陣為例說明Proteus軟件在中職單片機教學中的開發(fā)應用。

1.創(chuàng)設問題情境，實施具體工作任務

問題能夠激發(fā)學習主體的興趣。在單片機驅(qū)動8*8LED點陣的教學項目中，創(chuàng)設以下情境：在電梯內(nèi)部的8*8LED點陣，經(jīng)過一定的時間間隔，逐一顯示0至9 十個阿拉伯數(shù)字，即“電梯樓層的顯示”工作任務。通過創(chuàng)設情境，學生可以具體感知工作任務，從而激發(fā)學生的學習興趣，積極發(fā)揮學生的主觀能動性，對于本教學項目的實際應用有一個明確的認識。［3］

2.圍繞工作任務，設計和繪制單片機電路圖

基于單片機硬件實驗平臺的教學模式中，通常要求學生在紙上繪制電路原理圖，接著教師針對學生的電路原理圖進行講解分析。這種模式的效果是學生對于電路原理的理解往往是不透徹的。基于Proteus軟件的單片機課堂教學，學生親自動手繪制電路圖，通過親手繪制，對于電路原理有較深刻的理解。并能夠通過后續(xù)的仿真環(huán)節(jié)來驗證所畫的電路圖的正確性。這樣更有利于學生理解電路圖，學生也對整個項目的工作流程有整體地認識。

利用Proteus軟件的ISIS Professional繪制電路圖的過程如下：

（1）運行Proteus軟件的ISIS Professional程序

（2）根據(jù)單片機驅(qū)動8*8LED點陣的電路原理，把本項目所需的元件添加到元件列表中。

（3）放置元器件至人圖形編輯窗口，對元器件進行合理布局。

（4）連接導線。

3.根據(jù)工作任務進行編程和調(diào)試仿真

繪制好單片機驅(qū)動8*8LED點陣的電路圖之后 ，學生圍繞“電梯樓層的顯示”的具體工作任務進行程序設計，使用Keil 軟件對程序編譯。然后將Keil 軟件生成的.HEX文件在繪制好的電路圖中仿真調(diào)試。

Proteus軟件具有聲、光和動畫等逼真的仿真效果。學生通過仿真結(jié)果可以檢查電路設計和軟件設計的錯誤。通過以上各個環(huán)節(jié)，學生對單片機驅(qū)動8*8LED點陣這個教學項目的工作流程有了更清晰的認識，對“電梯樓層的顯示”工作任務有了整體的把握。

三、Proteus在中職單片機教學中的重要意義

Proteus使理論教學更具直觀性，使教學實驗項目更具靈活性。Proteus軟件的一個特點是可以直觀地觀察到電路各個運行狀態(tài)，例如LED點陣的顯示狀態(tài)和各個I/O電位的高低。Proteus軟件仿真后的另一個特點是實現(xiàn)單步運行。利用以上特點，教師可以更加方便向?qū)W生講授電路原理。將Proteus軟件引入到中職單片機的教學中，教學項目不再受到硬件實驗平臺的限制，使得教學項目更加靈活，在一定程度上節(jié)省了耗材。

Proteus軟件為中職單片機的項目化教學提供了一種有效的途徑。通過Proteus軟件可以設計更多的實用的教學項目，培養(yǎng)了學生的學習興趣。Proteus軟件在培養(yǎng)學生的主動學習能力和鍛煉學生的實踐能力方面起到了重要的意義。［4］

結(jié)語：

將Proteus軟 件應用到中職單片機教學中可以彌補單片機硬件試驗臺資源不足，同時使得教學項目的設置更具靈活性。在教學過程中，較大程度地激發(fā)了學生的學習熱情，積極發(fā)揮學生學習的主動性。提高了學生的動手操作能力，提高了學生分析和解決實際問題的能力。Proteus軟件對中職單片機教學起到了重要的作用，提升了課堂的教學效果。

［1］ 徐金增；單片機編程仿真實驗系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 山東師范大學； 教育技術(shù)學2009-04-15

［2］ 魏殿才；基于Proteus的職業(yè)院校單片機教學改革探索唐山勞動技師學院；知識經(jīng)濟， 2013-08-23

［3］ 葉香美；利用proteus軟件拓展高職院校單片機技術(shù)課程的教學；中國科教創(chuàng)新導刊；2008-07-01

［4］ 李爽； 曾崢；仿真軟件在職業(yè)院校單片機教學課程中的應用；科技致富向?qū)В?013-10-25

黃冬梅，女，出生年月：1985年09月，職稱：助理講師，民族：壯，學歷：本科，籍貫：廣西百色平果縣