Proteus在中职单片机教学中的应用——以单片机驱动8*8LED点阵为例说明

黄冬梅

（广西南宁市第一职业技术学校　广西南宁　530000）



Proteus在中职单片机教学中的应用
——以单片机驱动8*8LED点阵为例说明

黄冬梅

（广西南宁市第一职业技术学校广西南宁530000）

单片机原理与应用是中职电气专业的一门重要课程。常规的实验教学要依托单片机硬件实验平台，硬件实验平台不仅投资成本较高，且硬件电路带有一定的局限性。本文以单片机驱动8⋆8LED点阵为例，探究将Proteus软件在中职单片机教学中的应用，并探讨将Proteus软件引入中职单片机教学的重要意义。

Proteus软件 中职单片机 仿真

随着单片机技术的发展，单片机已经渗透到各个领域，在仪表仪器、家电、工业制造等领域均有广泛的应用。因此，单片机原理与应用是中等职业学校电类专业的一门重要的课程，该课程具有较强的理论性和操作性。在中职单片机课程的教学中，要着重培养学生的独立分析具体的工作任务的能力，能够对简单的一些工作任务进行电路设计和程序设计。［1］

一、将Proteus应用到中职单片机教学中的背景

现代职业教育理念及企业要求中等职业学校电类学生具备专业的理论知识，同时具备特定技能。对中职学生的动手能力的培养在教学环节中显得尤为重要。笔者根据多年教学经验，在单片机教学中采用项目教学和理实一体化的教学方法和教学模式。

理实一体化的教学模式必须依托单片机实验平台或者硬件电路进行课堂教学。单片机实验平台的实验模块有限，随着教学项目的推进，单片机实验平台就会限制课堂教学内容。增加新的单片机硬件实验平台和硬件电路板会投资成本较高。单片机硬件实验箱的另外一个劣势是硬件电路是固定的，教学中不便于更改单片机的I/O端口。以上的两个劣势在某种程度上限制了单片机的课堂教学。

针对以上存在的问题，笔者将Proteus软件应用到中职单片机教学中，不仅解决了投资成本和耗材问题，而且取得了很好的教学效果。Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。是目前较好的仿真单片机及外围器件的工具。［2］

二、Proteus软件在中职单片机教学中的开发应用

下面以单片机驱动8*8LED点阵为例说明Proteus软件在中职单片机教学中的开发应用。

1.创设问题情境，实施具体工作任务

问题能够激发学习主体的兴趣。在单片机驱动8*8LED点阵的教学项目中，创设以下情境：在电梯内部的8*8LED点阵，经过一定的时间间隔，逐一显示0至9 十个阿拉伯数字，即“电梯楼层的显示”工作任务。通过创设情境，学生可以具体感知工作任务，从而激发学生的学习兴趣，积极发挥学生的主观能动性，对于本教学项目的实际应用有一个明确的认识。［3］

2.围绕工作任务，设计和绘制单片机电路图

基于单片机硬件实验平台的教学模式中，通常要求学生在纸上绘制电路原理图，接着教师针对学生的电路原理图进行讲解分析。这种模式的效果是学生对于电路原理的理解往往是不透彻的。基于Proteus软件的单片机课堂教学，学生亲自动手绘制电路图，通过亲手绘制，对于电路原理有较深刻的理解。并能够通过后续的仿真环节来验证所画的电路图的正确性。这样更有利于学生理解电路图，学生也对整个项目的工作流程有整体地认识。

利用Proteus软件的ISIS Professional绘制电路图的过程如下：

（1）运行Proteus软件的ISIS Professional程序

（2）根据单片机驱动8*8LED点阵的电路原理，把本项目所需的元件添加到元件列表中。

（3）放置元器件至人图形编辑窗口，对元器件进行合理布局。

（4）连接导线。

3.根据工作任务进行编程和调试仿真

绘制好单片机驱动8*8LED点阵的电路图之后 ，学生围绕“电梯楼层的显示”的具体工作任务进行程序设计，使用Keil 软件对程序编译。然后将Keil 软件生成的.HEX文件在绘制好的电路图中仿真调试。

Proteus软件具有声、光和动画等逼真的仿真效果。学生通过仿真结果可以检查电路设计和软件设计的错误。通过以上各个环节，学生对单片机驱动8*8LED点阵这个教学项目的工作流程有了更清晰的认识，对“电梯楼层的显示”工作任务有了整体的把握。

三、Proteus在中职单片机教学中的重要意义

Proteus使理论教学更具直观性，使教学实验项目更具灵活性。Proteus软件的一个特点是可以直观地观察到电路各个运行状态，例如LED点阵的显示状态和各个I/O电位的高低。Proteus软件仿真后的另一个特点是实现单步运行。利用以上特点，教师可以更加方便向学生讲授电路原理。将Proteus软件引入到中职单片机的教学中，教学项目不再受到硬件实验平台的限制，使得教学项目更加灵活，在一定程度上节省了耗材。

Proteus软件为中职单片机的项目化教学提供了一种有效的途径。通过Proteus软件可以设计更多的实用的教学项目，培养了学生的学习兴趣。Proteus软件在培养学生的主动学习能力和锻炼学生的实践能力方面起到了重要的意义。［4］

结语：

将Proteus软 件应用到中职单片机教学中可以弥补单片机硬件试验台资源不足，同时使得教学项目的设置更具灵活性。在教学过程中，较大程度地激发了学生的学习热情，积极发挥学生学习的主动性。提高了学生的动手操作能力，提高了学生分析和解决实际问题的能力。Proteus软件对中职单片机教学起到了重要的作用，提升了课堂的教学效果。

［1］ 徐金增；单片机编程仿真实验系统的设计与实现 山东师范大学； 教育技术学2009-04-15

［2］ 魏殿才；基于Proteus的职业院校单片机教学改革探索唐山劳动技师学院；知识经济， 2013-08-23

［3］ 叶香美；利用proteus软件拓展高职院校单片机技术课程的教学；中国科教创新导刊；2008-07-01

［4］ 李爽； 曾峥；仿真软件在职业院校单片机教学课程中的应用；科技致富向导；2013-10-25

黄冬梅，女，出生年月：1985年09月，职称：助理讲师，民族：壮，学历：本科，籍贯：广西百色平果县