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Proteus和Keil软件在单片机项目教学中的应用

发布时间:2019/06/06

针对单片机项目化教学中存在的问题,将Proteus仿真软件和Keil软件引入单片机项目化教学中。。 以“简易温室监控系统”项目为例,详细阐述了Proteus软件和Keil软件在单片机课程教学中的应用方法和仿真调试过程。。 实践证明,这种教学方法能够激发学生的学习热情,培养学生的创新能力和单片机软硬件的综合开发能力,取得良好的教学效果。 这是提高单片机教学效率和教学质量的有效方法在这种情况下设计的温室监控系统的总体结构框图如图主程序控制流程如图所示 关键词:单片机;;项目教学;Proteus模拟软件;Keil软件 单片机原理与应用是高职机电专业的核心课程之一,也是一门综合性、实践性和应用性的专业课程。传统的单片机课程教学模式采用“先理论讲解,后动手实验”的教学模式。这种教学模式导致学生的理论知识和实践应用严重脱节,忽视了学生创新能力和综合应用知识能力的培养。教学效果不理想。目前,一种新的教学方法——项目教学法已经在许多高职院校单片机课程教学中得到应用。该教学方法将理论教学与实践教学有机结合,有利于培养学生单片机综合应用能力,提高学生综合职业能力,取得良好的教学效果。然而,在课程实施过程中遇到了一些问题。项目教学的第一次实施需要购买大量的硬件设备,单片机技术的快速发展需要大量的资金来更新和维护设备。二是单片机项目化教学中,硬件电路教学演示难以辅助。即使演示,效果也不是很理想。第三,在实施项目化教学的过程中,从硬件电路设计、焊接制造到软硬件调试,项目实施周期过长,教学效率有待提高。鉴于此,将Proteus和Keil软件引入单片机项目化教学中,通过直观和生动有趣的仿真现实激发学生的学习兴趣,不仅节省了硬件资源的投入,而且提高了教学效率和质量。 1 Proteus和Keil软件介绍 Proteus软件是英国实验室中心电子公司开发的电路分析和物理模拟软件。Proteus除了具有其他电子设计自动化工具的原理布局、印刷电路板自动或手动布线、电路仿真等功能外,还具有基于微控制器的设计和仿真以及所有外围电路的特点。它可以直接在单片机虚拟系统上编程单片机,实时调试软件源代码。同时,它还具有电路交互仿真的功能。通过动态外设模型,如键盘、发光二极管/液晶显示器等。,可以实时显示系统的输入输出结果,实现交互式仿真,或者与Proteus配置的虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪等配合使用。,使单片机虚拟系统实现预期的实验效果。 凯乐软件(Keil Software)是与美国凯乐软件公司生产的单片机C语言软件兼容的开发系统。它是目前世界上最好的结论1个单芯片开发工具之一。它提供丰富的库函数和强大的集成开发和调试工具。生成的目标代码是高效的。大多数语句生成的汇编代码简洁易懂。 Proteus和Keil可以分别进行模拟调试,但效果不是很理想。如果两者结合起来相互配合,可以发挥Proteus和Keil的优势,使仿真过程中的软件调试和硬件设计更加方便和高效。 基于Proteus和Keil的2单片机项目教学 单片机项目化教学的核心是培养学生的专业能力。整个课程是围绕项目组织的。该项目的开发步骤如下。单片机P1.6引脚控制八通道模拟开关CD类似地,可以设置照度和二氧化碳浓度的上限和下限051选择相应的传感器输出通道模拟项目教学案例。项目教学法的教学过程紧紧围绕着一个或多个完整的项目,因此教学项目的设计是单片机课程教学成败的关键。根据以课程内容为基础、以就业为导向的项目开发原则,设计了5个教学项目案例,包括发光二极管自来水灯、秒表、数字温度计、电子万年历和简易温室监控系统。这些项目案例大多来自实际工程项目,并通过适当的教学进行处理。通过“简易温室监控系统”的教学案例,介绍了Proteus和Keil在单片机教学中的应用。2软件设计。1硬件设计。 1,主要由信号采集模块、单片机模块、液晶显示模块、时钟和存储模块、键盘模块和开关量输出模块组成 该系统以ATC89C55单片机为控制核心,通过信号采集模块将温室内的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等环境参数发送给单片机。单片机实现环境参数的实时存储和显示。同时,单片机将采集的环境参数与预设的参数值进行比较,当温室内的环境因子参数超过预设值时,单片机控制开关量输出模块启动相应的执行机构,将环境参数调整到设定的范围,以满足不同作物的生长需求。这篇文章的地址是。 4。输出电压信号通过OP07形成的负反馈运算电路传输到a/d转换芯片MAX187的模拟输入端 p1。单片机P2端口的8个引脚用于开关量的输出控制l文件的后缀。系统电路原理图在Proteus ISIS接口下绘制。在信号采集模块中,DS18B20和SHT11用作温湿度传感器。单片机的P1.0、P1.4和P1.5引脚分别连接到DS1BB20和SCK的DQ和SHT11的数据引脚。 用两个分压可变电路模拟照度传感器和二氧化碳传感器输出的电压变化(0 ~ 5 v)。eepw。com。cn/article/201610/设置完毕后,再次按下参数设置键,液晶屏将返回初始界面,环境参数的设置限值将自动存储在单片机中07661。htm 单片机的3个引脚分别与MAX187的SCLK、CS和DOUT引脚相连,从而控制MAX187的工作。信号采集模块的电路原理图如图。p0。键盘模块设有4个独立的按键,用于设置温室监控系统的参数,按键0是用于选择不同参数设置的参数设置按键。键1和键2分别是++和-键,用于按升序和降序调整设置的参数。键3是选择上限值和下限值的↓键。液晶显示模块采用HDG128 64F-1无字库液晶显示,p0.1 ~ p1。单片机的4个引脚分别与液晶显示器的si、SCL、A0、res和CS1引脚相连。时钟和存储器模块使用DS13B20和AT24C02芯片。2。 图3是简单温室监控系统的信号采集模块、显示模块和时钟存储模块的电路原理图。单片机的7个引脚与DS13B20的RST、SCLK和输入输出引脚相连,P3.0和P3.1与AT24C02的SCK和SDA引脚相连。电路图如图1所示。3.0 ~ p0。每个引脚通过光电耦合器件TLP521与输出通道隔离。隔离信号经三极管放大后驱动12 V的小继电器,从而控制执行设备执行相应的动作。无花果。5 ~ p0.2。3。3。系统控制软件采用模块化编程的思想,将系统的整体功能划分为不同的模块。每个模块分别设计、编程和调试。。系统整体校准完成后。系统的所有程序都是在Keil C环境下编译调试的。系统软件设计主要包括主程序、系统初始化子程序、温室参数采集子程序、时钟子程序、存储子程序、按键扫描子程序、数据控制处理子程序、液晶显示子程序等模块。2。 3.3 3软硬件联合仿真亿发娱乐调试。在Keil μVision3集成开发环境下编译和调试程序,生成相应的HEX文件。根据文献,建立了Proteus和Keil软件,实现了Proteus和Keil的联合仿真。当系统开始工作时,液晶屏将显示当前温室收集的温度、湿度、照度、二氧化碳浓度和时间。当收集的环境参数都在设定范围内时,致动器停止工作。按下参数设置键,液晶显示屏将显示温度的上限值和下限值设置界面,然后通过↑↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓859。4。 3。以温度和CO2浓度控制为例,设置4个环境参数的上限值和下限值,如图 5。调节DS18B20的↓键和滑动变阻器RV1,改变温室的温度值和CO2浓度值。 当温室温度超过设定温度上限,CO2浓度低于设定下限时,引脚P2.1和P2.6变为低电平,冷却系统和CO2气体补充系统立即开始工作。此时的液晶模拟界面如图6所示。然而,当温室温度低于设定的温度下限并且CO2浓度超过设定的上限时,引脚P2.0和P2.7变为低电平,并且加温系统和通风系统相应地工作。然而,当温室温度和CO2浓度在设定的上限和下限内时,上述系统将停止工作。该系统对其他环境参数也有相同的控制效果。。。5。经过几年的教学实践证明,与传统的单片机课程教学方法相比,将Proteus和Keil软件引入单片机项目教学的教学方法不仅克服了单片机实训室的设备和硬件限制,理论教学与实践教学有机结合,而且易于激发学生的学习热情,有利于培养学生的单片机综合应用能力、实践能力和创新能力,明显提高了单片机的教学效率和质量。。。。。。。 。