标题: Proteus超声波测距仿真电路图+单片机源程序 [打印本页]

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作者: 午夜蹦迪丶    时间: 2020-4-1 00:25
标题: Proteus超声波测距仿真电路图+单片机源程序
大多数人感觉超声波测距proteus仿真是无法实现的，虽然proteus自带的库有GUR03和SRF04两种模型，但是却与实际传感器使用方法相差甚远，即使求助度娘也很难找到简单易懂的教程。



之前很多人想做超声波测距仿真但都没有找到很好的办法去实现，在软件里没有这样的元件，有人用一个按键开关去模拟仿真，这样仿真出来的效果，非常不好。还有人用555时基电路产生一个延时信号（555电路作为超声波仿真的内部元件），来模拟超声波头发送后遇到回波返射回来的这阶段时间，来对单片机超声波测距单片机系统进行模拟，能完成对超声波测距模块大致仿真，但需要繁杂的设计。

下面是一个超声波测距模块的proteus模型，能直接用于proteus仿真，且使用方法与实际传感器几乎一致，模型如下图。楼主千辛万苦终于完成了仿真，分享交流一下，请大家不啬赐教！

（library文件见附件）

下面是仿真效果：


单片机程序代码：

1. #include <reg51.h>
   
2. #include <intrins.h>
   
3. #include <LCDcmd.h>
   
4. 
   
5. #define Delay4us(){_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}
   
6. 
   
7. sbit LEDRed=P2^4;        //测距指示灯，亮表示正在测距，灭表示测距完成
   
8. sbit Trig=P1^7;                //HC-SR04触发信号输入
   
9. sbit Echo=P1^6;                //HC-SR04回响信号输出
   
10. 
    
11. float DistanceValue=0.0;        //测量的距离值
    
12. float SPEEDSOUND;                                //声速
    
13. 
    
14. //延时函数 20微秒 @12.000MHz
    
15. void Delay20us()
    
16. {
    
17.         uchar i;
    
18.         _nop_();
    
19.         i = 7;
    
20.         while (--i);
    
21. }
    
22. 
    
23. 
    
24. //测量距离
    
25. float MeasuringDistance()
    
26. {
    
27.         //最大定时时间约65ms
    
28.         TH0=0;
    
29.         TL0=0;
    
30.         
    
31.         //生成20us的脉冲宽度的触发信号
    
32.         Trig=1;                                
    
33.         Delay20us();
    
34.         Trig=0;
    
35. 
    
36.         //等待回响信号变高电平
    
37.         while(!Echo);        
    
38.         TR0=1;                //启动定时器0
    
39. 
    
40.         //等待回响信号变低电平
    
41.         while(Echo);               
    
42.         TR0=0;                //关闭定时器0
    
43. 
    
44.         //返回距离值(mm)
    
45.         return (SPEEDSOUND*(TH0*256.0+TL0))/2000;
    
46. }
    
47. 
    
48. //HCSR04初始化
    
49. void HCSR04_Initialize()
    
50. {
    
51. 
    
52.         SPEEDSOUND=334.1+25*0.61;                                
    
53.         Trig=0;        
    
54.         Echo=0;
    
55.         TMOD=0x01;
    
56. }
    
57. 
    
58. //测距的数值排序求平均
    
59. float DistanceStatistics()
    
60. {
    
61.         uchar i;
    
62.         float disData;
    
63.         for(i=0;i<7;i++)          //连续测距
    
64.         {
    
65.                 disData+=MeasuringDistance();        
    
66.                 delay(1);        
    
67.         }
    
68.         return disData/7.0;
    
69. }
    
70. 
    
71. void main()
    
72. {
    
73. 
    
74.         LcdInitiate();//1602初始化
    
75.         HCSR04_Initialize();//HC-SR04初始化
    
76.         while(1)
    
77.         {
    
78.                 DistanceValue= DistanceStatistics()        ;
    
79.                 display_val((int)DistanceValue,0x45);//显示距离值
    
80.                 delay(1000);
    
81.                 LEDRed=~LEDRed;                //测距系统工作指示灯
    
82.                
    
83.         }
    
84. }
    
85. 
    

复制代码

全部文件已打包，请自行下载(2个文件内容一样,推荐下载7z的)：
7z: 7z压缩版.7z (96.58 KB, 下载次数: 269)

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winrar: 超声波测距（仿真原理图+源程序）.rar (102.08 KB, 下载次数: 1255)

2021-5-17 18:03 上传

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作者: GodWorks    时间: 2020-4-1 09:02
感谢楼主奉献；好资料，51黑有你更精彩!!!

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作者: 午夜蹦迪丶    时间: 2020-4-1 10:16
我用的软件版本是proteus 8.8 SP1，低于此版本的软件可能会打不开，现在将我的软件安装包和原理图单独发出来，以供参考。

另外，开楼时附上的源码只是main.c的内容，还有一个LCD.h的头文件，需要下载全部附件才有，否则程序是跑不起来的。


*—————————————proteus 8.8 SP1安装包—————————————————————--
百度获取
*——————————————完整原理图截图———————————————————————

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作者: hurbocn    时间: 2020-4-1 15:26
谢谢分享，好资料，51黑有你更精彩!!!用Proteus8.8版本,载入单片机和超声波两个不同的hex后,终于成功了,效果如下

51hei.png (129.63 KB, 下载次数: 170)

下载附件

2021-4-28 19:34 上传

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作者: fjvhhhcyxrxuv    时间: 2020-4-1 20:47
为什么hex文件复制过去后还是会提示加载失败？

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作者: 午夜蹦迪丶    时间: 2020-4-1 22:17

fjvhhhcyxrxuv 发表于 2020-4-1 20:47
为什么hex文件复制过去后还是会提示加载失败？

不好意思，忘了写进去了，开始仿真之前，需要双击超声波传感器加载那个hex文件，跟51单片机加载hex是一样的哈

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作者: 午夜蹦迪丶    时间: 2020-4-1 22:22
补充说明：
1、楼主使用的Proteus版本是Proteus8.8 SP1，低于此版本可能打不开仿真文件，下面是安装包，如有需要请百度 Proteus8.8白菜直装版
2、超声波传感器的库文件里包含有一个hex文件，仿真时需要将其加载到超声波传感器中（操作类似于单片机加载hex文件）；
3、正文所分享的代码只是MAIN.C的内容，工程文件中还有一个LCDcmd.h头文件，请自行下载附件查看。

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作者: liu5678    时间: 2020-4-1 23:04
已经收藏，谢谢楼主的分享

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作者: 果巴巴    时间: 2020-4-2 10:09
谢谢楼主分享

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作者: zdgfvx    时间: 2020-4-3 17:37
想要，，真的，，很需要

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作者: fjvhhhcyxrxuv    时间: 2020-4-3 18:39

午夜蹦迪丶 发表于 2020-4-1 22:17
不好意思，忘了写进去了，开始仿真之前，需要双击超声波传感器加载那个hex文件，跟51单片机加载hex是一样 ...

好的，谢谢楼主

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作者: KobeHuang    时间: 2020-4-4 14:31
大哥 可不可以分享 想问问一些关于超声波的仿真知识

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作者: books123    时间: 2020-4-4 16:36
大神牛逼，小弟佩服佩服

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作者: COG电子    时间: 2020-4-4 18:41
没办法，毕竟是仿真软件，只能模拟，不过功能也挺全了

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作者: pengliang123    时间: 2020-4-5 00:30
大家仿真的时候哦那个LCD会有显示吗，为什么LCD没显示呢

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作者: 冬天别来无恙    时间: 2020-4-5 14:07
附件LCD那个怎么找，小白

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作者: 冬天别来无恙    时间: 2020-4-5 15:24
internal exception access violation in module plc EX.DLL

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作者: 冬天别来无恙    时间: 2020-4-5 15:24
仿真有错误，internal exception access violation in module  plc  EX.DLL

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作者: 午夜蹦迪丶    时间: 2020-4-5 16:25

冬天别来无恙 发表于 2020-4-5 15:24
仿真有错误，internal exception access violation in module  plc  EX.DLL

你好，可能是软件版本不同导致的，请尝试从库里选择新的89C52芯片进行替换，或许可以解决。

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作者: 午夜蹦迪丶    时间: 2020-4-5 16:27

KobeHuang 发表于 2020-4-4 14:31
大哥 可不可以分享 想问问一些关于超声波的仿真知识

你好，请直接提出你的问题，我会尽力提供帮助

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作者: 冬天别来无恙    时间: 2020-4-5 17:49

午夜蹦迪丶 发表于 2020-4-5 16:25
你好，可能是软件版本不同导致的，请尝试从库里选择新的89C52芯片进行替换，或许可以解决。

换了一个也不行

IMG_20200405_174639.jpg (1.06 MB, 下载次数: 169)

下载附件

2020-4-5 17:48 上传

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作者: 冬天别来无恙    时间: 2020-4-5 18:37
大佬，换了一个芯片还是不行

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作者: pengliang123    时间: 2020-4-8 14:32

COG电子 发表于 2020-4-4 18:41
没办法，毕竟是仿真软件，只能模拟，不过功能也挺全了

朋友，你好，请问你仿真的时候LCD显示了吗

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作者: pengliang123    时间: 2020-4-8 14:56

pengliang123 发表于 2020-4-5 00:30
大家仿真的时候哦那个LCD会有显示吗，为什么LCD没显示呢

解决了，那个软件在管理员条件下运行就OK了

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作者: 1257627505    时间: 2020-4-9 11:41
请教一下：这个边框是怎么画的？

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作者: 温子然    时间: 2020-4-17 12:06
感谢大佬，这几天正为这焦头烂额

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作者: yilun123    时间: 2020-4-17 15:41
楼主你好，我想问一下你：在你这个超声波模块仿真中，我们怎么才能看出他已经测到前面地距离了，因为我从新改了一下我的代码，智能小车需要先用超声波测距，然后系统判断距离前方障碍物的距离来做出小车如何移动的指令，但是我用你这个超声波模块仿真后，一直显示不出距离。

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作者: 午夜蹦迪丶    时间: 2020-4-18 08:37

1257627505 发表于 2020-4-9 11:41
请教一下：这个边框是怎么画的？

你好，打开软件后直接新建project会自动有这个框，标题栏里的内容也会自动更新

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作者: 木一小哥    时间: 2020-4-18 13:12
感谢，喊着很棒，谢谢大神的分享

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作者: TX666    时间: 2020-4-21 17:38
你好，问一下我第一次打开仿真，图里面有那个Digitai Oscilloscope窗口，第二次打开就没了，应该在哪里重新打开

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作者: TX666    时间: 2020-4-21 17:40
你好，问一下第一次打开仿真图会自动出现Digital那个窗口，第二次就没了。那个窗口是干什么的，怎么才能再次打开？

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作者: 午夜蹦迪丶    时间: 2020-4-23 18:16

TX666 发表于 2020-4-21 17:40
你好，问一下第一次打开仿真图会自动出现Digital那个窗口，第二次就没了。那个窗口是干什么的，怎么才能再 ...

你好，仿真开始运行后，点击菜单栏的“debug”，下拉菜单中最后一行就是了

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作者: zhh456    时间: 2020-5-1 22:55
好的 楼主很有用,安装了8.8白菜版终于成功了,用其他版本都不行 我测试了

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作者: 青鱼9937    时间: 2020-5-7 12:29
为什么不能运行呢

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作者: xuqiangbao    时间: 2020-5-9 21:56
楼主为什么实物图他会显示乱码呀

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作者: Gflgfl    时间: 2020-5-15 23:46
问一下楼主这个超声波器件怎么仿真，滑动变阻器啥用处，还有怎么知道超声波测得距离（好检验看看显示的对不对），望回答

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作者: Quantum815    时间: 2020-5-20 00:39

冬天别来无恙 发表于 2020-4-5 21:27
能加个好友吗

开始我也遇到这个问题，后来我发现是这样，就是超声波加载的HEX文件要用Ultrasonic-Sensor-Library-for-Proteus-_by-eT文件夹里的UltraSonicTEP.HEX，不是单片机用的那个HEX文件，运行就可以了

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作者: 玩卟欺    时间: 2020-5-21 11:44
楼主的分享真心强

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作者: 玩卟欺    时间: 2020-5-21 11:47
有一事不明：怎样在仿真时，调节屏幕显示距离；还有直流激励源那一块，作用可以解答下吗。辛苦了

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作者: w31266    时间: 2020-5-24 12:28
请问，那个仿真的话，障碍物是怎么实现的

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作者: w31266    时间: 2020-5-24 12:29
就是说传感器发出的超声波碰到啥才返回的

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作者: 3092406927    时间: 2020-5-29 14:24
大佬，这咋办呀

1590733447068..jpg (1.27 MB, 下载次数: 628)

下载附件

2020-5-29 14:24 上传

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作者: zoro1997    时间: 2020-6-4 15:11
楼主想问一下，能不能说一下整个仿真的大致思路啊

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作者: LC1008    时间: 2020-6-7 01:31
大神您好，我按照您的图连得电路，换了trig和echo的连接引脚，删除了led，程序里也改了，但是仿真时lcd没有数字，是怎么回事啊

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作者: 953208014    时间: 2020-6-25 19:33
请问怎么设置距离啊

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作者: Jeff_BlindCat    时间: 2020-6-27 13:41
马克，感谢楼主分享，学习。

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作者: 宇天    时间: 2020-7-5 19:59
可以设置最低值吗？

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作者: tyfwin    时间: 2020-7-12 12:17
仿真时，HEX文件打不开是怎么回事？？？

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作者: hey12345678    时间: 2020-7-16 18:41
有个压缩包损坏了。没法用

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作者: hey12345678    时间: 2020-7-16 18:49
楼主你好，里面的一个压缩包怎么损坏了

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作者: Jeff_BlindCat    时间: 2020-7-17 22:25
楼主奉献助众人，
耐心解答责任心；
电路源码皆呈现，
小小十分表吾心。

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作者: 方q    时间: 2020-10-18 15:09
仿真出现问题

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作者: 热爱小白    时间: 2020-11-7 23:06
我遇到了这个问题，请问这个怎么解决
Internal Exception: access violation in module 'PIC16EX.DLL' [000686CA].

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作者: 1241648256    时间: 2020-11-19 15:15
可以试试用信号发生器来模拟超声波发射和接收信号

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作者: 1241648256    时间: 2020-11-20 10:28
根据这个原理图进行实物焊接可以吗？

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作者: 滑动变阻器    时间: 2020-11-21 16:55
请问这个超声波测距的量程和测量误差是多少？

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作者: 鱼文韵    时间: 2020-11-23 09:37
感谢楼主奉献；好资料，51黑有你更精彩!!!

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作者: wstc11    时间: 2021-1-4 16:08
请问啥版本的Proteus

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作者: 232543543    时间: 2021-3-18 18:35

午夜蹦迪丶 发表于 2020-4-5 16:27
你好，请直接提出你的问题，我会尽力提供帮助

设计添加一个接收模块可以吗

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作者: 1392615042hyay    时间: 2021-4-9 15:42
报错  不能用

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作者: 细雨晴空    时间: 2021-4-11 09:26
感谢，终于看着评论解决了问题

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作者: 勺子呼叫筷子    时间: 2021-4-18 15:15
lcd只亮不显示字符，p0.7一直是高电平

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作者: TristaCHEN    时间: 2021-4-19 17:53
想问一下怎么创建这个超声波的元件

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作者: yynb    时间: 2021-4-28 17:46
请问这是怎么仿真的 程序下进去之后怎么出波形图

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作者: 51hei团团    时间: 2021-4-28 19:41

yynb 发表于 2021-4-28 17:46
请问这是怎么仿真的 程序下进去之后怎么出波形图

要先安装Proteus8.8白菜直装版,然后载入单片机的hwcj.hex和超声波的UltraSonicTEP.HEX,然后运行仿真打开debug里面的示波器就可以看到波形了

超声波测距（仿真原理图 源程序）.7z

2021-4-28 19:41 上传

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作者: aktuan007    时间: 2021-4-30 14:58
proteus7.的文件用8可以打开吗

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作者: 倾云    时间: 2021-5-7 15:10
感谢楼主的分享，学到了，学到了

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作者: 牛牛同学    时间: 2021-5-7 18:51
博主大神，proteus没有stc15f2k60s2怎么仿真

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作者: XNZI    时间: 2021-5-12 23:34
优秀，正在尝试。请问SONAR2这个元件，元件库里自带吗

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作者: 1240655576    时间: 2021-5-18 15:48
感谢楼主分享资料，用proteus8 白菜直接版运行没有闪退现象，打开直接自动调用7z压缩版里面的程序了，有波形图，很nice

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作者: 1240655576    时间: 2021-5-18 16:29
第一次打开里面有波形图，第二次打开没有了，然后在仿真非运行状态下点击菜单栏的debug，找到

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作者: 牛牛同学    时间: 2021-5-19 21:42

Gflgfl 发表于 2020-5-15 23:46
问一下楼主这个超声波器件怎么仿真，滑动变阻器啥用处，还有怎么知道超声波测得距离（好检验看看显示的对不 ...

我也想知道，同问

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作者: 牛牛同学    时间: 2021-5-26 23:19

yilun123 发表于 2020-4-17 15:41
楼主你好，我想问一下你：在你这个超声波模块仿真中，我们怎么才能看出他已经测到前面地距离了，因为我从新 ...

我也是

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作者: 激萌团子    时间: 2021-6-22 08:49
楼主，那个超声波的元器件是怎么找到的？

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作者: 片鸡小白    时间: 2021-6-24 19:58
楼主能讲一下仿真的使用方法吗？

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作者: CH3556    时间: 2021-10-24 21:22
怎么实现距离呢

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作者: wdnmd67    时间: 2021-12-22 13:45
真的牛呀，大佬做的很全

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作者: Shlome    时间: 2022-2-18 22:02

午夜蹦迪丶 发表于 2020-4-1 10:16
我用的软件版本是proteus 8.8 SP1，低于此版本的软件可能会打不开，现在将我的软件安装包和原理图单独发出 ...

非常感谢你的分享，让还属于小白的我能学到挺感兴趣的东西

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作者: rongrong48    时间: 2022-2-21 21:07
高级的设计

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