Proteus
– это универсальная программа, с помощью которой можно создавать различные виртуальные электронные устройства и выполнять их симуляцию. Она содержит огромную библиотеку аналоговых и цифровых микросхем, датчиков, дискретных элементов: резисторов, конденсаторов, диодов, транзисторов и т.п. Также имеется широкий набор компонентов оптоэлектроники: дисплеи, светодиоды, оптопары и др.
Главным преимуществом и отличием Протеус от других подобных программ для симуляции работы электрических цепей, — это возможность выполнять симуляцию работы микропроцессоров и микроконтроллеров (МК). Библиотека Proteus содержит такие основные типы МК: AVR, ARM, PIC, Cortex.
Как и в любом другом аналогичном софте, предназначенном для симуляции работы электрических цепей, данный софт имеет ряд виртуальных измерительных приборов: амперметры, вольтметры, ваттметр, осциллограф, логический анализатор, счетчик и т.п.
Также в Протеусе встроены инструменты для автоматизированной разработки печатных плат и для создания их 3D моделей.
Для симуляции нашей первой программы, из библиотеки нам понадобится только микроконтроллер ATmega8, резистор и светодиод.
Настройка Proteus 8.4
Любая настройка начинается с запуска. В появившемся окне кликаем по значку диода с конденсатором Schematic Capture (Схемотехника).
После этого откроется окно с пустым полем.
Теперь добавим микроконтроллер ATmega8, резистор и светодиод.
По умолчанию установлен подходящий режим Component Mode поэтому, чтобы попасть в меню выбора электронных и других элементов, достаточно кликнуть по кнопке P, расположенной на панели DEVICE (устройство). После этого откроется окно, в котором необходимо выбрать в меню Category (Категории) Microprocessors ICs (микропроцессоры), в Sub-Category (Подкатегории) – AVR Family . Далее в окне Results находим и выделяем МК ATMEGA8 . Кликаем по кнопке OK .
После этого он появится в меню окна DEVICE и его уже можно перетягивать мышкой в рабочую область.
Аналогичным образом добавляем резистор и светодиод.
Светодиоды находятся в категории Optoelectronics (Оптоэлектроника) и далее в подкатегории LEDs . В данном примере он выбран зеленого цвета LED-GREEN .
Теперь собираем схему, как показано на рисунке ниже. К выводу МК PC0 подсоединяем резистор R1, который соединяем с анодом светодиода D1. Катод светодиода соединяем с «землей». Элемент «земля» находится в меню вкладки Terminals Mode .
Чтобы изменить значение сопротивления резистора R1 нужно дважды кликнуть мышкой по нему. В открывшемся окне устанавливаем 300 Ом в строке Resistance (сопротивление).
Обратите внимание, что выводы микроконтроллера в Proteuse для удобства объединены в отдельные группы по портам. Однако это не соответствует расположению их в реальном МК. Кроме того отсутствуют выводы, к которым подается напряжение для питания МК. Эта функция установлена по умолчанию.
Запись программы в память микроконтроллера
Теперь осталось записать наш код в виртуальный МК. Дважды кликаем по нему мышкой и в появившемся новом указываем путь к файлу с кодом. Место расположения файла находим кликнув по значку в виде открытой папки в строке Program File .
В папке с проектом находим папку Debug и в ней выбираем файл с расширением HEX . После этого нажимаем кнопку Открыть .
Наверняка, многие из читателей данного сайта хотели бы самостоятельно разработать и собрать какое-нибудь устройство на МК AVR. Но причин, по которым это затруднительно сделать в железе, может быть масса. Например, проживание в сельской местности, где нет радиомагазинов с большим выбором радиодеталей. Хотя в таком случае, как всегда, нам приходит на помощь сайт Али экспресс . Либо ограниченность бюджета. Особенно это актуально для школьников и студентов, еще не имеющих постоянного источника дохода.
Так как же быть в таком случае? Здесь на помощь нам приходят специальные программы-симуляторы, специально созданные для отладки схем.
Одну из них, Proteus версию 7.7, мы и разберем в этой статье применительно к нашему проекту.
Что же нам дает эта программа? Начинающие подумают, что она слишком сложная для освоения. Нет, это не так. Просто всеми функциями программы при эмуляции наших первых проектов мы пользоваться не будем. Освоить её основы реально за один-два вечера. Что она дает нам в плане изучения работы с микроконтроллера ми? Там, например, есть визуальное представление работы светодиодов, дисплеев в реальном времени. Можно выбрать для эмуляции работы множество типов МК AVR, в том числе и те, на которых будут основаны наши уроки: Tiny2313 и Mega8. Что это означает и как это осуществляется? Мы пишем код нашей прошивки, компилируем его, получаем нужный нам HEX-файл и виртуально прошиваем наш МК в программе Proteus. Причем мы также можем изменить и фьюз биты нашего виртуального МК.
Давайте разберем, какие действия нам нужно произвести, чтобы собрать эту схему на рабочем поле самостоятельно и произвести эмуляцию.
Вот такое окно у нас открывается сразу после запуска программы (кликните для увеличения):
Затем нам нужно выбрать из библиотеки те радиодетали, которые нам нужны для проекта и поместить их в список деталей. Их мы затем сможем выбрать и установить на рабочее поле. В нашем проекте мы будем использовать МК Attiny2313, желтый светодиод LED-YELLOW (он хорошо “светится” в Протеусе) и резистор RES для ограничения тока, протекающего через светодиод. Иначе мы, как бы это смешно не звучало, “спалим” виртуальный светодиод:-).
Для того, чтобы выбрать эти радиоэлементы, мы должны кликнуть по буковке “Р”:
После того, как кликнули, выйдет вот такое окошко:
В поле “Маска” вбиваем то, что хотим найти, а именно, наш МК, светодиод и резистор
Набираем в поле Маска “Tiny2313” и кликаем по найденному нами МК в графе “Результаты(1)”:
Затем повторяем то же самое с резистором. Вбиваем “res”:
и точно также ищем светодиод:
Ну вот, теперь все эти три элемента у вас должны отобразиться в графе “Устройства”:
Теперь кликаем по черной стрелочке, и потом уже в списке выбираем нужный нам радиоэлемент:
Слева в вертикальной колонке мы видим значок “Терминал”. Нас там интересуют две строчки: Power и Ground. Это соответственно в нашей схеме +5 вольт питания и земля. На МК питание подавать не надо, оно подается автоматически. Для схемы мы берем только значок “земля”.
Вытаскиваем все радиоэлементы на рабочее поле
Затем нам нужно соединить их линией-связью, после этого они у нас будут все равно, что соединены проводником, например дорожкой на плате или проводком
Сразу скажу, не пытайтесь установить один вывод детали впритык к другому или даже внахлест, без использования линий-связей. Программа не поймет это как соединение и схема работать не будет.
Нам также нужно изменить номинал резистора. По умолчанию он не подходит для нашей схемы. Как это сделать?
Нажимаем правой кнопкой мыши на резисторе, выбираем Правка свойств
А потом меняем значение на 200 Ом. Вполне хватит, что наш виртуальный светодиод не помер)
Иногда рабочее поле у нас пытается убежать с экрана, тогда нам нужно, используя скроллинг колесика мыши изменить масштаб, и кликнуть, установив зеленую рамку в левом верхнем углу так, чтобы весь наш проект оказался внутри нее
Кстати, хочу сразу сказать, если мы совершили какое-то ошибочное действие, нам достаточно нажать кнопку “Отменить” и последнее действие будет отменено. Думаю, многие это знают из сторонних программ, но мало ли).
Итак, мы собрали схему. Теперь надо залить прошивку в наш микроконтроллер и посмотреть, как же это выглядит в действии. Для этого нам нужно кликнуть правой кнопкой мыши по МК и нажать иконку с изображением желтой папки в графе Program Files. Кстати, здесь же можно при необходимости выставить фьюз биты (кликните для увеличения картинки):
Затем нужно выбрать файл прошивки с расширением *.HEX и нажать “Открыть”. Все готово, можно эмулировать проект.
(для увеличения кликните по картинке)
Для начала эмуляции нужно нажать кнопочку “треугольник” в нижнем левом углу программы “Протеус”:
У нас начнется эмуляция. Мы увидим, как мигает светодиод. В какой-то момент времени наш светодиод будет светиться. Смотрите как ярко горит желтым цветом:-)
А потом он снова будет тухнуть:
Теперь мы можем при желании сохранить наш проект под любым названием, выбрав “Cохранить проект как”, а также если требуется открыть готовый файл другого проекта, выбрав “Открыть проект”
Так выглядит иконка сохраненного проекта на рабочем столе:
Надеюсь, у вас, читатели, не составит труда собрать этот проект самостоятельно и в дальнейшем, прокачав скилл, вы легко сможете самостоятельно собрать любой более сложный проект. Готовый проект для программы Proteus 7.7 и прошивку прикрепил в архиве.
Ну вот и все! Ниже видео работы схемы, а также всех этапов эмуляции:
Поговорим о такой замечательной программе для симуляции электронных схем как Proteus 7, (а конкретнее версия 7.10). Для начала что такое симулятор, и зачем он нужен. Симулятор электронных схем Proteus 7, предназначен для моделирования составленных вами электронных схем. То есть вы рисуете схему (добавляете нужные компоненты и соединяете в нужной последовательности), а затем добавляете измерительные приборы, которые вам нужны для контроля работоспособности. Вся прелесть в том что в железе ничего собирать не нужно. Накидал схему и смотришь как она работает, измеряешь ее параметры. Иногда, конечно, случается что в железе все работает по другому. Вообще для Proteus 7 нужен компьютер по мощнее. Теперь познакомимся с самой программой. Запускаем программу и после загрузки видим: рабочее поле, панели инструментов (расположены вверху и слева), и панель свойств.
Создадим простой проект. Добавим светодиод, резистор, кнопку, питание и соединим все это, чтобы при нажатии на кнопку светодиод горел. Нажимаем «Компоненты», на панели свойств нажимаем «P».
Можно искать через категории нужный нам компонент, ну а можно и просто по названию. В строке поиска пишем «LED» и выбираем светодиод, например синий. Щелкаем по нему 2 раза и он добавляется в наши компоненты. Также добавим кнопку и резистор.
Теперь в нашей панели есть светодиод, кнопка и резистор. Выделяем первый компонент и делаем один клик на рабочем поле. Компонент добавлен. Размещаем компоненты как удобно. Для резистора нужно задать номинал. Для этого щелкаем по нему 2 раза и в окне свойств вводим нужный нам номинал.
Теперь их нужно соединить. Для этого наводим курсор на один из выводов и делаем клик левой кнопкой мыши, и ведем проводник к подключаемому выводу и снова кликаем.
Теперь нужно добавить питание. Жмем на кнопку «Terminal» и добавляем элементы Power (+) и Ground (-).
Напряжение по умолчанию здесь 5В. (добавляются на рабочее поле они точно так же как и компоненты). И соединяем их с нужными точками схемы. В итоге получается такая схема.
Теперь смотрим в нижнем левом углу панель запуска симуляции. Все, как и в проигрывателе, треугольник — старт, квадрат — стоп ну и т.д. Запускаем, наводим курсор на кнопку и нажимаем ее.
Итак, скачав Proteus с почты, приступил к установке - здесь всё очень просто, но всё равно у новичков могут возникнуть некоторые проблемы, потому поэтапно буду описывать саму установку:
Установка программы Proteus
1) Скачиваем саму программу, здесь 2 варианта - или скачать её самому с интернета, или написать мне на почту .3) В самом архиве список полезных программ, какими сейчас пользуюсь, здесь и АВР Студио, и Казарма и Сина Прог - все они сгодятся, вот увидите.
4) Находим файл Proteus setup 7.7
, жмем "установить", в процесе установки он попросить ключ, жмем "выкачать с сервера", дальше (на английском Next
), и через некоторое время программа завершит установку.
5) Теперь от ИМЕНИ АДМИНИСТРАТОРА запускаем программку Crack Proteus 7.7
, если не от администратора - то нечего не выйдет.
6) Кто плохо владеет английским, может русифицировать программу, но у меня при этом были кракозябры, да и английский знаю неплохо, поэтому оставил как есть.
Работа с Proteus
Начнём с простейшей модели - возьмём микроконтроллер ATMEGA-8 и на С++ напишем для него программу которая будет моргать одним светодиодом, для этого выполним следующие шаги:1) В архиве с Протеусом есть файл AvrStudio4Setup, запускаем его, он не требует никакого ключа, но есть одно условие для нормальной роботы этой программы - о нём далее...
2) При установке программы она автоматически даст запрос на установку дополнительных драйверов на USB - это действие надо подтвердить, потом поймёте почему.
3) Затем установите программу под названием Win AVR, её установка интуитивно понятна, поэтому подробно описывать не буду.
5) У меня не захотело открывать программу на Восьмёрке, поэтому выкачал 5-ю версию. Если кто захочет пусть сделает та же, дальше буду писать о 5-й версии, она немногим о 4-й отличается.
6) Запускаем программу, выбираем новый проект.
7) Внизу вводим имя проекта и дерикторию, куда он будет сохранён.
9) Водим текст программы, жмём F7 -отладка, дальше F5 -создание.
10) У меня текст такой:
11) #define F_CPU 1000000UL // указываем частоту в герцах
12)
13) #include
14) #include
15)
16) int main(void) { // начало основной программы
17)
18) DDRD = 0xff; // все выводы порта D сконфигурировать как выходы
19)
20) PORTD |= _BV(PD1); // установить "1" (высокий уровень) на выводе PD1,
21) //зажечь светодиод
22)
23) _delay_ms(500); // ждем 0.5 сек.
24)
25) PORTD &= ~_BV(PD1); // установить "0" (низкий уровень) на выводе PD1,
26) //погасить светодиод
27)
28) _delay_ms(500); // ждем 0.5 сек.
29)
30) PORTD |= _BV(PD1); // установить "1" (высокий уровень) на выводе PD1,
31) //зажечь светодиод
32)
33) _delay_ms(500); // ждем 0.5 сек.
34)
35) PORTD &= ~_BV(PD1); // установить "0" (низкий уровень) на выводе PD1,
36) //погасить светодиод
37)
38) } // закрывающая скобка основной программы
41) Переходим к протеусу. Открываем Isis
.
42) В строке сбоку выбираем Component Mode
.
43) Microprocesors
44) Выбираем наш контроллер.
45) Строим схему.
47) Теперь указываем папку где сохранили программный код, он должен иметь разширение hex .
48) Програмируем контроллер, затем жмём запуск , видим мигание самого светодиода.
Вот мы и выучили основные данные по моделированию. Но это ещё не все возможности программы Proteus. Теперь воспользуемся пакетом Ares
для создания трёхмерной печатной платы.
Для примера выбрал готовую модель.
Но также программа имеет возможность создавать новые проекты. После построения платы выбираем Output , 3D visualization , и вуаля: трёхмерная плата готова. Надеюсь данной статьёй хоть немного помог в освоении этой полезной радиолюбительской программы. С вами был Колонщик .
Обсудить статью PROTEUS
В наш век новейших технологий уже не обязательно собирать какую-либо схему на макетной плате, дабы убедиться в ее работоспособности. Существуют программы-симуляторы для симулирования работы схем в реальном времени. Одной из них и является Proteus . Это довольно многофункциональная программа для симуляции различных схем. Собственно в состав Proteus"a входят программы с названиями ISIS (программа-симулятор) и ARES (трассировка печатных плат), в которой разводку плат можно трассировать автоматически, по предварительно составленной схеме в ISIS.
Начнем с ознакомления с интерфейсом. Для выбора компонентов нужно нажать на кнопку "P" в левом верхнем углу экрана (возле надписи "DEVICES").
После этого появится окно такого вида:
В столбце слева-классификация элементов, в столбце посередине сами элементы, в левом нижнем "окошке" - корпус элемента (если таковой имеется в библиотеке ARES), а в правом верхнем окне-собственно сам элемент, например я, выбрал микроконтроллер ATTINY13, вот так это выглядит:
Если вы не можете найти элемент, то можно воспользоваться функцией поиска. Для этого просто надо вбить полное или частичное название искомого элемента в графу, расположенную в верхнем левом углу и выбрать среди выданных результатов нужный вариант.
Теперь можно приступить к моделированию какой-нибудь схемы. Для начала можно попробовать "собрать" мультивибратор на 2-х транзисторах, по такой схеме:
Для выбора транзисторов жмем "P"-"Transistors" и выбираем наш 2N4410. Конденсаторы расположены под заголовком "Capacitors", резисторы в "Resistors", а светодиод в "Optoelectronics". Что касается батареи, то она размещена в группе "Simulator Primitives". Размещать компоненты желательно внутри рабочей области (синего прямоугольника). Далее следует выбрать автотрассировку связей, это делается либо через меню, либо через панель "быстрого доступа", второе более предпочтительно. Для активации автотрассировщика через панель, нужно нажать эту клавишу:
Итак, автотрассировщик активирован, элементы размещены, теперь можно соединять их выводы по схеме. Соединив выводы, мы получили примерно такой результат.
