Proteus仿真技術(shù)在單片機教學(xué)中的應(yīng)用研究

安徽商貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 周正貴

單片機應(yīng)用技術(shù)是高職院校電子類專業(yè)中開設(shè)的一門專業(yè)課程。在課程實踐教學(xué)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(xiàn)虛實結(jié)合，提高課堂教學(xué)效率。Proteus是英國Lab Center Electronics公司出版的教學(xué)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(shù)教學(xué)案例，以簡易秒表控制系統(tǒng)為例。

一、仿真硬件電路設(shè)計

仿真教學(xué)系統(tǒng)采用單片機雙機串口通信，甲機單片機端口設(shè)計開始、暫停、復(fù)位三個按鍵。雙機串口通信轉(zhuǎn)換芯片使用MAX487，半雙工通信，即每個單片機可作為發(fā)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(tài)顯示數(shù)碼管，顯示秒表數(shù)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(xiàn)串口通信，本系統(tǒng)甲機作為發(fā)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(shè)計原理分析

軟件代碼使用C語言編程，集成開發(fā)環(huán)境使用Keil平臺。串口通信代碼設(shè)計思路：甲機啟動后，首先運行串口初始化函數(shù)，建立和乙機通信，且P2＾0控制端口為高電平，使得甲機為發(fā)送端；其次不間斷執(zhí)行按鍵掃描程序，即開始、暫停、復(fù)位三個按鍵按下后，必須發(fā)送三個標志數(shù)值給乙機，乙機接收到數(shù)據(jù)后，執(zhí)行相應(yīng)指令。

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

圖3 乙機工作流程

三、小結(jié)

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