第6章PROTEUS软件的使用

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第,6,章,PROTEUS,软件的使用,第,6,章,PROTEUS,软件的使用,主要内容：,本章介绍,PROTEUS,的基本,使用方法,。,1,2,章 节,6.1 PROTEUS,概述,6.2 PROTEUS,的基本操作,3,Proteus ISIS,是英国,Labcenter,公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于,Windows,操作系统上，可以仿真、分析,(SPICE),各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是：,实现了单片机仿真和,SPICE,电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、,RS232,动态仿真、,I2C,调试器、,SPI,调试器、键盘和,LCD,系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。,支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：,68000,系列、,8051,系列、,AVR,系列、,PIC12,系列、,PIC16,系列、,PIC18,系列、,Z80,系列、,HC11,系列以及各种外围芯片。,提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如,Keil C51 uVision2,等软件。,具有强大的原理图绘制功能。,6.1 PROTEUS,概述,PROTEUS,的界面,1.,主菜单栏,2.,主工具栏,3.,原理图编辑窗口,4.,预览窗口,5.,模型选择工具栏,(1),主要模型,(Main Modes),：,Selection Mode,：选中元件，用于选中原理图编辑窗口中的元件。,Component Mode,：选择元件，用于从元器件库中选择元件。,Junction Dot Mode,：放置连接点。,Wire Label Mode,：放置线标签。,Text Script Mode,：放置文本。,Buses Mode,：用于绘制总线。,Subcircuit Mode,：用于绘制子电路。,(2),配件,(Gadgets),：,Terminals Moder,：终端接口，有,VCC,、地、输出、输入等接口。,Device Pins Mode,：器件引脚，用于绘制各种引脚。,Graph Mode,：仿真图表，用于各种分析，如,Noise Analysis,。,Tape Recorder Mode,：录音机。,Generator Mode,：信号发生器。,Voltage Probe Mode,：电压探针，使用仿真图表时要用到。,Current Probe Mode,：电流探针，使用仿真图表时要用到。,Virtual Instruments Mode,：虚拟仪表，有示波器等。,(3)2D,图形,(,2D Graphics),：,2D Graphics Line Mode,：画各种直线。,2D Graphics Box Mode,：画各种方框。,2D Graphics Circle Mode,：画各种圆。,2D Graphics Are Mode,：画各种圆弧。,2D Graphics Closed Path Mode,：画各种多边形。,2D Graphics Text Mode,：画各种文本。,2D Graphics Symbols Mode,：画符号。,2D Graphics Markers Mode,：画原点等。,6.,元件列表,(The Object Selector),：,单击“,P”,按钮会打开挑选元件对话框，选择了一个元件后,(,单击了“,OK”,后,),，该元件会在元件列表中显示，以后要用到该元件时，只需在元件列表中选择即可。,7,方向工具栏,(Orientation Toolbar),：,依,次为向右旋转,90,度，向左旋转,90,度，水平翻转和垂直翻转。使用方法：先右键单击元件，再点击（左击）相应的旋转图标。,8,仿真工具栏,依次为运行、单步运行、暂停、停止,二、,PROTEUS,的基本操作,下面以一个简单的实例来完整的介绍,Proteus ISIS,的处理过程和基本操作。,在,80C51,单片机系统的,P2,口连接,8,个发光二极管指示灯，编程实现流水灯的控制，从低位到高位轮流点亮指示灯，一直重复。在,KEIL 51,中编程序，形成,HEX,文件，在,PROTEUS,中设计硬件，下载程序，运行看结果,。,10.2 PROTEUS,的基本操作,1,、新,建电路，选择元件,需要的元件依次为：单片机,AT89C51,、电阻,RES,、电容,CAP,、按键,BUTTON,、晶振,CRYSTAL,、发光二极管,LED-RED,。,Proteus,ISIS,处理过程一般如下：,2,、放,置元件，调整元件位置和属性,3,、连,接导线,4,、给,单片机加载程序,5,、运,行仿真看结果,1.,单导线连接方式,2.,总线方式,11,6.2.1,新建电路，选择元件,(1)PROTEUS ISIS,软件打开后，系统默认新建一个名为,UNTITLED(,没有存盘的文件,),的原理图文件，如图,6.3,所示。用户要存盘，则可用,File,菜单下的,Save,或,Save as,命令，这里设文件保存到,D:EXAMPLE,文件夹下面,(,最好与,KEIL 51,编写的程序放在同一文件夹，这样使用方便,),，文件基本名为,example,，扩展名默认。,12,(2),在主要模型下选择,component mode,选择元件工具，然后再选择图,6.3,的按钮,P,，打开元件选择对话框，如图,6.4,所示。,图,6.3 PROTEUS ISIS,窗口图,13,图,6.4,元件选择窗口,14,(3),在元件选择对话框的,keywords,窗口中输入元件关键字搜索元件，找到元件后，双击元件则可选中元件，添加元件,device,元件列表栏。本实例中，需要的元件依次为：单片机,AT89C51,、电阻,RES,、电容,CAP,、按键,BUTTON,、晶振,CRYSTAL,、发光二极管,LED-RED,。添加后如图,6.5,所示，选择了的元件列于,device,元件列表栏。,15,元件名称,中文名说明,元件名称,中文名说明,7407,驱动门,电池,/,电池组,1N914,二极管,CAP,电容,74Ls00,与非门,CAPACITOR,电容器,74LS04,非门,CLOCK,时钟信号源,74LS08,与门,晶振,74LS390,TTL,双十进制计数器,FUSE,保险丝,7SEG,7,段式数码管开始字符,LAMP,灯,LED,发光二极管,POT-HG,三引线可变电阻器,LM,2,行,16,列液晶,RES,电阻,MOTOR,马达,RESISTOR,电阻器,SWITCH,开关,RESPACK,排阻,BUTTON,按钮,8051,51,系列单片机,Inductor,电感,ARM,ARM,系列,Speakers&Sounders,扬声器,PIC,PIC,系列单片机,ALTERNATOR,交流发电机,AVR,AVR,系列单片机,注意：在选择元件时一定要知道元件的名字或名字的一部分，这样才能找到元件。表,6.1,给出,PROTEUS,中部分常见的元件及相关名称。,表,6.1 PROTEUS,中部分常见元件表,16,6.2.2,放置元件，调整元件,放置元件过程如下：,(1),选择,component mode,工具，这时,devices,元件列表将出现元件列表单，如图,6.5,所示。,(2),用鼠标左键单击,devices,元件列表中的元件名称选中元件，这时在预览窗口将出现该元件的形状，这时选择方向工具，可改变元件的放置方向。,注意：,元件放置后，如果元件位置不合适或不对，可通过移动、旋转、删除、属性修改等操作对元件编辑。,17,上图是,在选中的电阻元件上单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择,Edit Properties,选项,，出现的,电阻属性对话框。,在该对话框中可以修改电阻的相关属性。,18,6.2.3,连接导线,通过导线把电路图中放置的元件连接起来，形成电路图。在,PROTEUS,中元件引脚间的连接一般有两种方式：导线方式和总线方式。,1.,导线连接方式,导线连接方式过程如下：,1),把鼠标指针移动到第一个元件的连接点，鼠标指针前会出现“,”形状，单击左键，这时会从连接点引出一条导线。,2),移动鼠标指针到第二个元件的连接点，在第二个元件的连接点时，鼠标指针前也会出现“,”形状，单击左键，则在两个元件连接上导线，这时导线的走线方式是系统自动的而且是走直线，如果用户要控制走线路径，只须在相应的拐点处单击左键，如图,6.8,所示。,19,导线起点,(b),导线终点,(c),手动走线,3),导线加标签,对于导线的连接，也可通过加标签的方法，给导线加标签用主要模型中的放置线标签,工具。处理过程如下：单击放置线标签,按钮，移动鼠标到需要加标签的导线上，这时鼠标指针前会出现“,”形状，单击左键，弹出编辑线标签窗口，如图,6.9,所示。在,String,窗口中输入线标签名。,20,在一个电路图中，标签名相同的导线在逻辑上是连接在一起的。,21,2.,总线方式,总线用于元件中间段的连接，便于减少电路导线的连接，而元件引脚端的连接必须用一般的导线。因此，使用总线时主要涉及绘制总线和导线与总线的连接。,1),绘制总线,绘制总线通过用主要模型中的绘制总线,(Buses Mode),工具。,2),导线与总线的连接,导线与总线的连接一般是从导线向总线方向连线，连接时一般有直线和斜线两种，如图,6.10,所示，斜线连接时一般要取消自动走线。,22,总线绘制好后，也可用放置线标签工具给总线加标签，连接在总线上的导线，标签名相同，则它们在逻辑关系上是连接在一起的，如图,6.11,所示。,23,在这个实例中，电阻,R1,阻值改为,1k,，,R2,到,R9,是,LED,的限流电阻，改为,200,，线路比较简单，我们用导线方式连接，根据,AT89C51,单片机小系统和本实例,P2,接发光二极管的连接要求连接导线，连接后电路如图,6.12,所示。,24,6.2.4,给单片机加载程序,当硬件线路连接，元件属性调整好后，就可以给单片机加载程序，加载的程序只能是,HEX,文件，可以在,Keil 51,软件中来设计，形成,HEX,文件。,假定在,Keil 51,中我们已经编译形成了名为,example.hex,的十六进制文件，则加载过程如下：在,PROTEUS,电路图中，左键单击单片机,AT89C51,芯片，选中，再次左键单击,(,或左键单击选择,Edit Properties,命令,),，打开单片机,AT89C51,的属性对话框，在属性对话框中的,program file,框中选择加载到,AT89C51,芯片中的程序。这里是同一个文件夹下面的,example.hex,文件。如图,6.13,所示。,25,26,6.2.5,运行仿真看结果,程序加载以后，就可以通过仿真工具中的运行按钮,在,51,单片机中,运行程序，运行后可以在,PROTEUS ISIS,中看到运行的结果。本实例结果如图,6.14,所示。,27,最后说明一下，在仿真调试时，如果因为程序有错，仿真不能得到相应的结果，则要在,Keil uVision IDE,中修改程序，程序修改后再对程序进行重新编译连接形成,HEX,文件，但在,PROTEUS,中不用再重新加载，因为前面以经加载了，直接运行即可，非常方便。因而现在使用,Keil uVision IDE,和,PROTEUS,仿真单片机应用系统非常广泛。,