【摘 要】Proteus是一款結合了電路分析設計與實物仿真調試的軟件。按照新的電子電路設計方法將Proteus軟件應用于數模綜合設計實訓教學中，利用其強大的仿真調試功能，解決傳統的電子電路設計基于硬件開發(fā)的弊端，提高學生主動學習能力和創(chuàng)新實踐能力，改善實訓教學效果。

【關鍵詞】Proteus；數模綜合設計；實訓教學

一、引言

數模綜合設計實訓是綜合了數字電子技術和模擬電子技術知識的一門重要實踐課程，是通信工程專業(yè)所開的必修課。其目的是使學生鞏固和加深數字電子技術和模擬電子技術的理論知識，鍛煉學生的動手實踐能力，通過對電路設計、調試、英文資料閱讀分析、分析測試結果等環(huán)節(jié)，讓學生將數字和模擬電子技術的理論知識和實踐很好的結合起來，初步掌握電子電路工程設計技能，以達到我院培養(yǎng)具有寬厚理論基礎和較強實踐能力的高素質的復合性應用型的高級專門人才目標。

傳統的電子電路（包括數字電子電路、模擬電子電路、單片機嵌入式系統電路等）開發(fā)步驟[1]是：①購買相關的電子元器件②繪制電路原理圖③根據電路原理圖在萬能板上搭建出實際電路④在示波器、函數信號發(fā)生器、直流電源、萬用表等電子儀器的配合下調試電路⑤繪制PCB圖，制板，焊接，再調試，直到完成。

新方法的開發(fā)步驟是：首先，在計算機（PC機）上用仿真軟件繪制電路原理圖；其次，在PC機上使用仿真軟件進行調試——繪制一個發(fā)光二極管，這個二極管就能發(fā)光；繪制一個蜂鳴器，這個蜂鳴器就能發(fā)聲；繪制一個示波器，這個示波器就可以用來測試波形……可一邊修改一邊測試，直至調試完成；最后，購買電子元器件，用同一軟件繪制PCB圖，制板，焊接，再調試，直至完成。新方法的優(yōu)勢在于無須預先購買電子元件，在PC機上就可調試完成（假若某方案不行，即換其他方案），從而縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)費用，節(jié)省各方面開支。

Proteus 就是一款集合了電路分析與實物仿真，既可設計電路原理圖，亦可繪制PCB圖的軟件。本文以Proteus軟件為例，介紹其在數模綜合設計實訓教學中的應用。

二、Proteus軟件介紹

Proteus是英國Labcenter Electronics公司研發(fā)的電子設計自動化系統，主要由ISIS電路設計與仿真模塊、ProSPICE模數混合仿真器、VSM單片機/嵌入式系統協同仿真和ARES PCB（印制電路板）設計構成，是一個真正實現了由概念到產品的EDA工具[2]。

Proteus的特點：①強大的原理圖設計和PCB設計功能。為原理圖設計提供超過50000個元器件，擁有豐富的封裝庫。②仿真調試功能。超過40000個仿真模型——處理器的仿真模型、大量外圍器件和芯片的仿真模型，如RAM、ROM、SPI和IIC器件、AD/DA、74系列、82系列、常用元件、鍵盤、電機、LED、LCD、傳感器、數碼管……③提供了大量的信號源和虛擬儀器、高級仿真圖表，如函數信號發(fā)生器、示波器、萬用表、邏輯分析儀等。

三、以實例彩燈循環(huán)控制器的設計電路體現Proteus在數模綜合設計實訓教學中的應用

數模綜合設計實訓的任務主要包括方案論證、系統電路設計分析、單元功能電路設計、元器件選擇、計算機輔助設計仿真、系統綜合調試與總結等。假若按照傳統的電子電路開發(fā)步驟來設計的話，學生要先購買元器件之后才能進行電路原理圖設計，搭建實際電路進行調試，如果調試過程中不小心把元件弄壞或者要換其他方案的話，需要重新購買元件從頭開始設計，這樣的話就花費很多物力和人力，也會影響積極性。本文按照新的方法用Proteus軟件實現彩燈循環(huán)控制器的設計電路。

（一）用Proteus ISIS對電路原理圖進行仿真調試

在計算機上用Proteus ISIS搭建出彩燈循環(huán)控制器電路原理圖（如圖1所示），打開仿真，就能看到發(fā)光二極管流水依次點亮，通過調整555定時器的電阻可以改變發(fā)光二極管閃爍的頻率，可以按照設計要求對原理圖上的元件進行更換、增加等操作，亦可實時計算、修改元器件參數直至完全滿足設計目標，完成最終電路原理圖設計，確定元器件。

（二）用Proteus ARES繪制PCB圖

四、結束語

在數模綜合設計實訓教學中，通過Proteus軟件進行仿真調試，克服了實驗教學中必須基于實際電子元器件的弊端，能夠很好地把理論知識和實踐相結合，可以在設計過程中把所想及時實現、隨時更換元件和計算調整參數，激發(fā)學習熱情使得學生主動、積極地設計電路，取得良好實踐教學效果的同時，提高學生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力。

參考文獻：

[1]杜樹春.基于Proteus的模擬電路分析與仿真[M].北京：電子工業(yè)出版社，2013.1-10.

[2]周靈斌，任開杰.基于Proteus的電路與PCB設計[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.1-20.