模拟仿真软件Proteus在物理教学中的应用2
虚拟仿真实验技术软件在初中物理实验教学中的具体应用
虚拟仿真实验技术软件在初中物理实验教学中的具体应用作者：彭超来源：《中国教育技术装备》2016年第05期摘要分析虚拟仿真实验技术软件，就其在初中物理实验教学中的具体应用进行探究。
关键词初中物理；虚拟仿真技术；实验教学中图分类号：G633.7 文献标识码：B文章编号：1671-489X（2016）05-0159-021 前言随着现代科技的快速发展，计算机和互联网等技术在教育领域里得到广泛推广、普及和应用，这为传统的初中物理实验教学注入新鲜的血液，增强了实验教学的效果。
虚拟仿真实验技术是当前科学前沿技术在初中物理实验教学中运用的具体体现，可以突破实验仪器和设备不足等教学限制，帮助学生直观、形象地模拟各种物理实验的操作过程，有利于促使学生积极投入实验教学中来，不断提升实验教学效率。
2 虚拟仿真实验技术软件分析仿真物理实验室仿真物理实验室是一款针对中学物理课堂开放性而设计的专业物理学习软件，可以为学生提供完善的综合实验室，更好地实现各种物理演示实验，有利于学生更好地验证自己的实验猜想。
比如可以为学生提供一个包括平面角、凹凸透镜和棱镜等物理模型在内的光学实验室，使师生按照自己制订的实验方案来自行构建各种实验模型，探究有关的物理规律。
学生可以借助光学实验室来合理构建凸透镜成像模型，以发现和归纳出凸透镜成像的具体规律。
另外，该种虚拟软件具有较高的集成度，并且易于操作，可以使学生便捷地进行各种物理实验，真实性比较强。
MATLAB仿真软件 MATLAB仿真软件是一款用于数据可视化、分析与计算的计算机软件，广泛应用于工程计算以及图像、通信与信号处理等领域中，并且主要包括MATLAB和Simulink两个部分。
与仿真物理实验室这款仿真软件相比，MATLAB仿真软件具有比较强的灵活性，更加有利于构建有关的实验模型，同时其界面比较简洁，有利于编程，另外还有集成度高、数据处理能力强等优点，是一款功能非常强大的仿真软件。
3 虚拟仿真实验技术软件的具体应用在测量型实验中的应用测量型实验是初中物理中一种基本的实验类型，步骤比较简单，所用设备也比较容易获得；但是针对那些比较复杂的测量实验而言，无法使学生在真实的实验环境下进行。
模拟仿真软件Proteus在物理教学应用
虚拟实验室Proteus在物理教学中的应用殷建彬关键字：模拟仿真Proteus摘要：简要介绍Proteus软件，演示Proteus自带的和中学教学有关的几个例子。
中学物理教材里有许多课堂演示试验，实际做实验时要耗费大量的实验材料，并且有的学校还不具备做物理实验的条件。
实际上，目前有好多电脑软件能够模拟实验了。
Proteus是新的电路设计、分析软件，它是由英国Labcenter公司（官方网站：/）出品。
最近，笔者把它用到物理实验教学中，引起了学生的极大兴趣，收到了意想不到的效果。
下面把使用体会向大家介绍一下。
Proteus的下载和安装首先从网站下载Proteus的DEMO版软件，最新的版本是6.8。
DEMO软件只是没有存盘的功能，其它功能没有限制。
下载时需要你填写一下所需要的组件，我们不妨都下载下来。
下载后安装，一路NEXT即可安装成功。
安装后，鼠标点击“开始”，再点击“程序”，找到“Proteus 6 Demonstration”程序，出现如图1所示的情形。
序。
我们需要的是ISIS，点击它，打开如图2所示的界面。
我们首先体验一下它的模拟仿真的妙处。
电容充放电试验在图2的界面，点击菜单“File”下的“Load Design”，在出现的对话框找到Proteus的安装目录下的C:\Program Files\Labcenter Electronics\Proteus 6 Professional\SAMPLES\Animated Circuits文件夹，Caps01、Caps02、Caps03是几个电容充放电的例子，我们首先打开Caps01，在如2界面的中央出现图3所示的电路，点击左下角的模拟调试按钮，电容就开始充电了，你会看到从电源的正极接到电容正极的导线变成了红线，还带有红色的箭头，地线则变成了蓝色，有蓝色的箭头；随着时间的延长，电容正极的红色“＋”号越来越多，电容负极的蓝色“－”号也越来越来越多；在充电的时候，灯泡还在发光，当充满后，灯泡就不在发光了，效果图如图3所示。
proteus仿真课程设计
proteus仿真课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握Proteus仿真软件的基本操作，能够进行简单的电路设计和仿真实验。
具体包括以下三个方面：1.知识目标：使学生了解Proteus软件的基本功能和操作界面，理解电路仿真原理，掌握电路图的绘制和元件的选取与放置。
2.技能目标：培养学生能够运用Proteus软件进行电路设计和仿真实验，能够分析并解决实验过程中遇到的问题，提高学生的动手能力和创新思维。
3.情感态度价值观目标：培养学生对电子技术和仿真实验的兴趣，增强学生的团队合作意识，培养学生的科学探究精神。
二、教学内容教学内容主要包括Proteus软件的基本操作、电路图的绘制、元件的选取与放置、电路仿真原理及实验操作等。
具体安排如下：1.Proteus软件的基本操作：介绍软件的启动与退出、界面布局、工具栏功能等。
2.电路图的绘制：讲解电路图的基本元素、绘制方法以及常用电路符号。
3.元件的选取与放置：介绍元件库的分类、元件的选取与放置方法、元件参数的设置等。
4.电路仿真原理：讲解仿真实验的基本原理、仿真步骤以及结果分析。
5.实验操作：安排一系列具有代表性的实验，使学生在实践中掌握Proteus软件的使用。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解Proteus软件的基本操作、电路图的绘制、元件的选取与放置等理论知识。
2.案例分析法：通过分析具体案例，使学生掌握电路仿真原理及实验操作。
3.实验法：安排一系列实验，让学生动手操作，培养学生的实际操作能力。
4.小组讨论法：鼓励学生分组讨论实验过程中遇到的问题，培养学生的团队合作精神。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：《Proteus仿真教程》2.参考书：《电子电路设计与仿真》3.多媒体资料：教学PPT、实验演示视频等。
4.实验设备：计算机、Proteus软件、电子元件等。
PROTEUS在教学与科研中的应用
微处理器系统仿真与分析——原理图输入
ISIS支持总线结构
Proteus VSM能把微处理器和连接该微 处理器的任何模拟和数字器件协同仿真
微处理器系统仿真与分 析——建立源代码文件
定义新的源代码文件名称
选择代码生成工具
建立新的源代码文件
微处理器系统仿真与分析—— 源代码文件与单片机的链接
源代码编辑
源代码编译、链接 使用.HEX文件实现源 程序与单片机的链接
微处理器系统仿真与分析——交互式仿真
实时显示系统输出结果
实时显示元器件 引脚电平
微处理器系统仿真与分析——弹出式窗口
内部数据存储器窗口பைடு நூலகம்SFR存储器窗口
CPU寄存器窗口 处理器程序计数器的当前位置 观测窗口
程序调试断点
源代码窗口：提供了四种程序执行命令按钮
PROTEUS微处理器系统仿真
在基于微处理器系统的设计中，即使没有物理原型， Proteus VSM也能够进行软件开发。 模型库中包含LCD显示、键盘、按钮、开关等通用外围设 备。同时，提供的CPU模型有ARM7、PIC、Atmel AVR、 Motorola HCXX以及8051/8052系列。 单片机系统的仿真是PROTEUS VSM的一大特色。同时，本 仿真系统将源代码的编辑和编译整合到同一设计环境中， 这样使得用户可以在设计中直接编辑代码，并可容易的查 看到用户对源程序修改后对仿真结果的影响。 VSM甚至能仿真多个CPU，它能便利处理两个或以上微控制
激励源
DC：直流电压源； Sine：幅值、频率、相位可控的正弦波发生器。 Pulse：幅值、周期和上升/下降沿时间可控的模拟脉冲发 生器。 Exp：指数脉冲发生器。 SFFM：单频率调频波信号发生器。 Pwlin：任意分段线性脉冲、信号发生器。 File：File信号发生器。数据来源于ASCII文件。 Audio：音频信号发生器。 DState：稳态逻辑电平发生器。 DEdge：单边沿信号发生器。 DPulse：单周期数字脉冲发生器。 DClock：数字时钟信号发生器。 DPattern：模式信号发生器。
Proteus仿真在电子电路设计案例教学中的应用-最新教育文档
Proteus仿真在电子电路设计案例教学中的应用-最新教育文档Proteus仿真在电子电路设计案例教学中的应用1 引言Proteus软件是英国LabCenter Electronics公司开发的EDA工具软件，由ISIS和ARES两个部分构成，其中Proteus ISIS 软件包含了革命性的VSM（虚拟仿真技术），用户可以对模拟电路、数字电路、模拟数字混合电路，以及基于微控制器的系统连同所有的周围电子器件一起仿真[1-2]。
在电子类专业核心课程的教学中，除了引导学生掌握好基础理论知识外，教师更需要加强对学生实践动手能力的培养，才能促进学生电路设计能力以及实践创新能力提高，也才能满足社会对所培养人才的专业能力需求。
而将Proteus仿真软件技术应用于电子类专业核心课程的教学活动中，如模拟电子技术、数字电子技术、单片机技术以及嵌入式系统等课程的教学，不仅能够促进教师形象生动地完成教学任务，还可以提高学生的实践动手能力，如开展创新性设计实验、毕业设计、电子设计竞赛[2]。
采用Proteus进行虚拟仿真设计实验可以根据需要随时对原理电路图进行修改，并立即获得仿真结果。
一边设计一边实验，调试时随时可以修改电路，要比用万能板焊接元件搭建硬件平台更为方便，避免了传统设计中元器件的浪费，节约了时间和经费，提高了设计的效率和质量[3]。
本文探讨的数控直流稳压电源的设计和仿真，涉及电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、单片机技术、EDA技术等多方面知识，是电子电路设计与仿真教学的典型案例。
2 电路的硬件设计2.1 设计方案分析数控直流稳压电源设计是一个具有综合性的设计项目，要求具有一定的电压输出范围，输出电压能步进可调，能实时数字显示输出电压。
根据任务要求，首先该电路主体是一个电源，属于模拟电路设计，其次需要实时显示输出电压，需要译码显示电路，属于数字电路知识，还有数字到模拟的转换，需要数模转换电路，整个转换过程需要相应的时序控制，需要微控制器有序控制电压的转换、输出、显示。
模拟仿真技术在物理实验教学中的应用
模拟仿真技术在物理实验教学中的应用一、引言在物理实验教学中，模拟仿真技术的应用可以使学生更加深入地了解实验原理和实验过程，提升教学效果和教学质量。
本文将介绍模拟仿真技术在物理实验教学中的应用，包括模拟仿真技术的概念、应用优势、应用实例等，希望对物理实验教学改革有所帮助。
二、模拟仿真技术的概念模拟仿真技术是指利用计算机技术对物理、化学、生物等领域中的实验进行仿真和模拟，以求得实验结果，并通过视觉、听觉等方式呈现出来。
模拟仿真技术包括物理仿真、数学仿真、化学仿真、生物仿真等多个领域，其中物理仿真是应用最广泛的一种，因为物理实验教学中包含了大量的物理模型和规律。
三、模拟仿真技术在物理实验教学中的应用1、应用优势a. 提高实验教学的安全性物理实验涉及到高压电、高温度等危险因素，学生在进行实验过程中容易发生意外事故。
而利用模拟仿真技术进行实验可以有效避免这种危险，提高实验教学的安全性。
b. 提高实验教学的效率传统的物理实验需要进行很多操作，需要大量的时间和精力。
而利用模拟仿真技术可以进行高效的实验模拟，节省时间和精力，提高实验教学的效率。
c. 增加实验教学的趣味性利用模拟仿真技术可以呈现出生动形象的实验过程和实验结果，使学生更容易理解实验原理，增加实验教学的趣味性。
2、应用实例a. 力学仿真力学仿真可以模拟多种力学系统，包括摆、弹簧、振动系统等。
利用力学仿真可以帮助学生更加深入地了解各种力学系统的特性，让学生在模拟实验中更好地理解理论知识。
b. 光学仿真光学仿真可以模拟光线的传播、反射、折射等过程，可以帮助学生更好地了解光的性质和规律。
c. 电学仿真电学仿真可以模拟多种电路系统，包括串联电路、并联电路、交流电路等。
利用电学仿真可以帮助学生更好地掌握电路原理和技术应用。
四、总结综上所述，模拟仿真技术在物理实验教学中的应用，可以提高实验教学的安全性、效率和趣味性，具有很大的优势和潜力。
希望在未来的物理实验教学中，越来越多地利用模拟仿真技术进行实验模拟，提高物理教育的水平和质量。
proteus仿真软件在单片机教学中的合理应用
P ro te u s 仿真软件在单片机教学中的合理应用_寇为刚贺国庆文章在分析Proteus 仿真软件在单片机课程教学中存在问题的基础上，结合单片机课程实 践性强的特点，提出了该软件在单片课程教学中的合理应用。
以便于将仿真软件和实践应用有 机地结合起来，有助于单片机课程的教学效果，提高教学质量,提升学生的实践创新能力。
| 单片机课程是电子技术相关专 业重要的专业课，也是注重学生实践 能力培养的课程，在专业的学习中有 着很重要的作用。
但在传统的实践教 学中存在着理论知识难理解，实验设 备不灵活等不足，导致该课程的教学 效果不是很好，因此很多老师在单片机课程的教学过程中引入Proteus 仿■ 真软件，并取得了较好的教学效果。
然. 而，在使用Proteus 仿真软件时过分| 依赖该软件，导致在单片机实践教学 中存在一些问题和误区，基于此，本文 探讨Proteus 软件在单片机课程教学 中的合理应用。
―、Proteus 软件介绍Proteus 软件是一款由英国Lab Center Electronics 公司研发的 EDA工具软件。
它除具有其他EDA 工具： 软件的仿真功能外，还具备以下功能。
1.具备数模电、单片机及外围电路设 计与仿真等诸多功能。
2.具备示波器、 逻辑分析仪、逻辑探头、SPI 调试器、I 2C 调试器等丰富的虚拟仪器。
3.支持目前市场上主流的系列单片机型 号。
4.支持单片机汇编语言的编辑、编 译及仿真，可与第三方集成编译环境 (如IAR 、Keil 和Hitech )联合，进行C 语言的仿真和在线调试。
二、Proteus 仿真软件在教学应 用存在的问题由于Proteus 软件强大的功能，使其在单片机课程教学中应用十分广泛,但如果使用不合理便会适得其反， 取得不了好的应用效果。
以下指出Proteus 软件在单片机教学中存在的问题。
(一） 使用方法不当在单片机课程的教学中大多数 老师推崇项目教学法，一开始就以具体的实际工程项目为例，利用 Proteus 软件进行项目相关的电路设 计及其仿真，学生在没有系统学习相 关理论知识的情况下，只能通过Proteus 仿真软件验证项目的要求是否完成，并不能深刻理解单片机在项 目中起到的重要作用。
Proteus 在模拟电子技术课程设计教学中的应用4页word
Proteus 在模拟电子技术课程设计教学中的应用模拟电子技术课程设计是在我院经过多年教学实践，结合自动化、电气工程及其自动化、电子信息和通信工程专业的培养目标，旨在提高学生的实践技能和创新能力的综合实践教学环节[1]，是学好模拟电子技术课程的重要教学环节，同时，给学生提供一个自主创新的平台，锻炼了学生自主分析问题，解决问题能力，培养学生理论联系实际的能力、设计的能力、综合应用的能力、动手的能力等。
电路设计仿真软件以其强大的仿真能力，便于学生学习与应用，是提高学生设计电路水平的有效方法[2-4]。
Proteus的仿真是基于SPICE3F5的，能够进行模拟分析、数字分析、混合信号分析、频率分析等相关电路分析[5]，在模拟电子技术试验课程设计中引入Proteus仿真软件，利于提高学生动手能力和创新能力，弥补教学资源不足，提高课堂教学的实效性。
1 Proteus软件特点Proteus具备如下主要特点[6]：①可以仿真、分析各种模拟器件和集成电路，其最大的特点是可以支持许多型号的单片机仿真，该软件的单片机仿真库里有51系列、PIC系列、AVR系列、摩托罗拉的68MHll系列等。
②提供了虚拟示波器、逻辑分析仪、信号发生器、计数器、电表、Virtual Terminal（使用电脑的键盘和显示器通过串口与外部的单片机系统通讯）等虚拟仪器仪表供选择用。
③能够进行SCH（原理图）与PCB（印制板）的设计。
④能和Keil、MATLAB等软件整合使用，以求达到更好的仿真效果。
2 Proteus在课程设计中的应用课程设计要求学生利用提供的主要元件：ICL8038、μA741和电位器（由于经费有限）设计出符合要求的函数发生器电路。
锻炼学生利用分立元件和集成元件进行模拟电路设计的能力；提高学生综合运用所学的理论知识独立分析和解决实际问题的能力；掌握Proteus仿真、PCB设计、制作实物和安装调试。
函数发生器电路具体要求如下：①电路能输出正弦波、方波和三角波三种波形；②输出信号的频率要求可调；③输出波形的幅度可调。
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模拟仿真软件Proteus在物理教学中的应用
——直流电的动态变化电路的设计与模拟
张立玲殷建彬
关键字：模拟仿真Proteus 动态变化
摘要：介绍Proteus软件使用方法，直流电路的一个动态变化的实例。
模拟仿真ISIS界面简介
假设你已经安装好了Proteus软件，点击电脑桌面左下脚的开始按钮，再点击在图1出现的菜单的“ISIS 6 Demo”，启动ISIS。
启动成功的界面如图2所示。
界面的最上面是菜单栏，下面接着是工具栏，再下面就是工具箱；右面很大的区域是编辑窗口，编辑窗口显示你正在编辑的电路原理图；左上方是预览窗口，预览窗口显示的是整个电路图的缩略图。
在左下方是器件选择器。
左边的最下方是对象旋转工具，有四个按钮；旋转工具的右侧是模拟调试时候的快捷调试按钮。
在编辑区进行元件的添加和放置
点击工具箱的元器件按钮，使其选中，再点击ISIS器件选择器左边中间的按钮，此时出现“Pick Devices”对话框，如图3所示。
在这个对话框里我们可以选择元器件和一些虚拟仪器。
笔者以添加电阻为例来说明怎么把元器件添加到编辑窗口的。
在“Category（器件种类）”下面，我们找到“Resistors”选项，鼠标左键点击一下，在对话框的右侧，我们会发现这里有常见的各种型号的电阻。
找到RES，双击一下，这样在左边的对象选择器就有了电阻这个元件了。
点击一下这个元件，然后把鼠标指针移到右边的原理图编辑区的适当位置，点击鼠标的左键，这时就把电阻放到了原理图区。
笔者设计的直流电路模拟动态电路如图4所示，我们需要的器件有12V的电源，它在“Simulator primitive”里，名字是Battery；滑动变阻器，它在“Resistors”里，名字是POT－LOG。
物理教学常用的开关在“Switch & relay”里；常见的灯泡在“Optoelectronics”里。
另外，我们还需要虚拟的电压表和电流表。
点击工具箱的按钮，在器件选择器分别点击DC voltmeter（直流电压表）、DC ammeter（直流电流表），然后分别移到器件编辑区点击鼠标的左键，即可放置电压表和电流表。
器件的编辑
下面作具体的介绍调整器件的位置和放置方向以及改变元器件
的属性等。
⑴选中器件鼠标指针指向器件，然后点击右键。
此时选中的器件高亮显示。
要选中多个器件，可以通过依次在每个器件鼠标右击选中每个器件的方式，也可以通过右键拖出一个选择框的方式。
在空白处点击鼠标右键可以取消所有器件的选中状态。
⑵删除器件选中器件后，直接按“Delete”即可，同时也删除该器件的所有连线；也可以用鼠标指向选中的器件并点击右键即可删除该器件。
⑶移动器件和器件的标签用鼠标指向选中的器件并用左键拖曳可以拖动该器件。
许多类型的器件有一个或多个属性标签附着。
有时候我们需要移动这些标签使电路图看起来更美观。
移动标签的方法是先选中器件，然后用鼠标指向标签，按下鼠标左键。
一直按着左键就
可以拖动标签到你需要的位置，释放鼠标即可。
⑷器件的旋转我们在编辑的原理图的时候，特别是连线的时候，元器件的放置可能不方便我们连线，这个时候需要调整元器件的方位，我们可以通过器件旋转工具进行旋转。
具体的方法是先选中器件后，此时“旋转工具按钮”图标会从蓝色变为红色，然后就可以来改变器件的放置方向。
旋转的具体方法是：首先点击右键选中器件，然后根据你的要求用鼠标左键点击旋转工具的四个按钮。
⑸编辑器件的属性器件一般都具有一些属性，比如器件的参数，器件的标号等。
编辑器件的具体方法是：先鼠标右键点击选中器件，然后用鼠标左键点击器件，此时出现属性编辑对话框。
图5是电阻的编辑对话框，这里你可以改变电阻的标号、它的电阻值、PCB 封装以及是否把这些东西隐藏等，修改完毕，点击“OK”按钮即可。
在这个试验里，我们需要改变电阻的阻值，你可以按照电路图中笔者设计的数据来改变，当然你也可以改变成你需要的阻值。
电源的属性也需要改变。
笔者修改的情况如图6所示。
内阻可以大一点，这样电流和电压的变化比较明显一些。
电流表的默认的单位是安培，在这个试验里大了一些，在属性改为毫安，如图7所示。
画导线
下面我们该画导线连接电路了，当鼠标的指针靠近一个对象的连接点的时候，跟着鼠标的指针就会出现一个“×”号，鼠标左键点击元器件的连接点，移动鼠标（不用一直按着左键的）这个时候就出现了粉红色的连接线，画线结束的时候连接线变成了深绿色。
模拟仿真
我们终于可以模拟仿真了，点击模拟运行按钮，把鼠标指针
移到滑动变阻器附近的分别点击，使电阻变大或者变小，这个时候，我们发现电压表、电流表都有了示数，随着滑动变阻器的阻值的变化，它们也在发生变化，这个时候老师就可以和同学们一起分析这个动态电路的变化的原因了。
有的朋友可能发现这个电路怎么没有电流的箭头，而例子中是有的。
我们可以点击菜单栏的System，在下拉菜单中点击Set Animation Options（设置动态显示对话框），出现如图8所示的对话框，在右边的Animation Options的下面的三个选项的后面都点击一下，出现对号，再点击“OK”。
再模拟的时候，你就可以看到不但导线上有了箭头，而且不同的电势用了不同的颜色，非常的醒目。