Proteus仿真技術在單片機教學中的應用研究

安徽商貿職業技術學院 周正貴

單片機應用技術是高職院校電子類專業中開設的一門專業課程。在課程實踐教學中，除動手焊接實物單片機電路板外，一般采用Proteus軟件進行仿真，實現虛實結合，提高課堂教學效率。Proteus是英國Lab Center Electronics公司出版的教學仿真平臺，軟件集成了豐富的單片機芯片及外部元器件，支持Keil編譯器。下面重點分析RS485通信技術教學案例，以簡易秒表控制系統為例。

一、仿真硬件電路設計

仿真教學系統采用單片機雙機串口通信，甲機單片機端口設計開始、暫停、復位三個按鍵。雙機串口通信轉換芯片使用MAX487，半雙工通信，即每個單片機可作為發送端或接收端。甲機MAX487電路接口電路如圖1所示。

圖1 甲機MAX487接口電路

乙機外圍接口電路如圖2所示。乙機P1端口連接動態顯示數碼管，顯示秒表數字，位選端口連接P2＾5和P2＾6端口，MAX487電路和甲機MAX487相連接，實現串口通信，本系統甲機作為發送端，己機作為接收端，接收按鍵值信息并控制秒表的工作。

圖2 乙機接口電路

二、軟件設計原理分析

軟件代碼使用C語言編程，集成開發環境使用Keil平臺。串口通信代碼設計思路：甲機啟動后，首先運行串口初始化函數，建立和乙機通信，且P2＾0控制端口為高電平，使得甲機為發送端；其次不間斷執行按鍵掃描程序，即開始、暫停、復位三個按鍵按下后，必須發送三個標志數值給乙機，乙機接收到數據后，執行相應指令。

乙機數碼管動態顯示采用中斷設計，即每間隔幾十微秒，執行一次動態掃描，確保掃描不停止，實現顯示功能。秒表延時一秒函數，使用定時器中斷完成。代碼設計思路：乙機程序運行后，首先運行串口初始化函數，執行中斷服務程序完成動態掃描，然后，不間斷執行串口接收函數，獲取相應按鍵值后，控制延時一秒定時器的工作，實現開始、暫停、復位功能。程序執行流程如圖3所示。

圖3 乙機工作流程

三、小結

本文主要討論了Proteus仿真軟件在單片機教學中的應用，較詳細介紹了雙機通信原理，分析了利用單片機內部定時器、中斷系統資源設計軟件代碼思路，有助于學生進一步了解仿真軟件在單片機教學中的應用。