淺析Proteus軟件在電工電子教學中的應用

陸勤靈

【摘 要】虛擬仿真實驗平臺很好地解決了到實驗室做實驗經常會碰到的各種參數不易控制、元件的調換不方便等這些難題。Proteus是目前較為先進和成熟的仿真實驗工具，將Proteus軟件應用于仿真教學中，能使教學變得形象、直觀，把不可視的電子運動轉為實際效果，引起學生的學習熱情與興趣，能取得較好的教學效果。

【關鍵詞】Proteus 電工電子 仿真

傳統電類課程的教學方法是到實驗室做實驗，如使用信號發生器、示波器等電子儀器來進行驗證。將Proteus軟件應用于仿真教學中，能使教學變得形象、直觀，把不可視的電子運動轉為實際效果，引起學生的學習熱情與興趣。以下舉三個例子來說明該軟件在一般電類教學中的應用。

1. Proteus在電工基礎類教學中的應用

對初學電工的同學來說，電流方向與電位高低關系很難明白，采用軟件的交互仿真功能，就能很直觀的觀察到電流的流向和電位的關系，如圖1（a）（b）所示：

（a）圖中，交流電為正半周（紅點所處位置），上方為高電位（紅色），下方為低電位（藍色），電流從高電位點通過燈泡流到低電位點；再由低電位點通過電源流向高電位點。

（b）圖中，交流電為負半周，下方為高電位（紅色），上方為低電位（藍色），電流從高電位點通過燈泡流到低電位點；再由低電位點通過電源流向高電位點。

使用交互仿真功能，還能觀察電動機的轉動、聽到揚聲器發出的聲音等。其優點是高低電位用不同顏色的導線表示，能觀察電流的流向，用電流電壓探針動態顯示電流電壓值，讓抽象的概念變得形象具體。

2.Proteus在門電路功能教學中的應用

在數字電路中，門電路的概念和難點比較集中，如果學生沒有學會，這門課基本上也學不會。在Proteus軟件中調出任意門電路，每個引腳用有色小方塊顯示其狀態：藍色表示低電平，紅色表示高電平，灰色表示浮空，黃色表示沖突。改變A、B輸入狀態，Q馬上有輸出結果，明了直觀，學生能很快接受和理解異或門電路的功能。

如以下圖2（a）（b）所示：為門電路輸入輸出仿真電路。

圖中左邊的為邏輯狀態輸入，只要單擊左鍵或改變箭頭，就可以改變輸入狀態；右邊為邏輯探針，根據門電路功能，指示輸出狀態值。同時，在器件的輸入輸出端口，用紅、藍點表示電位高低。

采用邏輯狀態輸入其特點是數據輸入簡單，無需接其他電源、元件，電路簡潔， 易于理解。

3.Proteus仿真顯示譯碼器功能教學

七段數碼管是較為常用的顯示器，但七段數碼管要顯示，必須由驅動器驅動。CD4511是常用的輸出高電平有效的七段顯示譯碼器。如果教學僅僅只是講解其功能，學生大部分聽不懂，也不會使用。采用Proteus仿真教學，變難為易。在Proteus中繪出正確電路圖，運行仿真，使CD4511的3號腳LT=0，數碼管顯示8，說明LT=O，其輸出abcdefg=l11111，使七段顯示器全亮，用來觀測七段顯示器是否正常。使能級別最高。使CD4511的3號腳LT=1，4號腳BI=0，其輸出abcdefg都為0，即七段顯示器完全不亮，4號腳可供使用者控制僅對有效數據譯碼，避免在無意義的數據輸入時顯示出來造成宇型的系亂。

結束語：上述幾個列子，僅僅只是Proteus軟件強大功能應用的一小部分。但可以看出Proteus的仿真教學，可以很好地將理論與實踐相結合，有利于增強學生的感性認識，培養學生的學習興趣（學生不怕觸電，不用擔心損壞元器件等），也部分解決了學校因實訓場所不足而不能正常教學的問題。當然，仿真手段也不是萬能的，在實際教學過程中，仿真手段還必須配合一定的實際動手操作實驗，才能從根本上增強學生的實際應用能力，真正培養出符合社會需求的高技能人才。

【參考文獻】

[1]周潤景，張麗娜. Proteus入門實用教程. 2007.

[2]陸靜霞. 任務驅動教學法的探索與實踐. 2006.endprint