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Proteus在无线电调试工考证培训中的应用

论文作者:心理学论文
发表时间:2017-1-31

摘 要 在传统的无线电调试工考工培训中,学生完成装配的电路,在通电测试的时候发现达不到预期的结果,这是可能有两方面的原因:一是电路设计存在不完善,二是焊接过程中出现的错误。在培训过程中引入Proteus仿真软件,要求学生装配电路板前,把设计的电路在软件中模拟仿真成功,后再焊接电路。通过教学实践证明了能从根本上解决培训考证中的电路板调试耗时且耗材消耗过多的问题,也帮助学生理解电路的工作原理。
  关键词 无线电调试工 Proteus 虚拟仪器 仿真
  中图分类号:TP391.3 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.10.027
  Application of Proteus in Radio Debugger Training
  GU Zhifeng
  (Nantong Industry & Trade Technician College, Nantong, Jiangsu 226010)
  Abstract In traditional radio debugging technique got industry and trade training, students finish the assembly circuit, through electrical tests found not up to the expected results. This is may have two reasons: one is circuit design is not perfect, the second is the errors appearing in the process of welding. In the course of the training, the Proteus simulation software is introduced, which requires the students to assemble the circuit board before, and the circuit design is simulated successfully in the software, and then the welding circuit is welded. Through the teaching practice, it is proved that the debug time consuming and consuming of the circuit board can be solved and the consuming of the material consumed is too much, and it also helps the students understand the working principle of the circuit.
  Key words radio debugger; Proteus;virtual instruments; simulation
  无线电调试工考证是电类学生在学习完电工电子技术基础、数字电路、单片机原理等相关课程后要通过的技能证考试,考证综合训练与一般的实验实训有很大不同。除了简单的实验外,还要在万能板上按照电路图和元件清单把电路装配起来,并完成通电调试。然而学生自主设计的电路焊接后总会出现很多无法调试成功的电路板,不仅浪费了时间和耗材,在一定程度上也打击了学生的学习积极性;如果在焊接前能对所设计的硬件电路进行动态仿真则在很大程度上可以激发学生的设计热情,节约时间和耗材成本,提高了技能证的通过率。
  Proteus就是一种基于标准仿真引擎PICE3F5混合电路仿真工具,能轻而易举地满足无线电调试工中所涉及的电路的仿真要求。
  1 Proteus软件简介
  Proteus软件由Labcenter公司开发的电路仿真平台,可以实现模拟电路、数字电路及微控制器系统的电路仿真、是目前唯一能够对各种处理器进行实时仿真的软件。它可以在虚拟的环境中搭建各种电子硬件电路,并可模拟常规的调试方法测量电路中各点的电压与波形及回路中的电流与波形。
  2 当下培训考试中需解决的问题
  电子技术理论知识抽象、概念多、工程实践性强,学生普遍反映模拟电子难学,理论成绩一般。传统的考证培训中延续了理论教学的一些模式:先设计电路,然后根据电路焊接装配并调试,但往往第一步设计电路就可能出现错误,得不到验证,导致的焊接装配的结果不成功,既浪费了时间又浪费了耗材,还打击了学生的学习兴趣。
  3 Proteus在培训任务中的应用实例
  下面以无线电调试工中最常见的直流稳压电源为例,阐述它的使用方法。
  3.1 常见的问题和错误
  直流稳压电源是无线电调试工考试中常见的功能电路模块,其电路原理图见图1,常见的错误有以下几点:(1)整流桥中整流二极管接反;(2)C1,C3,C4可能会接反;(3)稳压模块7805的123脚接错;等等。如果没有软件预先仿真,那么这些错误会延续到下一步的装配当中去,调试必然不成功。
  3.2 使用Proteus能解决的问题
  在引入Proteus软件模拟仿真后,图中能够直观地观察出电路中每一点的电压,电路中电流的流向和一些逻辑关系。还能利用软件自带的示波器软件实时的监控每一点的电压变换波形,如图2所示。图1中示波器的A通道为输入交流电的波形,B通道时整流滤波后的直流电的波形,C通道是最后的输出电压,学生对于电路的输入输出结果一目了然,能够直接反映你的设计是否正确,无需搭载实物电路去验证,一旦出现错误,将第一时间体现出来,学生可以根据错误提示或者仪器仪表的错误显示进行电路修改,帮助了学生对于知识的理解和电路调试,激发学生的学习兴趣。
  3.3 仿真结果
  虚拟电压表显示整流滤波后电压为+8.44V,经过稳压模块后显示电压为+5V,仿真结果真确。为下一步电路安装与调试提供了可靠的理论保障。同时,比较示波器A、B、C通道显示波形,很好的帮助学生理解整流滤波的工作原理。
  3.4 引入Proteus仿真后教学效果
  以班级11高自动化1班和11高自动化2班为例,这两个班为平行班,人数一样为45人,学生所学课程一样,学生素质也相当。在1班的教学中笔者未引入软件仿真,2班引入软件仿真教学,我们从本任务全部完成时间,所需耗材的总价,一次成功率,以及最后考证的通过率四个参数来比较教学效果。
  通过数据比较,在增加Proteus仿真环节后,各个方面都有明显的提供,为考证培训教学提供了有力的帮助。
  4 结束语
  在无线电调试工培训中引入Proteus软件后,一方面能很好地验证学生设计的电路的正确性,提高装配调试的成功率,解决了学生盲目焊接所导致的耗材浪费过多的问题,提高了学生考证通过率,降低了考工成本;另一方面由于该软件能形象直观地反映电路的实时运行的数据参数,能有效地帮助学生对于理论知识的理解,提高了学习的兴趣,为今后的专业知识的学习和工作打下坚实的基础。
  参考文献
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  [5] 王瑞萍.基于Proteus的单片机虚拟开发环境[J].电子设计工程,2009(8).
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