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仿真软件在单片机教学中的应用摘要：proteus软件是一款应用非常广泛的仿真软件，它可以实现数字电路、模拟电路的仿真，软件模拟运行和pcb设计等功能。
本文简述了单片机实训教学中两种仿真软件keil和proteus结合构成仿真系统的应用。
关键词：keil uvision4；proteus；单片机仿真中图分类号：tp368.1 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 （2013） 03-0000-02进入21世纪以来片机技术发展非常迅速，特别是近年来被广泛应用在各种嵌入式系统中。
随着单片机的发展同时也大大地推动了自动化技术和现代电子技术的应用和发展。
为了贴近社会和现代技术的发展，我们学院在机电高职专业和高级机电一体化专业的学生中间开展了单片机教学活动。
通过理论教学和实习教学我们发现单片机的理论知识非常抽象，单纯的理论教学无法让学生掌握和理解单片机的工作原理和编程方法。
通过实习可以很好的激发学生的学习积极性和启发学生的发散思维，但是实训教学需要大量的仪器和设备，如计算机，仿真器，编程器等，不但需要专业的实习教室，而且耗材也大，增加了教学成本。
随着最近单片机虚拟仿真软件keil和proteus的发展，越来越多的人开始运用这两个软件进行单片机的仿真运行和编程练习。
我们在教学中发现，运用仿真软件进行教学具有传统教学无法比拟的优点。
例如可以不受教学场地的限制，学生只要在电脑上安装了仿真软件就可以随时随地的进行编程和仿真练习。
如果不需要进行硬件仿真，我们就可以只用keil软件进行编程练习。
keil软件提供了一个功能强大的完整开发方案，包括了c编译、宏汇编、连接器库管理和仿真调试器。
学生可以通过这个软件进行c语言编程或者利用汇编语言编程，然后进行编译和仿真练习。
同时，由于受场地和器件的限制，学生不方便进行电路的焊接搭建，我们在教学中采用了keil和proteus结合，这样就组建了一个实验用的单片机仿真系统。
《单片机原理及应用》软件开发工具Keil与虚拟仿真平台Proteus的使用实验实验目的(1)了解Keil和Proteus软件的基本特点和功能。
(2)学会使用Keil软件进行单片机中断应用和定时器/计数器应用的编程。
(3)学会使用Proteus软件进行单片机中断应用和定时器/计数器应用的原理图的绘制和程序实现。
(4)学会使用Keil和Proteus两种软件的联调。
实验指导一、Keil C51的使用1.创建项目编写一个新的应用程序前，首先要建立项目（Project）。
（1）在编辑界面下，单击菜单栏中的[Project]，出现下拉菜单，再点击选择中的“New Project”。
（2）单击“New Project…”选项后，就会弹出“Create New Project”窗口。
在“文件名（N）”中输入一个项目的名称，保存后的文件扩展名为“.uvx”，即项目文件的扩展名，以后可直接单击此文件就可打开先前建立的项目。
在“文件名（N）”窗口中输入新建项目文件的名字后，在“保存在（I）”下拉框中选择项目的保存目录，单击“保存（S）”即可。
（3）选择单片机，单击“保存（S）”后，会弹出“Select Device for Target”（选择单片机）窗口，按照提示选择相应的单片机。
搜索“AT89C52”并选择。
（4）单击“确定”按钮后，会出现对话框。
如果需要复制启动代码到新建的项目，选择单击“是”。
如选择单击“否”，启动代码项“STARTUP. A51”不会出现，这时新的项目已经创建完毕。
2.新建文件新的项目文件创建完成后，就需要将用户源程序文件添加到这个项目中，添加用户程序文件通常有两种方式：一种是新建文件，另一种是添加已创建的文件。
(1)单击快捷按钮，这时会出现一个空白的文件编辑画面，用户可在这里输入编写的程序源代码。
(2)单击中快捷按钮,保存用户程序文件，这时会弹出窗口“Save As”的对话框，在“保存在(I)”下拉框中选择新文件的保存目录，这样就将这个新文件与刚才建立的项目保存在同一个文件夹下，然后在“文件名(N)”窗口中输入新建文件的名字，如果使用C51语言编程，则文件名的扩展名应为“.c”。
基于Proteus的单片机虚拟仿真实验案例设计谭筠梅;李玉龙;王履程【摘要】A new experimental teaching method based on the actual engineering case-driven teaching is put forward,and an experiment case of the overweight system of the SCM truck based on Proteus simulation is designed.This case brings together all the knowledge points of the SCM experimental course and emphasizes the cultivation of the students'ability of the software and hardware system integration and engineering practical ability.The students'interest in learning has been greatly improved,and the good experimental teaching effect has been achieved.%提出采用实际工程案例驱动教学的实验教学新方法.设计了基于Proteus仿真的单片机货车超重监控系统的实验案例,案例汇聚了单片机实验课程的各个知识点,着重培养学生软硬件系统集成能力和工程实践能力,大大地提高了学生的学习兴趣,取得了良好的实验教学效果.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2018(035)005【总页数】4页(P122-125)【关键词】单片机;Proteus;实验案例;实践教学【作者】谭筠梅;李玉龙;王履程【作者单位】兰州交通大学国家级计算机实验教学示范中心,甘肃兰州 730070;兰州交通大学国家级计算机实验教学示范中心,甘肃兰州 730070;兰州交通大学电子与信息工程学院,甘肃兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】TP391.9;G642单片机嵌入式系统类课程是各电类专业普遍开设的计算机硬件类课程。
科技与创新┃Science and Technology&Innovation2023年第01期文章编号：2095-6835（2023）01-0176-03Proteus仿真软件在单片机教学实践中的应用＊庞宝麟，封岸松，李帅（沈阳化工大学，辽宁沈阳110000）摘要：根据近年来单片机技术发展的需要，分析了单片机教学实践过程中存在的问题，并对单片机教学改革模式进行了探索。
以Proteus为实例，重点论述了Proteus软件在单片机教学实践中的应用方法，为单片机课程改革提出了宝贵的经验。
关键词：Proteus；单片机；教学实践；教学改革中图分类号：G642；TP368.1文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2023.01.048单片机技术属于嵌入式技术，近年来在信息电子工程领域迅速发展。
随着科技的进步，计算机等相关技术发展迅猛，社会上对相关人才的需求也迅速增长，相应的单片机这类课程的重要性也越来越明显。
目前大多数工科专业都开设相关课程，因此单片机相关课程已成为工科专业的专业基础课程。
传统的单片机教学一直是采用传统的“老师讲，学生听”的教学模式，教学过程枯燥，教学以理论教学为主，理论与实际结合相脱节，学生学习积极性不高，缺乏独立思考和分析解决问题的能力。
在工科院校的教育改革过程中，人们越来越认识到实践环节的重要性[1]。
随着科技的发展，网络技术及移动通信技术大面积普及，传统的单片机教学模式已经不能适应培养单片机应用型人才的教学要求。
针对这种情况很多学校都进行了相应的单片机教学改革，如增加实践环节的比例、采用慕课及线上线下混合式教学等新型的教学形式。
为了能让学生真正掌握单片机技术，积极主动地去学习单片机方面的相关知识，亟需改变教学模式[2]。
1单片机教学模式探讨目前，随着教学改革的推进，越来越多的教学模式涌现出来，如慕课、微课、线上线下混合式教学等。
1.1慕课慕课（Massive Open Online Course，MOOC）是近几年兴起的一种在线教育方式，里面涵盖了一些重点学府的课程，比如武汉大学、西安交通大学、同济大学的课程，内容面也广，几乎各个专业都有，如经济学、建筑、计算机等。
第25卷第6期上海电力学院学报Vol .25,No .6 2009年12月Journal of Shanghai U niversity of E lectric Pow erDec . 2009 文章编号:1006-4729(2009)06-0607-04基于Proteus 和Ke il 的单片机虚拟仿真平台的设计 收稿日期:2009-10-28作者简介:王威(1984-),男,在读硕士,河南商丘人.主要研究方向为电气设备状态检测与故障诊断.E 2mail:bebeyond_wang@.基金项目:上海电力学院研究生创新基金项目(D08107).王 威,刘 佳,张志雄,王 挺,杨 平(上海电力学院电力与自动化工程学院,上海 20090)摘 要:总结了传统单片机开发方法的缺点和不足,介绍了Pr oteus 软件的强大虚拟仿真功能,结合Keil 软件的特点,提出了基于Pr oteus 和Keil 软件的新的单片机仿真调试方法,给出了利用Pr oteus 和Keil 软件搭建仿真系统的步骤,并在此平台上进行了综合仿真实验系统的设计,以实例说明了Pr oteus 软件在单片机开发和仿真应用上的优越性.关键词:Pr oteus 软件;Keil 软件;单片机;仿真平台中图分类号:TP 391;TP 368.2 文献标识码:ADesi gn of MCU Si m ul ati on Pl atfor m Based onProteus and Ke ilW ANG W ei,L IU J ia,ZHANG Zhi 2xi ong,W ANG Ting,Y ANG Ping(School of Electric Po w er and A uto m ation Engineering,Shanghai U niversity ofE lectric Po w er ,Shanghai 200090,China )Abstract : The shortcom ings and deficiencies of traditi onal m icr ocontr oller devel opment methods are su mmarized,the Pr oteus as a powerful virtual si m ulati on s oft is intr oduced,and MCU e mulati on s oft w are debugging method based on the ne w Pr oteus and Keil is p resented;the methods and step s of building a co 2si m ulati on p latfor m based on Pr oteus and Keil are listed,and by use this p latfor m an integrated si m ulati on of the m icr ocontr oller devel opment syste m is devel oped .Finally,thesuperi ority of Pr oteus s oft w are in the MCU app licati on devel opment and si m ulati on is illustrated .Key words : Pr oteus s oft w are ;Keil s oft w are;MCU;si m ulati on p latf or m 随着电子技术的迅猛发展,单片机在工业控制、电子消费、医疗器械等方面得到了广泛应用.单片机作为嵌入式系统的核心器件,其系统设计包括硬件电路设计和程序设计两个方面,调试过程一般分为软件调试、硬件调试、系统调试3个过程.在工程实践中,单片机应用技术所涉及的实验实践环节较多,且硬件投入较大,如果因为控制方案有误而进行相应的开发设计,会浪费较多的时间和经费.Pr oteus 仿真软件很好地解决了这些问题,它可以像Pr otel 一样绘制硬件原理图并进行硬件调试,再与Keil编程软件进行联调,实现对控制方案的验证.1 联合仿真平台的搭建1.1 Proteus和Ke il简介Pr oteus是英国Labcenter electr onics公司研发的多功能E DA软件,它由I SI S(智能原理图输入系统)和AERS(印刷电路板设计系统)两大部分组成,其最大特点是Pr oteus VS M(V irtual Syste m Modelling)实现了混合模式的SP I CE电路仿真,它将虚拟仪器、高级图表仿真、微处理器软仿真器、第三方的编译器及调试器等有机结合,在世界范围内第一次实现了在硬件物理模型搭建成功之前,即可在计算机上完成原理图设计、电路分析与仿真、处理器代码调试和实时仿真、系统测试,以及功能验证.Pr oteus的编译能力比较弱,但它支持与第三方编译器软件的联调,而Keil软件是德国开发的一个专门针对51单片机的开发软件平台,该软件支持众多公司的MCS251架构的芯片,集编辑、编译及程序仿真于一体,同时还支持P L M,汇编及C 语言的程序设计.它的界面友好易学,在程序调试与软件的仿真方面具有很强大的功能.1.2 搭建联合仿真平台的方法和步骤Pr oteus与Keil软件的整合过程就是建立一个软硬件联合仿真系统的过程.软硬件联合仿真系统由一个硬件执行环境和一个软件执行环境组成,通常软件环境和硬件环境都有自己的纠错和控制界面,Keil与Pr oteus的整合调试可以实现系统的总调.在该系统中,Keil为软件调试界面, Pr oteus为硬件仿真和调试界面.具体的设置步骤如下:(1)在W indows中安装Pr oteus7.4SP3和Keil uV isi on2;(2)把安装Pr oteus\MODE LS目录下VDM51 .dll文件复制到Keil安装目录下的\C51\B I N目录中;(3)修改Keil安装目录下Tools.ini文件,在C51字段加入T DRV5=B I N\VDM51.DLL (“Pr oteus VS M Monit or—51D river”),保存;(4)打开Pr oteus,画出相应电路,在Pr oteus 的debug菜单中选中use re mote debug monit or;(5)在Keil中编写PROTE US仿真项目对应的工程并启动;(6)在Keil工程工作区中右击“工程名”并选择“op ti on for target‘工程名’”,在DE BUG选项中右栏下拉菜单选中Pr oteus VS M Monit or—51 D river,再进入setting,设置机器I P为127.0.0.1,端口号设为8000;(7)在Keil中进行debug,同时在Pr oteus中查看直观的结果.经过设置,两个软件之间建立了有机联系,开辟了一条实时仿真的新途径.2 综合仿真实验系统2.1 综合仿真实验系统设计根据单片机开发的一般要求,利用联合仿真平台制作一个虚拟的综合仿真实验系统,此系统包括AT89C51单片机、晶振模块、复位模块、矩阵键盘模块、流水灯模块、片选芯片、数码管、液晶、AD转换器,以及串口通信模块.此仿真实验系统可代替传统的实验开发板进行单片机的实验和开发设计.可以进行的实验包括流水灯实验、数码管显示实验、定时器中断实验、计数器实验、按键实验、外部中断实验、AD转换实验、串口通信实验、交通灯实验,以及液晶显示实验等.在此基础上,还可以进行扩展的设计与开发.启动Pr oteus软件,进入原理图绘制模块,绘制的综合仿真实验系统原理如图1所示.2.2 仿真实例本文采用流水灯仿真实验,利用图1中的4个模块(8个发光二极管组成的流水灯模块, 89C51,晶振模块,复位电路模块)搭成硬件电路.打开Pr oteus I SI S,添加所需元件并连接电路图,连接好的电路图如图2所示. 在Keil软件下建立项目,编写软件程序,然后进行软硬件的仿真调试.程序流程如图3所示. 在编写完软件程序并编译通过后,右键选中AT89C51后,单击左键,在弹出的Edit Component 对话框中的Pr ogra m file一栏中加载上一步中编译好的源文件,点击Keil的调试按钮,开始仿真806上 海 电 力 学 院 学 报 2009年调试,此时Pr oteus 的仿真调试工具条的运行按钮由黑色变为绿色.按F5或点击工具栏的按钮,全速运行,这时Pr oteus 开始运行,每盏灯依次点亮,达到实验目的.仿真效果如图4所示.图1 综合仿真实验系统原理图2 流水灯仿真原理图3 流水灯实验程序流程图4 流水灯仿真效果906 王 威,等:基于Pr oteus 和Keil 的单片机虚拟仿真平台的设计3 结束语本文主要介绍了Pr oteus软件的强大虚拟仿真功能,结合Keil软件的特点,搭建了仿真实验系统.通过仿真实验表明,Pr oteus是单片机实验和开发的灵活、高效、正确的设计与仿真平台,它改革了单片机应用产品的开发过程,为单片机学习和开发提供了完整的虚拟实验和开发平台.参考文献:[1] 周灵彬,张靖武.单片机应用产品的PROTEUS设计与仿真[J].今日电子,2008,(1):64265.[2] 邓小武,王栋,李勇.基于Pr oteus的单片机软硬件实时仿真[J].工业控制计算机,2007,(5):24225.[3] 陈朝元,鲁五一.Pr oteus软件在自动控制系统仿真中的应用[J].系统仿真学报,2008,(2):3182320.[4] 林志琦.基于Pr oteus的单片机可视化仿真[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006:21232.(上接第606页) (2)业务目标 根据对现有业务的了解和现状分析,围绕售电量和售电收入等关键指标分析问题,帮助企业解决业务分析难点:一是提供多角度、多视图、深层次、直观明了的业务视图展现,有利于快速定位、查找问题原因;二是突出和贴近业务分析,增强了营销方面的分析能力,提高业务人员及管理人员对数据应用的理解和分析水平;三是注重企业KP I绩效考核,为领导层及时提供全面的关键业务信息,为领导的资源计划和科学决策提供支持;四是灵活的报表展现和管理,业务分析人员根据需要,自己定制报表.5 结 论(1)以电费、电量为重点处理对象,以售电量和售电收入为主要分析对象,以时间、用电时段、用电性质、电压等级、行业分类、营业区域等为主要问题,制定设计思想和目标,逐步扩大实施范围.(2)系统经过多次升级改造,数据异常情况普遍,如维表数据和事实表数据无法一一对应,需要对数据进行处理;多个系统并用,数据分布存储,合并数据困难;营销数据包括Sybase,O racle 两种数据源,需要单独处理.(3)分析结果能够解决业务问题,特别是能够解决现有业务系统无法完成的展现和分析,解决领导层、管理层、业务分析层等不同层次的分析需求,切实提高数据分析水平.参考文献:[1] 滕茂宏.六安供电公司基础数据管理平台与指标分析系统[J].上海电力学院学报,2008,24(3):2862290.[2] 郭萌,王钰.数据挖掘与数据库知识发现:综述[J].模式识别与人工智能,1998,11(3):2922299.[3] 胡侃,夏绍玮.基于大型数据仓库的数据挖掘:研究综述[J].软件学报.1998,9(1):53264.[4] HAN J ia2wei.数据仓库原理、设计与应用[M].范明,孟小峰,译.北京:机械工业出版社,2007:64268.[5] I N MON W H.数据仓库[M].第1版.北京:机械工业出版社,2006:1712172.016上 海 电 力 学 院 学 报 2009年。
