(推薦)PROTEUS下電路原理圖設(shè)計繪制方法

(推薦)proteus下電路原理圖設(shè)計繪制方法第1章proteus概述

1.1proteus結(jié)構(gòu)體系

(英國labcenterelectronics公司研發(fā))proteusproteusvsm(proteus虛擬系統(tǒng)模型)

isisprospice微控制器cpu庫元器件和vsm動態(tài)器件庫asfproteuspcbdesignisisasfaresprospice：混合模型仿真器;asf(advancedsimulationfeature)：高級圖表仿真;proteuspcbdesign：proteus印制電路板設(shè)計;ares(advancedroutingandeditingsoftware)：高級布線編輯軟件;isis(intelligentschematicinputsystem)：智能原理圖輸入系統(tǒng)。21.2proteus對計算機系統(tǒng)的要求

200mhz或更高的奔騰cpu；win98／me／2000／xp或更高版本的操作系統(tǒng)；64mb或以上的可用硬盤空間；64mb或以上的ram空間；鼠標或其他指示裝置等。31.3proteus的主要功能

1.3.1proteusvsm功能數(shù)字電路／模擬電路及數(shù)的設(shè)計與仿真?；旌想娐返脑O(shè)計與仿真單片機與外設(shè)的軟硬件系統(tǒng)的設(shè)計和仿真1.3.2proteuspcb設(shè)計功能高性能網(wǎng)表的設(shè)計系統(tǒng)isis原理圖捕捉和arespcb輸出程序基本的spice仿真能力，可加入asf來擴展該功能。

41.4proteusvsm主要模塊與資源

1.4.1proteusisis(智能原理圖輸入系統(tǒng))智能原理圖設(shè)計、繪制和編輯的環(huán)境數(shù)字、模擬及數(shù)/?；旌想娐吩O(shè)計與仿真的環(huán)境單片機與外設(shè)的設(shè)計、仿真和協(xié)同仿真環(huán)境(設(shè)計與仿真平臺)提供了單片機與外設(shè)的設(shè)計方法提供了單片機系統(tǒng)的實時交互式仿真的結(jié)構(gòu)體系；提供了單片機編輯源程序、產(chǎn)生目標代碼的管理系統(tǒng)；提供了單片機系統(tǒng)仿真測試的虛擬儀器和asf5proteusisis主要特點：①個性化的編輯環(huán)境：自定義線寬、填充類型、顏色、字體等；②快捷選取/放置元器件：通過模糊搜索可快速選取庫中元器件，放置、編輯元器件方便、快速；③自動捕捉、布線：鼠標驅(qū)動繪圖，器件為導(dǎo)向自動布線，自動放置連線、點等；④豐富的元器件庫：isis的庫中有ttl、cmos、ecl元件、微控制器、存儲器和模擬集成電路，還有二極管、雙極性晶體管、場效應(yīng)管等半導(dǎo)體器件，總共有8000多個(包括pcb封裝)；⑤可視化pcb封裝工具：對元器件pcb封裝及pcb圖預(yù)覽；⑥層次化設(shè)計：子電路器件和屬性值參數(shù)化的層次化設(shè)計；⑦總線支持：電路端口、器件引腳和頁內(nèi)終端總線化的設(shè)計；⑧屬性管理：器件文本屬性編輯和外數(shù)據(jù)庫引入；⑨電氣規(guī)則檢查、元器件報告清單等；⑩輸出網(wǎng)絡(luò)格式：labcentersdf、spice、spice-age、tango、boardmaker等。61.4.2prospice混合模型仿真器

(結(jié)合isis使用的混合模型仿真器)spice3f5模擬仿真器內(nèi)核快速事件驅(qū)動數(shù)字仿真器可選用眾多廠家提供的spice模型在prospicevsm中約有6000個模型71.4.3單片機模型庫表1-2proteusvsm單片機模型單片機模型系列單片機模型8051／8052系列通用的80c3l、80c32、80c51、80c52、80c54和80c58atmelat89c51、at89c52和at89c54atmelat89c51rb2、at89c5lrc2和at89c51rd2(x2和spi沒有模型)philipsp87c51fx、p87c51rx+(如fa、fb、fcra+、rb+、rc+、rd+等系列)microchippic系列picl0、picl2c5xx、picl2c6xx、pict2f6xx、picl6c6xx、picl6c7x、picl6f8x、picl6f87x、picl6f62x、picl8fatmelavr系列現(xiàn)有型號motorolahcil系列mc68hcl1a8、mc68hc11e9parallaxbasicstamp系列bsi、bs2、bs2e、bs2sx、bs2p24、bs2p40、bs2pearm7，lpc2000系列l(wèi)pc2104、lpc2105、lpc2106、lpc2114、lpc2124、arm7tdmi和arm7tdmi-s核心模犁8表1-3proteusvsm單片機模型功能實時仿真中斷仿真ccp/eccp仿真指令系統(tǒng)仿真spi仿真12c/twi仿真pin操作仿真mssp仿真模擬比較器仿真定時器仿真psp仿真外部存儲器仿真uart／usart／eusarts仿真adc仿真實時時鐘仿真9表1-4proteusvsm單片機模型通用調(diào)試能力

工具/語言支持斷點支持監(jiān)視窗口匯編器標準斷點實時罹示數(shù)值c編譯器條件斷點支持混合類型支持picbasic硬件斷點支持拖放儀器存儲器內(nèi)容顯示包括指定的sfr虛擬儀器在cpu內(nèi)部包括指定bit位從模式規(guī)程分析器在外設(shè)變量窗口主模式規(guī)程分析器trace/debuggrog模式堆棧監(jiān)視源代碼級調(diào)試在cpu內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)沖突警告匯編在外設(shè)在模型上的trace模式高級語言(c或basic)其他compilers/ide的集成101.4.4proteus高級外設(shè)模型虛擬儀器和分析工具交互式虛擬儀器雙通道不波器、24通道邏輯分析儀、汁數(shù)/計時器、rs-232終端、交，商流電壓表、交/直流電流表規(guī)程分析儀雙模式(主，從)i2c規(guī)程分析儀雙模式(主/從)spi規(guī)程分析儀交互式電路激勵上具模擬信號發(fā)生器：呵輸出方波、鋸齒波、三角波、正弦波數(shù)字模式發(fā)生器：支持lkb的數(shù)字數(shù)據(jù)流光電顯示模型和驅(qū)動模犁數(shù)字式lcd模犁、圖形lcd模型、led模型、七段顯不模型、光電驅(qū)動模型、光耦模型電動機模型和控制器電動機模型、電動機控制器模型存儲器模犁i2ceeprom、靜態(tài)ram模型、非易失性eprom溫度控制模犁溫度討‘和溫度臼動調(diào)節(jié)器模型、溫度傳感器模型、熱電偶模犁汁時模型實時時鐘模犁i2c，spi規(guī)程模型i2c外設(shè)、spi外設(shè)、規(guī)程分析儀一線規(guī)程模型一線eeprom模型、一線溫度計模型、一線開關(guān)模型、一線按鈕模犁rs-232/rs-485/rs-422規(guī)程模型rs-232終端模型、maxim外設(shè)模型adc／dac轉(zhuǎn)換模型模，數(shù)轉(zhuǎn)換模型、數(shù)／模轉(zhuǎn)換模掣電源管理模型正電源標準儀、負電源標準儀、混合電源標準儀拉普拉斯轉(zhuǎn)換模型操作模型、一階模型、二階模型、過秤控制、線性模型、非線性模犁熱離子管模型二極管模型、瓦極真空管模犁、四極管模型、三極管模型變換器模型壓力傳感器模型111.4.5豐富的元器件模型庫

除上述微控制器、外設(shè)模型外，proteusvsm還有其他豐富的元器件庫。標準電子元器件：電阻、電容、二極管、晶體管、晶閘管、光耦、運放、555定時器、電源等。74系列ttl和4000系列cmos器件、接插件等。存儲器：rom、ram、eeprom、i。c器件等。微控制器支持的器件，如i／o口、usart等。121.4.6激勵源dc：直流激勵源。sine：幅值、頻率、相位可控的正弦波發(fā)生器。pulse：幅值、周期和上升/下降沿時間可控的模擬脈沖發(fā)生器。exp：指數(shù)脈沖發(fā)生器。sffm：單頻率調(diào)頻波信號發(fā)生器。pwlin：任意分段線性脈沖、信號發(fā)生器。file：file信號發(fā)生器。數(shù)據(jù)來源于ascii文件。audio：音頻信號發(fā)生器(wav文件)。dstate：穩(wěn)態(tài)邏輯電平發(fā)生器。dedge：單邊沿信號發(fā)生器。dpulse：單周期數(shù)字脈沖發(fā)生器。dclock：數(shù)字時鐘信號發(fā)，董器。dpattern：模式信號發(fā)生器。131.4.7虛擬儀器虛擬示波器(oscilloscope)。邏輯分析儀(logicanalyse)。計數(shù)/計時器(countertimer)。虛擬終端(virtualterminal)。信號發(fā)生器(signalgenerator)。模式發(fā)生器(patterngenerator)。交/直流電壓表和電流表(ac/dcvoltmeters/ammeters)。spi調(diào)試器(spidebugger)。i2c調(diào)試器(i2cdebugger)。141.4.8asf高級圖表仿真標準spice分析功能：模擬瞬態(tài)、數(shù)字瞬態(tài)、混合模式瞬念、頻率、傅里葉、噪聲、失真、轉(zhuǎn)換曲線、直流參數(shù)掃描、交流參數(shù)掃描和工作點。圖形顯示模擬、數(shù)字和總線數(shù)據(jù)，頻譜顯示增益和相位。音頻分析形成波形并在聲卡上播放。將交互仿真的結(jié)果捕捉到圖形上，并進行交可分析。數(shù)字信號一致性分析。探針觀測點的電壓、電流可以用數(shù)字標示出來。用圖形光標進行精確測量。將仿真結(jié)果輸出到其他軟件，如excel。15第2章單片機系統(tǒng)的proteus設(shè)計與仿真基礎(chǔ)

2.1proteusisls設(shè)計與仿真平臺2.1.1isis窗口（啟動proteusisis

）圖2-1proteus7.1isis啟動界面16圖2-2isis窗口17圖2-2isis窗口182.1.2isis窗口功能簡介

1.菜單欄圖2-3菜單欄及菜單項192．編輯區(qū)(編輯原理圖、設(shè)計電路、設(shè)計各種符號、設(shè)計元器件模型等)

3．對象預(yù)覽窗口(對象有元器件、頁內(nèi)終端、子電路終端、虛擬儀器、編輯取內(nèi)容

)

4．對象選擇器(選擇元器件、終端、圖表、信號發(fā)生器、虛擬儀器)

圖2-4isis預(yù)覽窗口、設(shè)計與仿真編輯區(qū)其中“p”為對象從庫中選擇按鈕，“l(fā)”為庫管理按鈕。205．工具欄分類及其工具按鈕

表2-1工具欄分類及其工具按鈕

(9)仿真運行控制按鈕仿真控制按鈕，從左至右依次是：運行、單步運行、暫停、停止。216．坐標顯示(co-ordinatedisplay)

給出當前鼠標指針坐標(x,y)位置，以英制顯示在屏幕下方。22通過工具欄新建、保存按鈕來建立、保存設(shè)計文件。通過菜單項，新建、保存文件。2.2.2打開已存在的文件

通過菜單欄的打開菜單項，打開文件。通過工具欄打開按鈕，打開文件。

2.2proteus文件操作

2.2.1建立和保存文件232.2.3proteus文件類型

proteus中主要有以下文件類型：設(shè)計文件(*.dsn)包含了一個電路所有的信息。備份文件(*．dbk)保存覆蓋現(xiàn)有的設(shè)計文件時會產(chǎn)生備份。局部文件(*.sec)設(shè)計圖的一部分，可輸出為一個局部文件，以后可以導(dǎo)入到其他的圖中。在文件菜單中以導(dǎo)入(import)、導(dǎo)出(export)命令來操作。模型文件(*.mod)庫文件(*.lib)元器件和庫。網(wǎng)表文件(*.sdf)當輸出到prospiceandares時產(chǎn)生的網(wǎng)表文件，擴展名為.sdf。proteusvsm仿真系統(tǒng)還有其他的文件類型。具體的請查看vsm手冊。242.3proteus庫2.3.1proteus庫分類(proteus系統(tǒng)中有符號庫和約30個元器件庫)252.3.2部分模型舉例

①部分單片機模型②部分動態(tài)開關(guān)模型③部分動態(tài)顯示器模型④其他的部分器件模型262.3.3庫規(guī)則

(proteus提供元器件庫和系統(tǒng)符號庫)單擊isis窗口的對象選擇器上方的“l(fā)”按鈕，可進入器件庫管理器窗口

單擊其中建庫按鈕“createlibrary”，可打開建立自己的庫窗口

272.4vsm源程序編輯器和代碼生成工具2.4.1vsm源程序編輯器

vsm提供簡單的文本編輯器srcedit。可在該編輯器中按單片機語言系統(tǒng)規(guī)則編寫源程序。點擊菜單欄的“源文件=>增加/刪除源文件”，可創(chuàng)建新源文件。點擊菜單欄的“源文件=>源文件名”，可編輯源文件。282.4.2vsm目標代碼生成工具vsm對于不同系列的微處理器提供了相應(yīng)的編譯器，剛目標代碼牛成工具，可根據(jù)單片機型號及語言要求來選取編譯器，如下所列：asem5l：51單片機及其兼容單片機的代碼生成工具；asmll：motorola單片機的代碼生成工具；avrasm：atmelavr系列單片機代碼生成工具；avrasm32：atmelavr系列單片機代碼生成工具；mpasm：pic單片機代碼生成工具；mpasmwin：pic單片機代碼生成工具。點擊菜單欄的“源文件=>構(gòu)建所有”，可創(chuàng)建目標和調(diào)試文件。另外還可以“定義代碼產(chǎn)生工具”和“安裝外部文本編輯器”(不再贅述)292.5單片機系統(tǒng)的proteus設(shè)計與仿真基礎(chǔ)2.5.1proteus設(shè)計與仿真流程1．單片機系統(tǒng)的傳統(tǒng)開發(fā)過程①單片機系統(tǒng)原理圖設(shè)計、選擇元器件接插件、安裝和電氣檢測等。(簡稱硬件設(shè)計)②單片機系統(tǒng)程序設(shè)計、匯編編譯、調(diào)試和編程等。(簡稱軟件設(shè)計)③單片機系統(tǒng)實際運行、檢測、在線調(diào)試直至完成。(簡稱單片機系統(tǒng)綜合調(diào)試)302．單片機系統(tǒng)的proteus設(shè)計與仿真的開發(fā)過程①在isis平臺上進行單片機系統(tǒng)電路設(shè)計、選擇元器件、接插件、連接電路和電氣檢測等。(proteus電路設(shè)計)②在isis平臺上進行單片機系統(tǒng)程序設(shè)計、編輯、匯編編譯、代碼級調(diào)試，最后牛成目標代碼文件(*.hex)。(proteus源程序設(shè)計和生成日標代碼文件)③在isis平臺上將目標代碼文件加載到單片機系統(tǒng)中，并實現(xiàn)單片機系統(tǒng)的實時交互、協(xié)同仿真。它在相當程度上反映了實際單片機系統(tǒng)的運行情況。(proteus仿真)31proteus下單片機系統(tǒng)設(shè)計與仿真流程如圖2-16所示proteus下單片機系統(tǒng)電路設(shè)計流程如圖2-17所示圖2-16proteus設(shè)計與仿真流程圖2-17proteus電路設(shè)計流程323．a(chǎn)t89c51單片機簡單系統(tǒng)的proteus設(shè)計與仿真

設(shè)led發(fā)光管的初始狀態(tài)為亮，按一下按鍵，led火，再按，led亮，亮滅交替；電路如圖2-18所示。圖2-18“簡單實例”的電路原理圖332.5.2proteus電路設(shè)計本proteus根據(jù)圖2-18所示的原理圖設(shè)計其電路，整個設(shè)計都是在isis編輯區(qū)中完成的。1．鼠標操作特點放置對象：單擊鼠標左鍵(簡稱單擊)，放置元器件、連線;選中對象：單擊鼠標右鍵(簡稱右擊)，選擇元器件、連線和其他對象，此時選中的操作對象以高亮紅色(默認色)顯示；刪除對象：雙擊鼠標右鍵(簡稱右雙擊)，刪除元器件、連線等；塊選擇：按住鼠標右鍵拖出方框，選中方框中的多個元器件及其連線；編輯對象：先單擊鼠標右鍵后單擊鼠標左鍵(簡稱先右后左擊)，編輯元器件屬性；移動對象：先右擊選中對象(簡稱選中)，按住鼠標左鍵移動，拖動元器件、連線；縮放對象：按住鼠標中鍵滾動，以鼠標停留點為中心，縮放電路。34保存和文件命名2．新建設(shè)計文件

當啟動proteus進入isis系統(tǒng)后，自動出現(xiàn)一個空白設(shè)計，模板默認為“default”，文件名在窗口頂端的標題欄，為未命名“untitled”?？蓡螕舯４娌藛雾椈虮４姘粹o圖，對新建設(shè)計文件命名。注:在文件名框中輸入start后，單擊“保存”按鈕，完成新建設(shè)計文件操作，其后綴自動為.dsn(即start.dsn)。353．設(shè)定繪圖紙大小(默認圖紙為a4:長×寬為10in×7in)

在”sheetsizeconfigura…”窗口可以選擇a0～a4其中之一，也可以自己設(shè)置圖紙大小，選中“user”右邊的復(fù)選框，再按需要更改右邊的長和寬的數(shù)據(jù)。本例圖紙大小采用默認a4。364．選取元器件并添加到對象選擇器中表2-2圖2-18電路原理圖的元器件列表單片機at89c51發(fā)光二極管led-green電阻res上拉電阻pullup瓷片電容cap電解電容cap-elec晶振crystal按鈕button

在其左上角“keywords”(關(guān)鍵字)一欄中輸入元器件名稱“at89c5l”，則出現(xiàn)與關(guān)鍵字匹酉亡的元器件列表。選中并雙擊at89c5l所在行或單擊at89c5l所在行后，再單擊“ok”按鈕，便將器件at89c5l加入到isis對象選擇器中。完成添加后，所有元器件列在對象選擇器中。對象選擇器解釋375．網(wǎng)格單位

默認的網(wǎng)格單位是0.1in，即移動元器件的步長單位?？筛鶕?jù)需要改變這網(wǎng)絡(luò)單位；單擊菜單“view(查看)”，再單擊所要的網(wǎng)格單位即可；也可按快捷鍵f1、f2、f3、f4設(shè)置相應(yīng)的網(wǎng)格單位。選項左側(cè)復(fù)選框打√的項為選中網(wǎng)絡(luò)單位項。選中的網(wǎng)格單位是50th386．放置、移動、旋轉(zhuǎn)元器件單擊isis對象選擇器中的元器件名，藍色條出現(xiàn)在該元器件名上。把鼠標指針移到編輯區(qū)某位置后，單擊就可放置元器件于該位置，每單一擊一次，就放一個元器件。要移動元器件，先右擊使元器件處于選中狀態(tài)，再按住鼠標左鍵拖動，元器件就跟隨指針移動，到達目的地后，松開鼠標即可。要調(diào)整元器件方向，先將指針指在元器件上右擊選中，再單擊相應(yīng)的轉(zhuǎn)向按鈕。若多個對象一起移動或轉(zhuǎn)向，選相應(yīng)的塊操作命令。通過放置、移動、旋轉(zhuǎn)元器件操作，可將各元器件放置在isis編輯區(qū)中的合適位置，如圖2-27所示。397．放置電源、地(終端)

放置power(電源)操作：單擊模式選擇工具樣中的終端按鈕，在isis對象選擇器中單擊power(電源)，再在編輯區(qū)要放置電源的位置單擊完成。放置ground(地)的操作類似。圖2-28終端符號

408．電路圖布線

(1)自動捕捉：在自動捕捉有效的情況下，當光標靠近引腳末端或線時該處會自動感應(yīng)出現(xiàn)一個“□”(光標成筆