首页 -> 2008年第7期
基于Ｐｒｏｔｅｕｓ软件的彩灯控制器仿真设计
作者：陈 杰
关键词：Proteus；EDA；仿真
Proteus软件是由英国Labcenter Electronics公司开发出来的，它具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。因此，在我国当前强调应用技能的职业教育领域的电子类课程教学实践中，采用基于该软件的仿真技术进行教学具有重要的现实意义。
Proteus软件环境的操作
在该软件环境下，执行各种电子电路设计，最重要的就是查找元器件，该软件含有丰富的元件库，在选中component图标后，点击工具栏中的字母P，就可以出现元件查找界面环境如图1。此时通过输入关键词的方式就可以查找各类元器件了。比如，通过cap查找电容，通过res查找电阻等等。对于所查找的元器件的参数，可以通过属性进行修改，也可以在图1的状态下选择合适参数的元器件。
该软件的其他电路连线、元器件属性修改、元件放置、文件保存等操作与一般电路设计软件没有太大的区别，本文不再一一赘述。在操作中需要注意的是，鼠标左击放置一个元器件后，右击一下元件变红，此时，表示选中了该元件，在此时左击二下可以修改属性，而如果不左击，右击一下的话，则删除该元件。这种操作与多数软件的习惯不大一样，给初学该软件的工程人员可能会带来不少麻烦。另外，该软件的仿真运行、停止等控件的设计非常友好，位置在界面的左下方，形状与许多电器设备上的按钮非常相似。
基于Proteus软件的彩灯计数教学设计
系统硬件电路设计在数字电路这门课程的教学实践中，彩灯循环电路是一个非常经典的电路。在单片机的实际实验教学过程中，我们采用了基于单片机和74LS20芯片的设计。由于学生在数字电子实验中已经实现过类似功能的电路。因此，对本仿真实验学生已经有了一定的实践基础，便于学生理解单片机的计数器和汇编语言部分的相关知识。我们采用了Proteus软件来仿真该实验，其仿真执行效果界面如图2。图中，发光二极管旁边的灯变绿表明该灯点亮。仿真执行后，绿灯闪烁计数，效果非常明显。
仿真执行界面
系统软件设计本设计采用汇编语言，编写好的程序可以通过keil 51软件编译成.hex文件，然后就可以加入到单片机中去。具体程序如下：
ORG 0540h
HA1S： MOV A，#00H
HA1S1： JB P3.3，HA1S1
MOV R2，#20H
LCALL DELAY
JB P3.3，HA1S1
HA1S2： JNB P3.3，HA1S2
MOV R2，#20H
LCALL DELAY
JNB P3.3，HA1S2
INC A
PUSH ACC
CPL A
MOV P1，A
POP ACC
AJMP HA1S1
DELAY：PUSH 02H
DELAY1： PUSH 02H
DELAY2： PUSH 02H
DELAY3： DJNZ R2，DELAY3
POP 02H
DJNZ R2，DELAY2
POP 02H
DJNZ R2，DELAY1
POP 02H
DJNZ R2，DELAY
RET
END
增加仿真实验具有重要意义
通过本实验，我们发现，在当前我国职业技术院校的电子电路教学实践中，增加仿真实验是具有重要意义的。
首先，由于当前职业技术院校的学生生源整体素质较差，而电子电路部分的知识又不是非常直观，必须要有充分的实验才能让学生对这部分知识有良好的理解。由于仿真实验实现起来速度相对比较快，在有限的课堂上可以将实验部分的内容最大化。
其次，单片机实验教学中采用的试验箱是多个实验电路的集成，不少学生在理解上存在困难。在当前我国多数职业技术院校的教学经费不充裕的情况下，仿真教学对于优化教学资源的配置无疑具有重要意义。
再次，我们在实际教学中还发现，部分喜欢计算机技术的学生对仿真软件产生兴趣，很容易引导到单片机专业知识方面来。这对于激发学生的学习兴趣，提高课堂教学效果无疑是很有利的。
最后，通过本实验，还培养了学生对于电路设计与仿真软件的操作。在现代电子电路设计中，电路设计与仿真软件的操作能力的重要性是毫无疑问的。
当然，仿真手段也不是万能的，在实际教学过程中，仿真手段还必须配合一定的实际动手操作实验，才能从根本上增加学生的实际应用能力，真正培养出符合我国社会主义现代化建设需要的电子领域应用型人才。
参考文献：
[1]陈杰.基于IEEE1451.2标准的温室数据采集系统的研究与设计[D].杭州：浙江大学生物系统工程与食品科学学院，2006.
[2]李学礼，林海峰.基于Proteus软件的单片机实验室建设[J].单片机与嵌入式系统，2005，（9）：5-6.
作者简介：
陈杰（1978—），男，江苏东台人，工学硕士，主要从事测控领域的研究与应用电子专业教学工作。