电子技术相关论文范文资料,与Proteus在电子技术虚拟实验教学中的应用相关论文答辩

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【摘 要】针对传统电子技术专业教学中存在的缺点,本文创新的将Proteus软件引入电子技术专业课程的理论、实践教学中,创建虚拟实验教学模式,降低教学成本、提高教学效率、改善教学成果,体现了EDA技术在现代电子技术教学中的优势.

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【关 键 词】Proteus电子虚拟实验EDA

一、引言

在电子技术理论和实验教学中,经常需要设计出电路,并连接实物进行原理分析和验证,在电子线路设计过程中,不仅需要考虑各种元器件的参数、性能、功耗、封装等多种因素,而且在电路的实现过程中还需要经过大量多次的电路焊接、调试和实验,费时费力,这种传统的设计方法很难适应现代电子电路设计的规模化、低成本、短周期的设计要求,当然,也不能很好的适应现代化电子技术的教学.随着EDA（电子设计自动化）技术的发展,电子线路设计过程可以通过计算机软件,搭建仿真实验电路,灵活调整元件参数进行动态仿真,进而能显著提高设计效率,降低成本,缩短设计周期.

Proteus是英国LabCenterElectronics公司出版的EDA工具软件,它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件.可以从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计.不仅对科研开发,而且对于电子技术课程教学、学生实验、课程设计、毕业论文设计、电子技能竞赛等都提供便捷的辅助功能,对培养电子技术创新型复合人才提供了最便捷的实验条件.

二、Proteus在电子技术虚拟实验教学中的优势

(一)Proteus软件的资源丰富

1.Proteus可提供的仿真元器件资源：仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件,有30多个元件库.

2.Proteus可提供的仿真仪表资源：示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表.理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用.

3.除了现实存在的仪器外,Proteus还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来,其作用与示波器相似,但功能更多.这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标,例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗.这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响.

4.Proteus可提供的调试手段Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试.这些测试信号包括模拟信号和数字信号.

(二)Proteus支持电路仿真

1.Proteus不仅可将许多单片机实例功能形象化,也可将许多单片机实例运行过程通过多媒体展示,这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学&#

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2.Proteus提供了实验室无法相比的大量的元器件库,提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表,因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台.

(三)Proteus应用领域广泛

Proteus软件是一个巨大的教学、仿真、开发资源库,不仅可以用于：模拟电路与数字电路、单片机、嵌入系统、微控制器系统的教学、实验与考评,也可以用于真实的项目设计与产品开发过程.

三、Proteus在电子技术虚拟实验教学中的应用案例分析

应用Proteus进行电路分析时,通过如下设置：点击system――setAnimationoptions――在对话框的Animationoptions区域选择showwirecurrentwithArrows,即可以箭头的方向表示电流的流向,帮助学生理解.同时,可以将电流表、电压表、功率表等连接到电路中,对电路参数进行测试,快速得到仿真结果.

应用Proteus还可以进行数字、模拟电路的仿真分析,例如用译码器74LS138搭建的仿真电路,当控制信号E1接电源,E2、E3接地时,通过单刀双掷开关选择ABC三个输入端子的不同组合,即可在八路输出端子产生相对应的译码输出,控制相应的发光二极管点亮.将抽象的高低电平用发光二极管和单刀双掷开关形象的表示出来,从而更好地帮助学生理解数字逻辑器件74LS138的译码功能,同时也使枯燥的理论内容变得生动形象.

单片机技术作为电子专业课程,一直以来都是学生们反映较难理解的课程,因为其内容综合性强、实践性强、且比较抽象.单片机课程的实践教学以往多采用验证性实验,学生按照实验指导书,将所需的器件在单片机实验箱上进行连线,下载程序并调试.但是这种方法必须在实验室内依托硬件完成,对实验室的设备数量要求较高,且对于一些综合性实验,需要较多的元器件支撑.为了提高实践教学效率、改善教学效果、降低教学成本,在单片机理论、实践教学过程中引入Proteus软件.例如在矩阵按键控制实验中,就只需将元器件从元器件库中拖放到图纸上,按照电路图将元件连接,再将keil编译好的程序下载到单片机中,按下play键即可进行仿真.需要修改电路只需在图纸上进行,快捷方便.

四、结语

在电子技术课程教学中,利用仿真软件将理论教学、实验和课程设计有机结合,提高了电子技术课程的教学效果,开发了学生自主学习的潜在能力,激发了学生的学习兴趣和创新意识,开拓了学生的视野,增强了学生综合运用知识的能力和实际动手能力,为后续高频电路、单片机等专业课程的学习以及参加电子设计竞赛等奠定了夯实的基础.

参考文献：

[1]朱清慧,张凤蕊,翟天嵩,等.proteus教程――电子线路设计、制版与仿真（第2版）[m].北京：清华大学出版社,2011.

[2]周润景,张丽娜.基于proteus的电路及单片机系统设计与仿真[m].北京：北京航空航天大学出版社,2006.

[3]周灵彬.单片机系统的proteus设计与仿真[m].北京：电子工业出版社,2007.

[4]黄锡光.浅析PROTEUS软件在单片机教学中的应用[m].《装备制造技术》2009.7.

作者简介：田瑞（1978-04）,女,汉族,单位：吉林交通职业技术学院,专业：控制理论与控制工程.

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