Proteus快速入门.ppt
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1、Proteus快速入门,Proteus 软件是由英国 Labcenter Electronics 公司开发的EDA工具软件,已有近20年的历史,在全球得到了广泛应用。 Proteus 软件的功能强大,它集电路设计、制版及仿真等多种功能于一身,不仅能够对电工、电子技术学科涉及的电路进行设计与分析,还能够对单片机进行设计和仿真,并且功能齐全,界面多彩,是近年来备受电子设计爱好者青睐的一款新型电子线路设计与仿真软件。,Proteus是一个完整的嵌入式系统软硬件设计仿真平台。它包含ISIS和ARES应用软件。 ISIS智能原理图输入系统,系统设计与仿真的基本平台。 ARES 高级PCB布线编辑软件。,
2、1.1 Proteus整体功能预览,Proteus 设计流程,在Proteus中, 从原理图设计、单片机编程、系统仿真到PCB设计一气呵成。真正实现了从概念到产品的完整设计。,1.2 Proteus ISIS编辑环境,1.2.1 Proteus软件的安装与运行,先按要求把软件安装到计算机上,安装结束后,在桌面的“开始”程序菜单中,单击运行原理图(ISIS 7 Professional)或PCB (ARE 7 Professional)设计界面。ISIS 7 Professional在程序中的位置如图1所示。,图 1 ISIS 7 Professional 在程序中的位置,图2为ISIS 7 P
3、rofessional 运行时的界面。 图2 ISIS 7 Professional 运行时的界面,1.2.2 Proteus ISIS编辑环境简介,Proteus ISIS主界面 2.专用工具菜单 3. 主菜单 4.通用工具菜单,主菜单,通用工具菜单,专用工具 菜单,PCB 电路,电路编辑窗口,浏览窗口,器件工具列表窗口,仿真按键,Proteus ISIS主界面,选择模式 拾取元器件 放置节点 标注线段或网络名 输入文本 绘制总线 绘制子电路块,2.专用工具菜单,专用工具菜单中各图标按钮对应的操作如下,在对象选择器中列出各种终端(输入、输出、电源和地等) 在对象选择器中列出各种引脚(如普通引
4、脚、时钟引脚、反电压引脚和短接引脚等) 在对象选择器中列出各种仿真分析所需的图表(如模拟图表、数字图表、混合图表和噪声图表等) 当对设计电路分割仿真时采用此模式 在对象选择器中列出各种激励源(如正弦激励源、脉冲激励源、指数激励源和FILE激励源等),可在原理图中添加电压探针。电路进行仿真时可显示各探针处的电压值 可在原理图中添加电流探针。电路进行仿真时可显示各探针处的电流值 在对象选择器中列出各种虚拟仪器(如示波器、逻辑分析仪、定时/计数器和模式发生器等),2D绘图按钮 :画各种直线(Line) :画各种方框(Box) :画各种圆(Circle) :画各种圆弧(Arc) :画各种多边形(2D
5、Path) :画各种文本(Text) :画符号(Symbol) :画原点(Marker),转向按钮 :元件向右旋转90 :元件向左旋转90 :元件水平翻转 :元件垂直翻转 使用方法:先右击元件,再单击相应的旋转按钮. 仿真运行控制按钮 :仿真控制按钮,从左至右依次是 运行、单步运行、暂停、停止。,3. 主菜单,Proteus ISIS的主菜单栏包括File(文件)、View(视图)、Edit(编辑)、Library(库)、Tools(工具)、Design(设计)、Graph(图形)、Source(源)、Debug(调试)、Template(模板)、System(系统)和Help(帮助) 。,4
6、.通用工具菜单,Proteus ISIS的通用工具栏位于主菜单下面两行,以图标形式给出,包括File工具栏、View工具栏、Edit工具栏和Design工具栏四个部分。工具栏中每一个按钮,都对应一个具体的菜单命令,主要目的是为了快捷而方便地使用命令。,(1) File工具栏 新建:在默认的模板上新建一个设计文件 打开:装载一个新设计文件 保存:保存当前设计 导入:将一个局部(Section)文件导入ISIS中 导出:将当前选中的对象导出为一个局部文件 打印:打印当前设计 打印选中的区域,(2) View工具栏 :显示刷新 :显示/不显示网格点切换 :显示/不显示手动原点 :以鼠标所在点的中心进
7、行显示 :放大 :缩小 :查看整张图 :查看局部图,:撤销最后的操作 :恢复最后的操作 :剪切选中对象 :复制到剪贴板 :粘贴 :复制选中的块对象 :移动选中的块对象 :旋转选中的块对象 :删除选中的块对象 :选取元器件,从元件库中选取各种各样的元件 :做元器件,把原理图符号封装成元件 :PCB包装元器件,对选中的元件定义PCB包装 :把选中的元件打散成原始的组件,(3) Edit工具栏,1.3 一般电路原理图设计,1.3 电路原理图的设计流程,原理图的具体设计步骤如下: (1) 新建设计文档。在进入原理图设计之前,首先要构思好原理图,即必须知道所设计的项目需要哪些电路来完成,用何种模板;然后
8、在Proteus ISIS编辑环境中画出电路原理图 (2) 设置工作环境。根据实际电路的复杂程度来设置图纸的大小等。在电路图设计的整个过程中,图纸的大小可以不断地调整。,(3) 放置元器件。首先从添加元器件对话框中选取需要添加的元器件,将其布置到图纸的合适位置,并对元器件的名称、标注进行设定;再根据元器件之间的走线等联系对元器件在工作平面上的位置进行调整和修改,使得原理图美观、易懂。 (4) 对原理图进行布线。根据实际电路的需要,利用Proteus ISIS编辑环境所提供的各种工具、命令进行布线,将工作平面上的元器件用导线连接起来,构成一幅完整的电路原理图。,(5) 建立网络表。在完成上述步骤
9、之后,即可看到一张完整的电路图,但要完成印制版电路的设计,还需要生成一个网络表文件。网络表是印制版电路与电路原理图之间的纽带。 (6) 原理图的电气规则检查。当完成原理图布线后,利用Proteus ISIS编辑环境所提供的电气规则检查命令对设计进行检查,并根据系统提示的错误检查报告修改原理图。,(7) 调整。如果原理图已通过电气规则检查,那么原理图的设计就完成了,但是对于一般电路设计而言,尤其是较大的项目,通常需要对电路进行多次修改才能通过电气规则检查。 (8) 存盘和输出报表。Proteus ISIS提供了多种报表输出格式,同时可以对设计好的原理图和报表进行存盘和输出打印。,2.2.2 应用
10、实例,E-PROTEUS-2: 与前面的电路不同的是,这个电路选用了两个一位开关代替原来的一个两位开关;在充放电回路中分别串入了直流数字电流表,在电容两端并接了一个电压表,用于观察充放电过程中的电流及电压的变化;另外,放电回路中取消了放电电阻,充电电阻值和电容值也都有变化 。,图2-28 一个简单的电路实例,1. 创建一个新的设计文件,首先进入Proteus ISIS编辑环境 选择【File】【New Design】菜单项,在弹出的模板对话框中选择DEFAULT模板,并将新建的设计保存在D盘根目录下,保存文件名为“example”,2. 设置工作环境,在本例中,仅对图纸进行设置,其他项目使用系
11、统默认的设置。 选择【System】【Set Sheet Sizes】菜单项,在出现的对话框中选择A4复选框,单击“OK”按钮确认,即可完成页面设置,3. 拾取元器件,所用元件名称及所属的库文件如表所示。 元件清单,4. 在原理图中放置元器件,在当前设计文档的对象选择器中添加元器件后,就要在原理图中放置元器件。,选取虚拟仪器图标 来获取直流电压表和电流表,如图1-31所示。由上而下的仪器分别为: 示波器(OSCILLOSCOPE)、 逻辑分析仪(LOGIC ANALYSER)、 计数定时器(COUNTER TIMER)、 虚拟终端(VIRTUAL TERMINAL)、 信号发生器(SIGNAL
12、 GENERATOR)、 模式发生器(PATTERN GENERATOR)、 直流电压表(DC VOLTMETER)、 直流电流表(DC AMMETER)、 交流电压表(AC VOLTMETER) 交流电流表(AC AMMETER)。,图1-31 虚拟仪器菜单,5. 编辑元器件,放置好元器件后,双击相应的元器件,即可打开该元器件的编辑对话框。,两个电流表设置为毫安表,分别取名为AM1和AM2;电压表取名为VM1。双击电流表,出现如图1-32所示的Edit Component(属性设置)对话框,照图完成设置。 在元件名称“Component Referer”项给该直流电流表命名为“AM1”,元件
13、值“Component Value”中不填。在显示范围“Display Range”中有四个选项,用来设置该直流电表是安培表(Amps)、毫安表(Milliamps)或是微安表(Microamps),缺省是安培表。,图1-32 毫安表的设置,6. 绘制原理图,Proteus ISIS具有智能化特点,在想要画线的时候能进行自动检测。在两个元器件间进行连线的步骤如下: (1) 单击第一个对象连接点。 (2) 如果想让Proteus ISIS自动定出走线路径,只需单击另一个连接点;如果想自己决定走线路径,只需在希望的拐点处单击。 (3)在此过程的任一阶段,都可以按“Esc”键放弃画线。,7. 对原理
14、图进行电气规则检测,选择【Tools】【Electrical Rule Check】菜单项,出现电气规则检测报告单,如图2-35所示,图2-35 电气规则检查报告单,8. 存盘及输出报表,将设计好的原理图文件存盘。,1.4 PROTEUS单片机系统仿真,单片机系统的仿真是PROTEUS VSM的主要特色。用户可在Proteus中直接编辑、编译、调试代码,并直观地看到仿真结果。 CPU模型有ARM7(LPC21xx)、PIC、Atmel AVR、Motorola HCXX以及8051/8052系列。 同时模型库中包含了LED/LCD显示、键盘、按钮、开关、常用电机等通用外围设备。,E-PROTE
15、US-4: 利用单片机AT89C51,控制发光二极管。,#include #define uchar unsigned char void delay() uchar i,j,k; for(i=5;i0;i-) for(j=200;j0;j-) for(k=250;k0;k-) ; void main() while (1) P1=0; delay(); P1=0xff; delay(); ,ORG 00H JMP MAIN ORG 30H MAIN: MOVE P1,#00H CALL DELAY ;延时 MOV P1,#0FFH CALL DELAY ;延时 JMP MAIN DELAY:
16、 MOV R3,#20 ;延时0.2s D1: MOV R4,#20 D2: MOV R5,#248 DJNZ R5,$ DJNZ R4,D2 DJNZ R3,D1 RET END,建立源代码文件(ASM文件),选择代码生成工具,建立新的源代码文件,定义新的源代码文件名称,源代码菜单添加/删除源文件,源代码文件(ASM文件)与单片机的链接,源代码编辑,源代码编译、链接,源代码菜单选择新加的源文件,源代码菜单全部编译,使用.HEX文件实现源 程序与单片机的链接,源代码文件(ASM文件)与单片机的加载与仿真,双击单片机AT89C51,打开其属性编辑框,在“Program File”栏中,单击打开按
17、钮,选取目标代码文件,“*.HEX”。,源代码文件(ASM文件)与单片机的加载与仿真(C文件),因为仿真运行时的时钟频率是以单片机属性中设置的频率值为准,所以在Proteus ISIS界面中设计电路原理图时,可以略去单片机的时钟电路。 另外,复位电路也可略去。 对于MCS-51系列单片机而言,在不进行电路电气检测时,EA引脚也可悬空。,2.2.4 调试菜单与调试窗口,系统在全速仿真运行时不显示调试窗口,可单击暂停按钮,然后单击Proteus ISIS界面的“Debug”菜单,弹出如图3-27所示的下拉菜单。 从图中可以看出,调试菜单包含有3个存储器窗口,调试过程中可分别打开这3个存储器窗口进行
18、观察。,图3-27 “Debug”下拉菜单,1. 单片机寄存器窗口,通过菜单【Debug】【8051 CPU Registers-U1】打开单片机寄存器窗口,如图所示。里面有常用的SFR,如SP、PC、PSW、R0R7、ACC及将要执行的指令等。,单片机寄存器窗口,2. 单片机SFR 窗口,通过菜单【Debug】【8051 CPU SFR Memory-U1】打开单片机的SFR窗口,如图所示。 对于单片机的SFR寄存器,既可以从单片机的寄存器窗口中查看,也可以在SFR寄存器窗口中查看。,单片机SFR窗口,通过菜单【Debug】【8051 CPU Internal(IDATA)Memory-U1
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