劉春龍

PROTEUS是英國(guó)Labcenter Electronics 公司研發(fā)的多功能EDA軟件，是一個(gè)完整的單片機(jī)軟件、硬件設(shè)計(jì)仿真平臺(tái)，其仿真結(jié)果與實(shí)際硬件非常接近，因此在工程設(shè)計(jì)和單片機(jī)教學(xué)中都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本人在課堂教學(xué)中已將PROTEUS應(yīng)用于單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)課程的課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課程設(shè)計(jì)中，并取得了很好的教學(xué)效果。

一、單片機(jī)PROTEUS仿真教學(xué)基本內(nèi)容和步驟

單片機(jī)在理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中，教學(xué)內(nèi)容一般包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)內(nèi)部資源及周邊外圍電路設(shè)計(jì)和裝調(diào)、控制程序的編寫(xiě)、單元電路的調(diào)試和整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試。所以，老師在單片機(jī)教學(xué)時(shí)，要根據(jù)單片機(jī)課程和學(xué)生實(shí)際，將課程教學(xué)內(nèi)容合理分配課時(shí)，并在課前做好適當(dāng)充分的準(zhǔn)備，使更好的完成單片機(jī)教學(xué)任務(wù)。1.單片機(jī)內(nèi)部資源實(shí)驗(yàn)；2.硬件電路的設(shè)計(jì)和裝調(diào)；3.Keil軟件C程序的編制、調(diào)試；4.調(diào)試。

二、教學(xué)實(shí)例

Protues運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)中，可以仿真、分析各種模擬器件和集成電路。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能。同時(shí)可以觀(guān)察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)。下面以一個(gè)實(shí)際的“單片機(jī)控制八路搶答器”仿真例子介紹如何使用PROTEUS軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。

（一）設(shè)計(jì)任務(wù)

設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)控制八路智能搶答器，使其可以完成競(jìng)賽時(shí)選手搶答功能。

（二）控制要求

1.設(shè)八個(gè)搶答按鈕，另設(shè)一個(gè)按鈕用來(lái)清零。

2.搶答時(shí)能夠顯示隊(duì)號(hào)，具有報(bào)警功能。

3.只要有按鈕按下，其他選手按鈕功能失效。

4.電路具有倒計(jì)時(shí)功能。

（三）單片機(jī)控制八路搶答器硬件電路原理圖（略）

（四）軟件程序

#include? //頭文件

……? // 單片機(jī)引腳定義、數(shù)碼管數(shù)據(jù)等程序，此處省略

void main（void）{? //主函數(shù)

……? // 定時(shí)設(shè)定等初始化程序，此處省略

while（1）{? //大循環(huán)

……? // 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描、數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)閃爍等程序，此處省略

switch（ID）{//狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)搶答程序

case 0：? ……? // 狀態(tài)機(jī)初始化等程序，此處省略

ID=1；//交通燈執(zhí)行流程切換變量賦值1，進(jìn)入第1步

break；//跳出第0步

case 1：? ……? // 搶答器復(fù)位等程序，此處省略

ID=2；//交通燈執(zhí)行流程切換變量賦值2，進(jìn)入第2步

break；? ?//跳出第1步

case 2： ……? // 搶答器啟動(dòng)程序，此處省略

ID=3；//交通燈執(zhí)行流程切換變量賦值3，進(jìn)入第3步

break；? ?//跳出第2步

case 3：//8位選手搶答程序

if（miao==0） {TR0=0；buf[0]=buf[1]=0；ID=0；}//秒為0，停止定時(shí)器，同時(shí)清除數(shù)碼管緩存，交通燈執(zhí)行流程切換變量賦值0，進(jìn)入第0步

if（P1==0xFE）{P0=0xF9；TR0= 0；LED1=1；ID=1；} //選手1搶答

else if（P1==0xFD）{P0=0xA4；TR0=0；LED1=1；ID=1；}// 選手2搶答

……// 3～7搶答器程序，此處省略

else if（P1==0x7F）{P0=0x80；TR0=0；LED1=1；ID=1；}// 選手8搶答

break；? ?//跳出第3步

}

}

}

void Timer_0（void）interrupt? 1 //定時(shí)器T0的中斷函數(shù)

{

……? // 定時(shí)中斷等程序，此處省略

}

}

在Keil建立項(xiàng)目并編譯出“.hex”文件后，將其導(dǎo)入Proteus仿真軟件虛擬單片機(jī)中，并按F5或單擊Proteus軟件工具欄的仿真按鈕，在Proteus軟件里直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)任務(wù)操作，直接可以查看到結(jié)果。最后，利用單片機(jī)下載軟件將“.hex”文件傳送至單片機(jī)進(jìn)行硬件調(diào)試，查看是否滿(mǎn)足控制要求。

責(zé)任編輯 徐國(guó)堅(jiān)