朱嶸濤

摘要：針對目前Proteus仿真軟件在自動化專業(yè)課程中應(yīng)用研究單一的現(xiàn)狀和問題，提出應(yīng)注重Proteus在自動化專業(yè)課程中的相互融合，幫助學(xué)生提高對專業(yè)課程的理解。實踐表明，這種方法不僅能幫助學(xué)生理解專業(yè)課程，也能激發(fā)學(xué)生的興趣。

關(guān)鍵詞：Proteus；仿真；專業(yè)課程

中圖分類號：TN79 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）03-0200-02

The Application Research of Proteus Simulation Software in the Electrical Specialized Courses

ZHU Rong-tao

（Yangtze University College of Technology & Engineering， Jingzhou 434020，China）

Abstract： Against to the signal actuality and problem of proteus simulation application research in the automatic specialized courses， we have offered proposals to emphasize the effect of merge between the Proteus simulation software and automatic specialized courses， promote student's understanding of specialized courses.The practice teaching results show the teaching method can help student to understand automatic specialized courses and improve the students interest.

Key words： Proteus；simulation；specialized courses

在教學(xué)領(lǐng)域，Proteus是一個巨大的教學(xué)資源，可以應(yīng)用于自動化專業(yè)中的很多課程，如模擬電路、數(shù)字電路、單片機、電機拖動等課程，而這些課程又是自動化專業(yè)非常重要的課程，老師在教學(xué)上往往只注重一門課，而忽視了多門課程之間的聯(lián)合教學(xué)，因此Proteus軟件在自動化課程的應(yīng)用研究有助于解決自動化課程相對獨立的現(xiàn)象，在教學(xué)中通過使用Proteus軟件將這些課程有效的聯(lián)系在一起，成為一個有機的整體，更有效的提升自動化專業(yè)教學(xué)水平。

1 直流電機仿真

電機拖動是自動化專業(yè)課程中的一門專業(yè)核心課，而在上課的時候是看不到電機實物的，一味按照PPT來講解電機的工作原理，就顯得非常單調(diào)，且聽起來也很枯燥，難以提高學(xué)生的上課興趣，因此在上課的時候通過Proteus軟件進行仿真教學(xué)就能在很大程度上提高學(xué)生上課的積極性。

直流電機仿真電路原理圖如圖1所示，直流電機的工作主要取決于電機兩端的電壓，電壓越大轉(zhuǎn)速越快，正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)取決于電機兩端電位的大小，如A端的電位高于B端的電位，電機正轉(zhuǎn)，那么當(dāng)A端的電位小于B端的電位時，電機則反轉(zhuǎn)。直流電機硬件測試結(jié)果如表1所示。

2 直流電機驅(qū)動電路

2.1 L298簡介

L298是一款單片集成的高電壓、高電流、雙路全橋式電機驅(qū)動，設(shè)計用于連接標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平，驅(qū)動電感負(fù)載（諸如繼電器、線圈、DC和步進電機）。L298提供兩個使能輸入端，可以在不依賴于輸入信號的情況下，使能或禁用L298器件。

L298低位晶體管的發(fā)射器連接到一起，而其對應(yīng)的外部端口則可用來連接一個外部感應(yīng)電阻。L298還提供一個額外的電壓輸入，所以其邏輯電路可以工作在更低的電壓下。

2.2 PC817簡介

PC817光電耦合器廣泛用在電腦終端機，可控硅系統(tǒng)設(shè)備，測量儀器，影印機，自動售票，家用電器，如風(fēng)扇，加熱器等電路之間的信號傳輸，使之前端與負(fù)載完全隔離，目的在于增加安全性，減小電路干擾，簡化電路設(shè)計。PC817主要特性如下：1）電流傳輸比 （CTR： MIN. 50% at IF=5mA ，VCE=5V）；2）高隔離電壓：5000V有效值；3）緊湊型雙列直插封裝，PC817為單通道光耦，PC827為雙通道光耦，PC837為三通道，PC847為四通道光耦；4）線性光耦元件。

2.2 PC817簡介

直流電機硬件驅(qū)動測試原理圖如圖2所示，L298的ENA和ENB引腳為使能端，A、B、C、D為L298的輸入端，對應(yīng)的輸出分別為A-O、B-O、C-O、D-O，用來控制電機的運行狀態(tài)。由于直流電機只有2個引腳，故在本文中選擇C、D為L298的輸入端，C-O、D-O作為輸出端，ENB作為L298的使能端?？紤]到電機高速運轉(zhuǎn)時，工作電流較大，所以引入了光耦PC817來隔離，方便與各種微控制器連接，直流電機驅(qū)動電路硬件測試結(jié)果如表2所示。

3 直流電機系統(tǒng)仿真

直流電機系統(tǒng)由單片機最小系統(tǒng)和直流電機驅(qū)動電路2個部分組成。單片機最小系統(tǒng)是《單片機原理與應(yīng)用》課程中的內(nèi)容，直流電機驅(qū)動電路是《電機拖動》課程中的內(nèi)容。從這一個小的方面就可以看出，自動化專業(yè)的很多課程是相鋪相成、互相促進、有機協(xié)調(diào)的一個整體，只是不同課程的側(cè)重點不同而已。直流電機驅(qū)動電路就是為了單片機編程服務(wù)的，只要理解按鍵的兩種狀態(tài)就可以了，如按鍵按下表示低電平，按鍵松開表示高電平。單片機的I/O引腳正好也只有兩種狀態(tài)，即高電平和低電平，那么就正好可以用單片機的I/O引腳來替換按鍵，通過編程就可使對應(yīng)的引腳輸出高電平或低電平。

直流電機系統(tǒng)的仿真電路原理圖如圖3所示。

經(jīng)仿真測試，直流電機系統(tǒng)的仿真測試結(jié)果與表1的結(jié)果相同，那就說明先對數(shù)字芯片進行硬件測試有利于單片機程序的編寫，也加深了學(xué)生對數(shù)字芯片的認(rèn)識，當(dāng)自己不會寫單片機程序或者寫的程序沒有出現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果時，可以先從數(shù)字芯片硬件測試入手查找問題的所在。

4 結(jié)束語

在自動化專業(yè)的很多課程的教學(xué)中，教師要強調(diào)所學(xué)的知識可以在自動化專業(yè)的其他課程中會用到，那么學(xué)生就會明白Proteus仿真軟件的重要性。實踐教學(xué)表明：本項目的研究有利于提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和課程的教學(xué)質(zhì)量。

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