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Proteus使用教程(适用于PAEE for MCS-51等)

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liuxiaoxiong 发表于 2018-6-18 07:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
这是我们学习proteus时的学习教程,分享给大家

PROTEUS使用教程(适用于PAEE for MCS-51等)

广州市风标电子
目录
第1节 PROTEUS软件整体功能
第2节 PROTEUS ISIS环境介绍

2.1. ISIS界面构成

2.2. 菜单介绍

2.3. 编辑 菜单

2.4. 常用操作

2.5. 实例操作

第3节 PROTEUS ARES环境介绍

3.1. ARES界面构成

3.2. 菜单介绍

3.3. 实例操作

3.4. PROTEUS  PCB 快速设计

第4节 PROTEUS仿真工具

4.1. 探针

4.2. 激励源

4.3. 虚拟仪器

4.4. 仿真图表

第5节 PROTEUS在模电中的应用

5.1. 单管放大电路            

5.2. 集成运算放大器

5.3. 正弦波振荡器

第6节 PROTEUS在数电中的应用

6.1. 基本逻辑门

6.2. 组合逻辑电路

6.3. 时序逻辑电路

第7节 PROTEUS在单片机中的应用

7.1. PROTEUS自带汇编编译器的使用

7.2. PROTEUS对C代码的调试

7.3. 代码调试的命令

7.4. 应用例程

第1节       PROTEUS软件整体功能

PROTEUS软件是世界上著名的EDA工具(仿真软件),来自英国的Labcenter公司,由John Jameson 在英国1988年创立。PROTEUS从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。它是目前唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。PROTEUS独一无二的仿真功能,广泛应用于全球众多电子企业的生产和研发之中,它的用户遍布了全球50多个国家,至今已有诸多国际知名企业和国内约300多所高校使用PROTEUS进行科研、教学、设计和研发。
从上图中可以看出,PROTEUS分为ISIS(智能原理图输入系统)和ARES(高级布线编辑软件)两大应用程序。应用程序ISIS中主要进行原理图设计和原理图的调试,而ARES中则进行PCB设计、3D模型预览和生成制板文件(Gerber文件及ODB++文件)。PROTEUS的仿真引擎分为两个部分,一个PROSPICE混合模式仿真器(结合了SPICE3F5模拟电路仿真器内核和快速事件驱动数字电路仿真器),它使得PROTEUS可以同时仿真模型电路和数字电路;另一个是VSM嵌入式仿真器,它使得PROTEUS不仅可以仿真51、AVR、PIC、MSP430、Basic Stamp和HC11等多种MCU,还可以仿真GAL Device(AM29M16等)、DSP(TI TMS320F2802X)、ARM(Philip ARM7)/cortex和8086(Intel)等。

第2节       PROTEUS ISIS环境介绍
本节内容主要分为3个部分:1、菜单介绍。2、常用功能。3、实例操作。
2.1.       ISIS界面构成
2.2.       菜单介绍2.2.1.          文件 菜单
   
  • 菜单中对文件的操作有:新建工程文件、打开工程文件、保存工程文件、另存工程文件。
  • 保存为模版:将工程文件保存为设计模版。
  • Windows浏览器:打开系统目录C:\Program Files\Labcenter Electronics\Proteus 7 Professional\Samples
  • 导入/导出区域:可以将设计中的一部分电路以文件的形式输出(文件格式为.SEC,或将部分电路以文件的形式导入,而不是由系统在剪贴板中操作。
  • 输出图形:原理图可以输出为多种格式。其中位图和PDF格式最为常用。
  • 打印机设置:
  • 历史记录:
  • 退出:,快捷键Q
  • 其中菜单中的等是系统默认的对应命令的快捷键。

2.2.2.          查看 菜单
      
  • 重画:执行刷新命令,快捷键R
  • 网格:显示或隐藏栅格点,快捷键G
  • 原点:设置伪原点,设置后鼠标所在点坐标为0,0th
  • 光标:初始情况下,连续按2X键,将出现大的十字光标,可在器件对齐或画导线时用。按第3X键,则光标消失。
  • :栅格距离分别为10th50th0.1in0.5in
                                                                                    1 in= 1000 th= 25.4mm。
  • 平移:将鼠标锁在点作为原理图工作区的中心,快捷键F5
  • :分别对工作区进行放大、缩小、缩放到整个原理图、对局部进行放大。
  • 工具条:显示或隐藏部分工具栏。
2.3.       编辑 菜单
     
  • 撤销:取消上一次操作。
  • 重做:重复上一次操作。
  • 查找并编辑器件:输入器件对象的参考值如R1,便可以快速打开对象的发生对话框。
  • 剪切、复制、粘贴:可以对部分或整个电路进行的操作,系统通过剪贴板进行存储。
  • 对齐:先选中多个对象,再执行此命令即可对齐。
  • 置于上层/下层:画symbol时会用到。
  • 清理:将电路图中没有用到的器件从对象选择器中清除。
2.3.1.          工具 菜单
     
  • 实时标注:分配元件参考值,如U1U2。默认状态下为自动标注。
  • 自动连线:连线时走90度折线。在非自动连线模式下,可以画任意角度的连线。
  • 查找并选中:要输入所查找元件的属性、属性值,系统会根据条件找到相应的元件。
  • 属性分配工具:用于修改大批量元件的某一属性。
  • 全局标注:当原理图中有重复的元件参考值时可以用此功能。

2.3.2.          设计 菜单
   

2.3.3.          绘图 菜单
  

2.3.4.          源代码 菜单
   

2.3.5.          调试 菜单
     

2.3.6.          库 菜单
     

2.3.7.          模版 菜单
   

2.3.8.          系统 菜单
   

2.3.9.          帮助 菜单
   


2.4.       常用操作2.4.1.          工作区的缩放
有如下几种方式缩放原理图:
  •    鼠标移动需要缩放的地方,滚动滚轮缩放。
  •    鼠标移动需要缩放的地方,按键盘F6放大,F7缩小。
  •    按下SHIFT键,鼠标左键拖拽出需要放大的区域。
  •    使用工具条中的Zoom in(放大)Zoom Out(缩小)Zoom All(全图)Zoom Area(放大区域)进行操作。
按F8键可以在任何时候显示整张图纸。
使用SHIFT ZOOM 及滚轮均可应用于预览窗口,在预览窗口进行操作,编辑窗口将有相应变化。

2.4.2.          器件的操作(元器件选择、放置、删除)
器件的选择:
进入到器件库中有两种方式:
  •      点击对象选择器上方的P按钮(快捷键P)。
      
  •      在编辑窗口空白处点击右键,选择PlaceComponentFrom Libraries进入器件库中。
        
              进入库以后,直接在Keywords对话框中输入名称或描述进行查找。比如输入741,再选择Operational Amplifiers类,就可以得到如下图的查询结果:
你可以通过右键勾选在库浏览器结果列表中显示的信息,比如类别,子类,生产厂商及库等信息。
              最后,双击选中器件,该器件将会添加到对象选择器中,如下图所示:
              按照上面介绍的方法添加一些电阻,电阻阻值为1K,10K,12K,15K,56K,68K及100K。(直接在Keyword栏输入阻值进行查找)
              可以先在关键词中输入‘1k’,然后选择Resistors目录以进一步过滤出描述中含有‘1k’的电阻。这样可以快速地找到适合的器件。
器件的放置
选好器件后,接下来进行的工作就是将器件放置到编辑窗口中。
首先选中将要放置的器件,然后在工作区中单击鼠标左键则会出现一个影子,确定好位置后,再次单击鼠标左键将元件放下。
器件的删除
  • 在器件上单击右键,选择删除对象。
  • 在对象上直接双击右键。
  • 拖曳矩形框选中器件后,按Delete键。


2.4.3.          电路块的操作(块操作)
同器件的操作。
为快捷的操作命令,分别表示块的复制、移动、旋转、删除。
2.4.4.          导线的操作(绘制、移动、复制、删除)
导线的绘制
  • 选择操作对象,在器件引脚上单击鼠标左键,然后移动鼠标。
  • 选择目标对象,在器件引脚上单击鼠标左键结束,导线会自动绕过障碍物。
  • 对于没有目标对象的,则双击鼠标左键结束。
导线的移动
在导线上单击右键,选择拖曳导线,则可以编辑导线。
导线的复制
  • 选择操作对象,完成导线的连接。
  • 如果该组操作对象与上一组对齐,则可以在操作对象的引脚上双击鼠标左键,系统会自动完成导线的绘制。本操作也叫快速导线复制命令。
导线的删除
  • 在器件上单击右键,选择删除对象。
  • 在对象上直接双击右键。
2.4.5.          总线操作
  • 选择总线模式。
  • 单击鼠标左键,然后移动鼠标。
  • 在转折处单击鼠标左键。
  • 双击鼠标左键结束。

2.4.6.          器件库(器件库的介绍、器件库的管理)
Analog ICs
635
运算放大器,端稳压器等
Capacitors
6560
电容
CMOS 4000 series
233
4060  14级二进制串行计数/分频器等
4035  4位通用移位寄存器
Connectors
3154
连接器
Data Converters
249
DAC 0808等数据转换器
Debugging Tools
19
逻辑探针,实时电压产生器,实时电压监控器等
Diodes
2705
二极管
ECL 10000 Series
28
移位寄存器,二进制寄存器等(无仿真模型)
Electromechanical
10
直流步进电机等
Inductors
670
电感,变压器等
Laplace Primitives
48
拉普拉斯原型
Mechanics
2
直流无刷电机(BLDC):采用方波控制
Memory Ics
270
626 64Kstatic RAM、24c02等
Microprocessor Ics
702
89c51等微处理器模型
Miscellaneous
13
晶振,串口物理模型等
Modelling Primitives
197
门电路,电压源等原型模型
Operational Amplifiers
1945
运放
Optoelectronics
161
LED,LCD等光电子器件
PICAXE
14
单片机
PLDs&FPGAs
12
PLDs&FPGAs
Resistors
11664
电阻
SimulatorPrimitives
26
动态方波源,脉冲电压源等仿真原型
Speakers&Sounders
5
扬声器
Swiches&Relays
342
开关,继电器等
Switching Devices
502
可控硅二极管等开关器件
Themionic Valves
25
束射四极管,真空三极管等热离子管
Transducers
24
热电偶等传感器
Transistors
2354
晶体管
TTL 74 series
262
74系列TTL元器件
TTL 74ALSseries
198
74ALS系列TTL元器件
TTL 74AS series
136
74AS s 系列TTL元器件
TTL 74F series
110
74F系列TTL元器件
TTL 74HC series
303
74HC 系列TTL元器件
TTL 74HCT series
213
74LS 74HC系列TTL元器件T
TTL 74LS series
349
74LS 系列TTL元器件
TTL 74S series
137
74S系列TTL元器件

2.4.7.          原理图符号的创建
在预览窗口定位选中一块空白区域用于绘制元件:
              首先绘制器件主体。选择BOX按钮,在对象选择器中将列出图形样式的清单。图形样式决定了我们要画的图形的线颜色、线宽、填充类型、填充色等。每一个样式代表了原理图中使用的不同类别。
              ISIS支持强大的本地和全局风格的图形风格系统,使得原理图外观的定制简单灵活。完整的说明请参考在线参考手册。
              由于我们画器件的躯体,选择COMPONENT图形风格,将鼠标指针放在编辑窗,单击左键一次,然后移动鼠标直到外框形成一个正确形状的方形,再点击左键一次放置图形。不必担心大小不合适——稍后可以调整。
              接着要做的是放置新器件的引脚。先选择器件引脚(Device Pin)图标。在对象选择器中列出了可用的引脚类型(ISIS中也可以创建自己的引脚对象)。在对象选择器中选择默认的引脚类型,预览窗可以预览引脚的名称和编号,并通过一个原点来表示它的根部和顶部,十字的标志代表其用来连接导线的顶部。
               
              使用旋转(Rotation)和镜像(Mirror)图标来定位引脚的方向,将引脚放到器件体的左边。放置VIN,D0..D5,S1..3和DGND引脚。可以使用向下按键来以一个网格为单位移动鼠标光标,回车键(两次)可作为鼠标左键的替代——有时用这些键比用鼠标要快。现在我们按下镜像图标,放置三个位于右边的引脚:RFB,IOUT和AGND。作为结束,再放置两个引脚,一个在顶边,另一个在底边,就是VDD和VBB电源引脚,它们最后是隐藏的。
有关隐藏引脚的详细内容参见在线参考手册。
              现在可以重新定位引脚或调整矩形的大小。要移动引脚,先鼠标右键选中它然后在弹出菜单中选择拖曳对象(Drag Object)即可;要调整方向,使用旋转(Rotation)和镜像(Mirror)菜单项。要调整器件体的矩形,右键点击其边缘选中后,使用鼠标左键拖曳八个“拖曳手柄”(矩形框外边的八个黑体框)之一,直至拖动到合适的位置。
   
  • 一个重要的说明是2D图形对象的选中发生在边框的点击时,因为可能会有复合的图形或重叠的图形。
              安排好器件体和引脚后,还要给引脚标注名称和编号,并赋予其电气类型。电气类型(输入,电源,上拉等等)用于电气规则检查,确保具有正确电气特性的引脚是互连的。
              首先赋予名称、电气类型和可视性。右键点击第一个脚(右上方),在弹出菜单中选择编辑属性(Edit Properties)。
              填写以下引脚信息:
  •    在引脚名称栏输入引脚名。编号栏留空,后面将使用可视化封装工具来编号。
  •    选择合适的引脚电气特性——IOUT脚是OUTPUTVDDVBBAGNDDGND脚是POWER,余下的是Input
  •    通过选择框选择引脚的可视性——VDDVBB是标准电源引脚,可以隐藏。AGNDDGND是非标准的顾应该是可见的,以便与相应的器件连接。
              现在可以使用PageDown按键或NEXT按钮移动到下一个引脚(在原理图中可以看到下一个引脚是选中的)并重复以上过程。直至所有引脚完成。

              至此我们已经有了器件的外形。最后一步就是使用创建器件(Make Device)命令将其输入ISIS器件库。
封装入库
              选中整个绘制的器件,再点击库(Library)菜单下的创建器件(Make Device)命令,弹出Make Device对话框。键入器件名7110及参考前缀U,如下图:

              选择Next按钮,再点击Add/Edit按钮添加封装。
              选择可视封装工具对话框上方的Add按钮添加封装。在此我们需要从PACKAGE库中查找并添加DIL16封装。设置参考下图:

              下一步进行引脚标号的添加。可以直接在A列中手动添加,也可以使用交互式的方法,
按照焊盘名称点击相应的焊盘,指定后的焊盘呈高亮状态。


              将焊盘全部指定(8对D0,7对D1….),如下图:

              全部指定完毕,所有的焊盘都呈高亮状态,点击OK回到Make Device对话框。
              这时,在Make Device对话框中将出现封装的预览。点击Next按钮,将出现类别选择对话框,如下图:

              使用该对话框指定新元件所属的目录、子目录。也可以输入元件的文本描述。在典型安装中,只有用户库(USERDVC)是可写的。
2.4.8.          子电路和多页设计
父电路:

子电路:
2.4.9.          属性分配工具的使用
#表示连续计数值。
2.4.10.     ERC检查
-》Electrical Rule Check.
2.4.11.     原理图器件封装分配
  • 在元件上点击右键,选择封装工具命令。
  • 将原理图符号引脚与封装引脚对应起来,并指定使用该封装。
2.4.12.     生成BOM
  • 设置材料清单。
选择设置材料清单命令。
  • 查看选项,如果需要增加输出信息,可以选择右侧的Add命令。
3、单击List打开列表,添加对应项。如:封装(package)
4、选择后确定,退出。
5、打开工具菜单,选择材料清单,并选择需要的格式。
2.4.13.     设计浏览器的使用
设计浏览器是ISIS提供的一个强大的原理图导航检查工具。这是一个很复杂的多功能工具,详细的使用请查阅相关帮助文档,这里简单介绍这个工具的使用。
通过工具(Tool)菜单中的Design Explor命令调出设计浏览器(默认键盘快捷键ALT+X)。设计浏览器呈现的是‘Physical Partist View’(元件视图),列出了原理图中使用到所有元件清单。
              在示意样例中,只有一张图表,更大的设计可能有多张图表,多张图表的切换可以通过左边命令框切换。

              通过设计浏览器我们可以看到,开关没有对应的封装(在封装列中有红色的missing),这在进行ISIS和ARES切换时会产生找不到封装的错误。可见,使用设计浏览器,可以很快捷的找出一些元件连接、封装错误,节省检查的时间。
              使用浏览器上方的Find按钮,我们可以快捷定位到原理图中的任一器件。在对话框当中输入C4,点击查找,再点击浏览器工具栏中的ISIS按钮,系统跳转到原理图中对应元件处。操作如下图:
              设计浏览器是顶层、无模式的视窗——当使用它进行原理图导航时,它会最小化以节省可视空间,当然也可以将其最大化使用。

              我们同样可以使用设计浏览器来检查连接性。比如:双击部件U3,右边视窗将展现U3的连接信息。
              如果右键点击U3-VIN,在弹出的菜单里选择Goto Schematic Net命令,系统将返回到原理图中对应连线。这提供了优秀的可视化网络连接检查方法。
              提示:使用ISIS按钮及菜单命令均可导航至原理图。
              双击设计浏览器中有问题的引脚,浏览器视图将由‘Physical Partslist View’(元件视图)切换至‘Physical Netlist View’(网络表视图),使得可以看到原理图连接的实际场景。

              归纳一下,在网络视图中,左边显示的网络列表,有不同的图标分别表示全局网络和单个引脚网络。
              标题栏中显示视图类别。

                      网络表视图                              部件视图

              接下来我们使用部件视图查看SW1元件的管脚列表。同样,如果在管脚列表中双击SW1-NO,我们将查看到连接到该管脚的网络视图。
              你可以直接利用设计浏览器顶部工具按钮切换网络表视图和元件视图
              使用设计浏览器查看GND网络。

              设计浏览器的功能远不止这些。更多的信息在参考手册的Cross Probing(交叉探测)和设计浏览器(Design Explorer)里面。

2.4.14.     动画选项设置
就像电路中使用的动态器件一样,动画效果也可以帮助使用者学习电路的动作。这些选项可以通过SYSTEM 菜单下的SET ANIMATION OPTION来进行设置。
引脚逻辑状态
引脚状态通过有颜色的方块确定,方块蓝色表示逻辑0,红色表示逻辑1,灰色表示浮空状态。颜色方案也可以通过TEMPLATE菜单下的SET DESIGN DEFAULTS命令设置。
引脚状态显示在进行程序调试时非常有用,当使用断点、单步等各种调试手段时,使用者可以通过其观测各个口线的逻辑状态。
通过颜色显示线路电压
默认设置是:-6V蓝色、0V 绿色、6V红色。默认设置可以通过SET ANIMATION 、SET DESIGN DEFAULTS 对话框进行相应更改。
显示电流方向
箭头显示实际电流流向,默认电流最小值是1UA,可以通过SET ANIMATION OPTION对话框进行更改。
电压颜色和电流方向这些功能在电路分析上非常有用,可以帮助使用者动态的分析电路状态变化。

2.5.       实例操作2.5.1.          流水灯原理图绘制

第3节       PROTEUS ARES环境介绍
本节内容主要分为3个部分:1、菜单介绍。2、常用功能。3、实例操作。
3.1.       ARES界面构成

3.2.       菜单介绍3.2.1.          文件菜单
     
3.2.2.          输出菜单
   
3.2.3.          视图菜单
      
3.2.4.          编辑菜单
     
3.2.5.          库管理菜单
     
3.2.6.          工具菜单
   
3.2.7.          策略菜单
  • Design Rules ,设计规则
  • Grids,栅格
  • Layer Usage,板层使用
  • Layer  Pairs,板层对
  • Text Style,文本风格
  • Board Properties,电路板参数。
3.2.8.          系统菜单
   
  • System Info,系统信息
  • Check for Updates,查找更新
  • Set Display Options,设置显示选项
  • Set Environment,设置环境
  • Set Seloection Filter,设置过滤器
  • Set Keyboard Mapping,设置键盘映射
  • Set Pahs,设置路径
  • Set Plotter Pens,设置画笔
  • Set Zones,设置区域
3.2.9.          帮助菜单
     
3.3.       实例操作

设计规则设定:
  • 安全间距
  • 导线宽度、过孔类型

3.4.       PROTEUS  PCB 快速设计
PROTEUS ARES是PROTEUS高级布线和编辑软件,它主要有以下特点
  • 支持16个铜箔层,2个丝印层,4个机械层;
  • 内嵌基于形状的自动布线器;
  • 丰富的器件库(包括IPC7351封装和标准的SMT封装库)
  • 支持引脚交换和门交换优化,有自动回注功能 ;
  • 3D元件和PCB预览;
  • 输出格式适合多数的打印机或绘图仪,以及适于制板的Gerber文件。

基于对PROTEUS开发环境已经了解的基础之上,我们将运用PROTEUS ARES(Advanced Routing and Editing Software)完成PCB快速设计。
以下是培训内容:
1








    • 回顾电路板设计流程
    • PCB设计的前期工作
    • 元件封装的制作
    • 设计规则设置
    • 电路布局/布线
    • 3D预览及生产文件的输出








1





  •           回顾电路板设计流程
工欲善其事,必先利其器。随着电子技术的发展,电路的复杂程度越来越高,电路设计软件也越来越多,对新产品的开发速度要求也越来越高,要想在竞争中脱颖而出,就必须利用优秀的工具。设计电路板也不例外,在本次PCB快速设计培训中,我们将以最快的速度完成一个例程的电路板设计。
下面我们先看一下电路板设计的流程,在下面的流程图中,主要分为两个部分,第一行的最后一个框之前是原理图设计的部分(第一部分),包括在硬件出来之前的仿真调试、元件封装的检查和分配,以及导出网络表。后面是PCB设计的部分(第二部分),包括布局、布线和输出电路板。 针对于PROTEUS,原理图设计及仿真都将在应用程序ISIS中进行,而PCB设计将在应用程序ARES中进行。
  •       PCB设计的前期工作
前面所说的第一部分都为PCB设计的前期工作。下面我们以一个DA转换电路为例,完成PCB设计前期的工作。

  • 首先,在ISIS中进行原理图的设计。下面这张电路图是在PROTEUS 7.6 SP4中文版的环境下所绘制的。
  • 进行电气规则检查,看是否有明显的设计错误。


在“工具”菜单中选择“电气规则检查命令”后弹出检查报告。
              从报告中,我们可以看到有3个没有驱动的网络(数字示波器的B\C\D通道)和3个警告信息(都与IOUT2连接到地有关)。这些从理论的设计上没有错误,所以我们将它们忽略。
  • 查看BOM (材料清单)

在“系统”菜单中选择“设置元件清单”命令后弹出对话框。

在“文件”下拉框中我们选择第4项——Full CSV Output,系统默认的选择会自动加入“类别”、“元件编号”、“元件值”、“命令代码”,在“字段”中我们删除“命令代码”,点击“添加”按钮添加“封装”。
在下面的左图中点击“列表”,然后在出现的右图中选择“PACKAGE”后点击“确定”退出。



              在做了如下左图所示设置后再次点击“确定”,最后点击“确定”退出。


下面我们查看BOM并输出。

将另存的CSV格式文件用EXCEL打开后做简单编辑,得如下结果:
  • 利用仿真技术进行验证。
设计好后可以进行部分电路的仿真,如果电路中带有单片机等,就可以利用汇编语言的编译器进行汇编代码的编写和编译,或利用第三方的集成开发环境进行源代码的编写和编译,然后将生成的目标代码加载到控制器中,进行系统的仿真。系统仿真完毕之后,没问题就可以进行下一步。
  • 检查和分配元件封装。

通过BOM,我们可以看图中涉及到的元件及其具体参数。
点击工具栏上的命令,我们在设计浏览器中查看器件有无封装。

如果封装不正确的元件,可以双击器件,打开其属性对话框修改(如下图“DIL20”所在的位置)。


对于没有封装的器件,在器件上单击右键,在弹出的框中选择“封装工具”
然后为其添加封装,注意原理图符号的引脚要与PCB封装的引脚对应。
  • 输出网络表
网络表是原理图与PCB连接的桥梁,我们可以在PROTEUS中仿真得到结果后导出网络表去其它软件中绘制PCB,也可以在其它软件中设计原理图后生成网络表导入到PROTEUS ARES中来绘制PCB。


在“工具”菜单中选择“编译网络表”,在对话框“网络表编译器”中可以选择输出的格式。
              PROTEUS ARES默认采用的格式是SDF,也就是说如果要用PROTEUS来画PCB,必须要先将网络表格式转成SDF的。在官方网站:
http://www.labcenter.co.uk/support/downloads.cfm
上可以免费下载sdfgen41.zip它可以将MULTIWIRE 和 TANGO格式的网络表转成SDF格式的。
在输出网络表时,假如选择Tango格式,单击“确定”后出现以下对话框,另存即可得到我们需要的Tango格式网络表。

  •       元件封装的制作
下面我们开始做一个按钮的封装
  •    焊盘选择

如上图所示,在ARES模式工具栏中内径50th,外径80th的圆形穿孔焊盘。
Proteus中英制单位为th,1th=1/1000inch=0.0254mm
如果没有这种类型,则按下面步骤创建:









        • 在圆形焊盘模式下点击按钮


        • 在名称中输入C-80-50,常规选择“圆形”,然后确定。
        • 编辑焊盘类型,设置焊盘参数,如上图(右图)。最后“确定“退出。
  •       

    放置焊盘
在编辑窗口中放置所选取的焊盘四个,焊盘横向间距为6mm,纵向间距为5mm,并为焊盘按右图命名。
  •    绘制丝印

在2D绘图模式工具栏中选择矩形图标圆形图标,在丝印层绘制一个方框和圆。
  •    保存封装

全部选中,使用右键菜单中的”创建封装”命令,在弹出的对话框当中输入相关信息,封装的名称,封装类型等等。


  • ISIS中,利用右键菜单里的“封装工具”为器件指定封装。

  •           设计规则设置
在进行布局和布线之前,用户可以通过设计管理器配置设计规则,并能对特定的层,特定的网络或一组网络进行管理。用户还可以创建任意数量的设计规则,可以对板的允许容错进行完全地控制。

下图中,左图为安全距离设置选项卡,右图为网络布线设置选项卡。
  •           电路布局/布线
  •    布局
ARES集成了元器件自动放置功能,对于复杂度比较小的板,比如说设计样例中的CPU.LYT(文件所在位置:C:\Program Files\Labcenter Electronics\Proteus 7 Professional\SAMPLES\Schematic & PCB Layout),完全可以利用自动布局,不过对于比较复杂度较高的板,手动加自动布局是比较理想的布局方法。



    • 自动布局

在自动布局之前应当先按照所要设计的板的大小画好板的边框,而且在布局中我们要以把要放置的器件先按顺序排列,也可以先选择一部分元件先进行布局。放置权重也是一个比较有用的选项,比如当要把几个相同功能的电阻整齐排列时,可以把对齐选的权重设置为最大值100。




    • 手动布局
在ARES中手工调整器件时,可以参考黄色的力向量线条。
  • 布线
    • 自动布线
PROTEUS ARES 集成了一个基于形状的自动布线器,这个新的布线器不仅是基于几何的(不是基于网格的),而且它还应用了一种新的减少冲突的算法,该算法和尖端的布线算法一起构成了一种自适应的策略,这种策略使得布通率大大提高,更符合高密度PCB设计处理复杂设计规则时的需要。
从上图中我们可以看到,PROTEUS的执行模式可以分为3种:自动执行基本安排(按方框中设定好的参数),自动执行设置(按DO格式的文件执行),交互式输入布线命令(用户每输入一个命令,ARES就执行一个操作)。



    • 手动布线
在布线的时候有飞线连接到目标焊盘,而且该焊盘呈现高亮状态显示。在布线的时候还可以利用“X光标”(快捷键为X)。
  •           3D预览及生产文件的输出

    • 3D预览:在“输出”菜单中选择“3D预览”则可以看到电路板的3维效果。

    • 生产文件输出:GERBER文件输出和ODB++文件的输出:


同样,在上面的“输出”菜单中选择“Gerber输出”和“ODB++输出”会分别进入相应的文件输出对话框,可以选择需要输出的层信息。如果在“输出”菜单中选择“生产要点”,还可以添加电路板的一些信息(如下图右图所示)。
第4节       PROTEUS仿真工具4.1.       探针
电压及电流探针,使用方法。
4.2.       激励源
4.2.1.          直流电压源
1、设置为某一阿拉伯数字。
  • 设置为变量V
4.2.2.          正弦波发生器
振幅、时间、延时3个参数中,都有多个选项可以选择填入,只需填入一个选项,则其它选项系统会自行计算。
Cycles/Graph=1也就是说,一个图表中只显示一个周期的信号。这也就意味着,只要我们输入图表的仿真时间,再输入该选项,则信号的频率就决定了。
4.2.3.          脉冲发生器
其中,“脉冲宽度%”为最大电压值持续时间所占整个信号周期的百分比。
4.2.4.          指数信号发生器
4.2.5.          单频率调频波发生器
4.2.6.          任意分段线性脉冲
4.2.7.          文件信号发生器
   
所加载的文件格式可以为.TXT,数据格式为每行显示时间和电压值,其中这两个数据要用空格键隔开。
4.2.8.          音频信号发生器
音频文件格式为.WAV。

4.2.9.          数字单稳态信号
数字信号的7种状态。
4.2.10.     数字单边沿触发信号
4.2.11.     数字单脉冲信号
脉冲宽度为高电平持续时间。
4.2.12.     数字时钟信号
4.2.13.     数字模式信号发生器


它可以产生其它任意类型的数字信号。
4.2.14.     可编程信号源
编辑其属性,在本地脚本框中输入自己的程序。
帮助内容见:开始->所有程序->Proteus 7 Professional->EasyHDL Language Reference。

4.3.       虚拟仪器
4.3.1.          数字示波器
4.3.2.          逻辑分析仪
4.3.3.          计数/定时器
4.3.4.          虚拟终端
4.3.5.          函数信号发生器
4.3.6.          模式发生器
4.3.7.          交、直流电压/电流表
交流电压表和电流表显示有效值。
4.3.8.          SPI调试器
4.3.9.          I2C调试器
4.3.10.     USB调试器
4.4.       仿真图表
4.4.1.          模拟信号分析
分析时域上的模拟信号,可以使用2个Y轴。
使用方法:1、可以将探针直接拖拽至图表上,设定时间,仿真。
2、选中多个探针,在绘图菜单下选择添加图线可以将多个探针同时加载到                                                                      图表中,设定时间,仿真。
4.4.2.          数字信号分析
分析时域上的数字信号,可以使用2个Y轴。使用方法同模拟图表。
4.4.3.          混和信号分析
可以同时分析时域上的数字信号和模拟信号,可以使用2个Y轴。
使用方法:
1、可以将探针直接拖拽至图表上,设定时间,仿真。
2、选中多个探针,在绘图菜单下选择添加图线可以将多个探针同时加载到                                                                      图表中,设定时间,仿真。
3、在绘图菜单下选择单个探针,在绘图菜单下选择添加图线,选择探针PX(添加对应信号),选择信号类型(数字或模拟),设定时间,仿真。


4.4.4.          频率分析
4.4.5.          转移特性分析
4.4.6.          噪声分析
4.4.7.          失真分析
4.4.8.          傅里叶分析
4.4.9.          音频分析
4.4.10.     交互分析
4.4.11.     一致性分析
4.4.12.     直流扫描分析
4.4.13.     交流扫描分析

第5节       PROTEUS在模电中的应用5.1.       单管放大电路
目的:
1、学习晶体管放大电路静态工作点的测试方法,进一步理解电路元件参数对静态工作点的影响,以及调整静态工作点的方法。
2、学习放大电路性能指标:电压增益AV、输入电阻Ri、输出电阻RO的测量方法。

三极管模型采用2N2222A,信息如下:
数据手册:2n2222a .pdf.
5.1.1.          绘制转移特性曲线
扫描参数:
Vce:0-12V    Ib:100uA-1m
目标参数:
Ic
5.1.2.          测量并计算静态工作点
将输入端对地短路,调节电位器RP2,使VC=Ec/2 ( 取6~7伏),测静态工作点VC、VE、VB及Vb1的数值。
按下式计算IB 、IC ,并记入表5-1中。

表5-1
调整 Rp2
测      量
计     算
Vc(V)
VE(V)
VB(V)
Vb1(V)
IC(mA)
IB(μA)






5.1.3.          改变RL,观察对放大倍数的影响
负载电阻分别取RL=2KΩ、RL= 5.1K和RL=∞,输入接入f=1KHz的正弦信号, 幅度以保证输出波形不失真为准。测量Vi 和V0计算电压放大倍数:Av=Vo/V1,把数据填入表3-2中。



表5-2
RL(Ω)
Vi(mV)
VO(V)
Av
2K



5.1K







5.1.4.          改变RC,观察对放大倍数的影响
取RL=2K,按下表改变RC,测量放大倍数,将数据填入表2-3 中。        
表5-3
RC(Ω)
Vi (mV)
VO (V)
Av
2K



3K






5.1.5.          测量电压参数,计算输入电阻和输出电阻
按图连线


输入端接入f=1KHz、Vi=20mV的正弦信号(幅度以保证输出波形不失真为准)。
分别测出电阻R1两端对地信号电压Vi及Vi′按下式计算出输入电阻Ri :
                        
测出负载电阻RL开路时的输出电压V∞ ,和接入RL(2K)时的输出电压V0 , 然后按下式计算出输出电阻R0;
将测量数据及实验结果填入表5-4中。
      表5-4
Vi(mV)
Vi′(mV)
Ri(K)
V∞(V)
V0(V)
R0(K)







5.2.       集成运算放大器5.2.1.          根据电路参数计算Av=VO/VI=?按表5-5给定的直流电压VI值计算和测量对应的V0值。
反相比例运算                                                   表5-5
输入直流电压 VI(V)
0.3
0.5
0.7
1.0
1.1
1.2
实际测量值   V0(V)






实际放大倍数   Av








5.2.2.          根据电路参数计算Av=VO/VI=?按表5-6给定的直流电压VI值计算和测量对应的V0值。
反相比例运算                                                   表5-6
输入直流电压 VI(V)
0.3
0.5
0.7
1.0
1.1
1.2
实际测量值   V0(V)






实际放大倍数   Av








5.3.       正弦波振荡器
目的
1、学习RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件。
2、学习如何设计、调试上述电路和测量电路输出波形的频率、幅度。

本电路为文氏电桥RC正弦波振荡器,可用来产生频率范围宽、波形较好的正弦波。电路由放大器和反馈网络组成。
5.3.1.          有稳幅环节的文氏电桥振荡器。
(1) 接通电源,用示波器观测有无正弦波电压Vo输出。若无输出,可调节RP,使Vo为无明显失真的正弦波,并观察Vo值是否稳定。用毫伏表测量Vo和Vf的有效值,填入表5-7中。
表5-7
VO  (V)
Vf  (V)



(2)观察在R3=R4=10KΩ、C1=C2=0.01μf和R3=R4=10kΩ、C1=C2=0.1μf两种情况下的输出波形(不失真),测量V0、Vf及f0,填入表5-8中,并与计算结果比较。




表5-8
测试条件
R=10K  C=0.01μf
R=10K  C=0.1μf
测试项目
V0(V)
f0(KHz)
V0(V)
f0(KHz)
最小
最大

最小
最大

测 量 值






5.3.2.          无稳幅环节的文氏电桥振荡器
断开1、2两点的接线,接通电源,调节,使Vo输出为无明显失真的正弦波,测量
V0、Vf和f0,填入表5-9中,并与计算结果比较。
表5-9
测试条件
R=10K  C=O.01μf
R=10K  C=O.1μf
测试项目
V0(V)
f0(KHz)
V0(V)
f0(KHz)
最小
最大

最小
最大

测 量 值







第6节       PROTEUS在数电中的应用6.1.       基本逻辑门
         
调试工具:
输入端——产生数字信号:(在器件库中查找)
输出端——检测数字信号:(在器件库中查找)
6.2.       组合逻辑电路
逻辑运算:
  
6.2.1.          用电路实现表达式OUTPUT=
6.2.2.          半加器和全加器
半加器电路:
全加器电路:
用全加器实现2位二进制加法电路:
6.3.       时序逻辑电路
74LS393为4位二进制计数器,74154为4-16译码器。
用高级图表之数字图表分析时序如下:

第7节       PROTEUS在单片机中的应用7.1.       PROTEUS自带汇编编译器的使用
  • 设置文本编辑器
在Source菜单下设置外部文本编辑器。
指定可执行文件的路径。
  • 添加代码

在Source菜单下添加源代码文件。
分别选择目标处理器、选择代码编译工具、新建代码文件。
  • 编译后加载代码
使用Source菜单下的编译命令对代码进行编译,编译完成后系统会自动将代码装载到MCU模型中。
7.2.       PROTEUS对C代码的调试7.2.1.          加载带有源码信息的文件
对于51单片机,我们加载OMF格式文件(由KEIL编译生成)。
1、在KEIL中设置编译生成OMF格式文件。
2、在PROTEUS中的MCU模型属性中添加OMF格式文件。
  • 仿真暂停时可以在调试菜单下打开源代码窗口。
7.2.2.          连接调试
  • PROTEUS中设置使用远程调试监控。
2、在KEIL的Debug选项卡中设置使用PROTEUS VSM仿真器。
  • KEIL中使用调试命令开始调试。
7.3.       代码调试的命令
从左到右依次为:
  • 全速运行。
  • 运行一行代码。
  • 进入子程序。
  • 跳出子程序。
  • 运行到光标所在行。
  • 设置或取消断点。
7.4.       应用例程7.4.1.          简易函数信号发生器(DA转换)
7.4.2.          中断优先级
7.4.3.          矩阵键盘及数码管动态扫描
7.4.4.          液晶屏控制
7.4.5.          双机通信
7.4.6.          从外部ROM启动

7.4.7.          总线地址分配(RAM扩展)

7.4.8.          I2C总线调试7.4.9.          SPI总线


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YXY168 发表于 2018-9-11 21:01 | 显示全部楼层
不错....
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teast_tea 发表于 2018-12-30 21:37 | 显示全部楼层
非常好,谢谢
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调皮猫 发表于 2019-1-5 10:24 | 显示全部楼层
好帖子 太有用啦!
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wq2016112581 发表于 2019-5-6 17:19 | 显示全部楼层
太全了  ,感谢您
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eveshumo 发表于 2019-5-23 10:26 | 显示全部楼层
好用吗?老板
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一修 发表于 2019-7-14 17:04 | 显示全部楼层
据说可以模拟,试用一下看看
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