基于Proteus和Keil的单片机课程实践教学改革研究

摘 要：针对单片机教学中存在的诸如灵活性差、不直观等问题，提出基于Proteus和Keil的单片机课程实践教学方法，通过“单片机控制的电子万年历”这一教学实例，阐述该方法的有效性。

关键词：Proteus；Keil；单片机；实践教学

一、单片机原理与应用教学的现状

随着单片机应用技术的不断发展，单片机原理与应”成为很多工科院校电类专业的一门重要课程，该课程的实验和实践环节所占比重很大，但在实际的教学和实践中却存在着诸多现实问题：首先是课堂教学主要以PPT形式讲解内容，学生理解困难，感觉枯燥乏味。其次是现行的实验教学只能在单片机实验箱上完成现有的实验项目，学生做实验时很少追究实验本身所体现的问题，更不能通过实验理解相关的理论知识。最后，单片机实验主要是完成一些基础性实验。

针对上述问题，本文提出基于Proteus和Keil虚拟实验技术，重点促进学生自主动手、提升创新能力，培养创新型应用人才。

二、教改思路

在虚拟实验技术的环境下，单片机系统的开发将变简单：在基于原理图的模拟模型上编程，并实现源码级的程序仿真调试，配合各种虚拟仪表来展现单片机系统的运行过程。

首先，老师给出任务要求，讲解Proteus和Keil的应用，指导学生收集项目相关资料并整理，然后自行制订总体设计方案。

其次，学生利用Proteus和Keil的虚拟开发环境，针对所选应用系统，进行虚拟实验、设计、开发及验证。

最后，系统调试与仿真成功后，可对系统某部分功能或参数进行修改，进一步完善系统，或开始制作实物，为虚拟系统提供更有力的论证。

三、教学实例

传统的实验教学一般是先做好硬件电路，再接上硬件仿真设备进行在线调试。这个过程往往因为电路本身的问题使仿真效果不很理想。通过Proteus和Keil軟件的结合，采用软硬件综合调试，大大提高了实验教学的效率。下面以“基于单片机的万年历”为例做一简述。

1.电路原理图设计

本实例利用单片机实现万年历、电子时钟、温度计等功能，并在LCD进行显示。根据设计要求确定系统整体设计方案：由主控制器、时钟电路、显示电路、按键电路、温度采集电路以及复位电路等部分构成，如图1所示。

2.Proteus和Keil联合仿真调试

在Keil软件下建立项目，编写电子万年历的软件程序。在编写完软件程序并编译通过加载后，直接点击全速运行按钮，开始仿真运行，仿真结果如图2所示。

四、结语

单片机实践教学改革运用Proteus和Keil联合仿真功能，完成单片机系统软硬件仿真与调试，是对传统实物电路仿真的一种有力补充。实际应用表明，该方法在仿真成功的基础上再进行实物制作，较大地减少了电路板制作、元器件安装与焊接等工作，同时让学生经历单片机应用系统开发实现的完整过程，提高学生的自主动手和创新能力。

参考文献：

[1]李响初.基于MCS51单片机的智能时钟控制系统设计[J].世界电子元器件，2007（6）：50-52.

[2]何慧娟，何芝仙.基于DS18B20的单片机温控系统[J].山东科技信息，2008（13）：149-150.

基金项目：咸阳师范学院校级教改项目（200902037）。

作者简介：郝海燕（1974— ），女，陕西渭南人，硕士，讲师，研究方向：微机应用。