Proteus在無(wú)線電調(diào)試工考證培訓(xùn)中的應(yīng)用

顧志鋒

摘 要 在傳統(tǒng)的無(wú)線電調(diào)試工考工培訓(xùn)中，學(xué)生完成裝配的電路，在通電測(cè)試的時(shí)候發(fā)現(xiàn)達(dá)不到預(yù)期的結(jié)果，這是可能有兩方面的原因：一是電路設(shè)計(jì)存在不完善，二是焊接過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。在培訓(xùn)過(guò)程中引入Proteus仿真軟件，要求學(xué)生裝配電路板前，把設(shè)計(jì)的電路在軟件中模擬仿真成功，后再焊接電路。通過(guò)教學(xué)實(shí)踐證明了能從根本上解決培訓(xùn)考證中的電路板調(diào)試耗時(shí)且耗材消耗過(guò)多的問(wèn)題，也幫助學(xué)生理解電路的工作原理。

關(guān)鍵詞 無(wú)線電調(diào)試工 Proteus 虛擬儀器 仿真

中圖分類號(hào)：TP391.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.10.027

Application of Proteus in Radio Debugger Training

GU Zhifeng

（Nantong Industry & Trade Technician College， Nantong， Jiangsu 226010）

Abstract In traditional radio debugging technique got industry and trade training， students finish the assembly circuit， through electrical tests found not up to the expected results. This is may have two reasons： one is circuit design is not perfect， the second is the errors appearing in the process of welding. In the course of the training， the Proteus simulation software is introduced， which requires the students to assemble the circuit board before， and the circuit design is simulated successfully in the software， and then the welding circuit is welded. Through the teaching practice， it is proved that the debug time consuming and consuming of the circuit board can be solved and the consuming of the material consumed is too much， and it also helps the students understand the working principle of the circuit.

Key words radio debugger; Proteus;virtual instruments; simulation

無(wú)線電調(diào)試工考證是電類學(xué)生在學(xué)習(xí)完電工電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電路、單片機(jī)原理等相關(guān)課程后要通過(guò)的技能證考試，考證綜合訓(xùn)練與一般的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)有很大不同。除了簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)外，還要在萬(wàn)能板上按照電路圖和元件清單把電路裝配起來(lái)，并完成通電調(diào)試。然而學(xué)生自主設(shè)計(jì)的電路焊接后總會(huì)出現(xiàn)很多無(wú)法調(diào)試成功的電路板，不僅浪費(fèi)了時(shí)間和耗材，在一定程度上也打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;如果在焊接前能對(duì)所設(shè)計(jì)的硬件電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真則在很大程度上可以激發(fā)學(xué)生的設(shè)計(jì)熱情，節(jié)約時(shí)間和耗材成本，提高了技能證的通過(guò)率。

Proteus就是一種基于標(biāo)準(zhǔn)仿真引擎PICE3F5混合電路仿真工具，能輕而易舉地滿足無(wú)線電調(diào)試工中所涉及的電路的仿真要求。

1 Proteus軟件簡(jiǎn)介

Proteus軟件由Labcenter公司開(kāi)發(fā)的電路仿真平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)模擬電路、數(shù)字電路及微控制器系統(tǒng)的電路仿真、是目前唯一能夠?qū)Ω鞣N處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真的軟件。它可以在虛擬的環(huán)境中搭建各種電子硬件電路，并可模擬常規(guī)的調(diào)試方法測(cè)量電路中各點(diǎn)的電壓與波形及回路中的電流與波形。

2 當(dāng)下培訓(xùn)考試中需解決的問(wèn)題

電子技術(shù)理論知識(shí)抽象、概念多、工程實(shí)踐性強(qiáng)，學(xué)生普遍反映模擬電子難學(xué)，理論成績(jī)一般。傳統(tǒng)的考證培訓(xùn)中延續(xù)了理論教學(xué)的一些模式：先設(shè)計(jì)電路，然后根據(jù)電路焊接裝配并調(diào)試，但往往第一步設(shè)計(jì)電路就可能出現(xiàn)錯(cuò)誤，得不到驗(yàn)證，導(dǎo)致的焊接裝配的結(jié)果不成功，既浪費(fèi)了時(shí)間又浪費(fèi)了耗材，還打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3 Proteus在培訓(xùn)任務(wù)中的應(yīng)用實(shí)例

下面以無(wú)線電調(diào)試工中最常見(jiàn)的直流穩(wěn)壓電源為例，闡述它的使用方法。

3.1 常見(jiàn)的問(wèn)題和錯(cuò)誤

直流穩(wěn)壓電源是無(wú)線電調(diào)試工考試中常見(jiàn)的功能電路模塊，其電路原理圖見(jiàn)圖1，常見(jiàn)的錯(cuò)誤有以下幾點(diǎn)：（1）整流橋中整流二極管接反;（2）C1，C3，C4可能會(huì)接反;（3）穩(wěn)壓模塊7805的123腳接錯(cuò);等等。如果沒(méi)有軟件預(yù)先仿真，那么這些錯(cuò)誤會(huì)延續(xù)到下一步的裝配當(dāng)中去，調(diào)試必然不成功。

3.2 使用Proteus能解決的問(wèn)題

在引入Proteus軟件模擬仿真后，圖中能夠直觀地觀察出電路中每一點(diǎn)的電壓，電路中電流的流向和一些邏輯關(guān)系。還能利用軟件自帶的示波器軟件實(shí)時(shí)的監(jiān)控每一點(diǎn)的電壓變換波形，如圖2所示。圖1中示波器的A通道為輸入交流電的波形，B通道時(shí)整流濾波后的直流電的波形，C通道是最后的輸出電壓，學(xué)生對(duì)于電路的輸入輸出結(jié)果一目了然，能夠直接反映你的設(shè)計(jì)是否正確，無(wú)需搭載實(shí)物電路去驗(yàn)證，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤，將第一時(shí)間體現(xiàn)出來(lái)，學(xué)生可以根據(jù)錯(cuò)誤提示或者儀器儀表的錯(cuò)誤顯示進(jìn)行電路修改，幫助了學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解和電路調(diào)試，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.3 仿真結(jié)果

虛擬電壓表顯示整流濾波后電壓為+8.44V，經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓模塊后顯示電壓為+5V，仿真結(jié)果真確。為下一步電路安裝與調(diào)試提供了可靠的理論保障。同時(shí)，比較示波器A、B、C通道顯示波形，很好的幫助學(xué)生理解整流濾波的工作原理。

3.4 引入Proteus仿真后教學(xué)效果

以班級(jí)11高自動(dòng)化1班和11高自動(dòng)化2班為例，這兩個(gè)班為平行班，人數(shù)一樣為45人，學(xué)生所學(xué)課程一樣，學(xué)生素質(zhì)也相當(dāng)。在1班的教學(xué)中筆者未引入軟件仿真，2班引入軟件仿真教學(xué)，我們從本任務(wù)全部完成時(shí)間，所需耗材的總價(jià)，一次成功率，以及最后考證的通過(guò)率四個(gè)參數(shù)來(lái)比較教學(xué)效果。

通過(guò)數(shù)據(jù)比較，在增加Proteus仿真環(huán)節(jié)后，各個(gè)方面都有明顯的提供，為考證培訓(xùn)教學(xué)提供了有力的幫助。

4 結(jié)束語(yǔ)

在無(wú)線電調(diào)試工培訓(xùn)中引入Proteus軟件后，一方面能很好地驗(yàn)證學(xué)生設(shè)計(jì)的電路的正確性，提高裝配調(diào)試的成功率，解決了學(xué)生盲目焊接所導(dǎo)致的耗材浪費(fèi)過(guò)多的問(wèn)題，提高了學(xué)生考證通過(guò)率，降低了考工成本;另一方面由于該軟件能形象直觀地反映電路的實(shí)時(shí)運(yùn)行的數(shù)據(jù)參數(shù)，能有效地幫助學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的理解，提高了學(xué)習(xí)的興趣，為今后的專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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