Arduino的模擬仿真利器——VirtualBreadboard

1、Arduino的模擬仿真利器VirtualBreadboard導(dǎo)讀：導(dǎo)言：目前開源的Arduino平臺非常火熱，但仿真的軟件并不多。諸如Proteus、Emulare等，雖然有的專業(yè)，有的免費，但總有些差強人意，這里筆者為大家介紹一款專門的Arduino仿真利器一一VirtualBreadboard。VirtualBreadboard(以下簡稱VBB),中文名可直譯為.導(dǎo)言：目前開源的Arduino平臺非?；馃?，但仿真的軟件并不多。諸如Proteus、Emulare等，雖然有的專業(yè)，有的免費，但總有些差強人意，這里筆者為大家介紹一款專門的Arduino仿真利器VirtualBreadboard

2、。VirtualBreadboard(以下簡稱VBB),中文名可直譯為“虛擬面包板“，是通過單片機實現(xiàn)嵌入式軟件的模擬器和開發(fā)環(huán)境。VBB非常簡單易用，你可以輕松地用它取代日常使用的面包板。更加令人興奮的是，它不但可以像著名的Fritzing一樣包括所有Arduino的樣例電路，可以實現(xiàn)面包板電路的設(shè)計和布置，還包括所有樣例程序，并可實現(xiàn)對程序的仿真調(diào)試！當(dāng)然，VBB的強大不僅如此，它還支持PIC系列芯片、Netduino,以及Java、VB、C+等主流編程環(huán)境。VBB可以模擬Arduino和各種各樣的電子模塊，例如液晶屏、舵機、邏輯數(shù)字電路以及其他的輸入/輸出設(shè)備。這些部件都可以直接使用，你

3、還可以通過組合，設(shè)計出更復(fù)雜的電路和模塊。也就是說，即使在零件庫里沒有你想要的零件，你也可以輕松地從網(wǎng)上的分享區(qū)下載，或者自己設(shè)計制作一個全新的部件。VBB擁有如下特點：(1)先做原型模擬，然后快速實現(xiàn)。(2)界面友好，具有可視化的模擬和交互效果，可以實日看到LED的閃爍和電機的轉(zhuǎn)動。(3)100%安全的電子實驗，不必?fù)?dān)心觸電或者冒煙。(4)可分享你的作品，或下載他人分享的模塊。(5)通過樣例來快速學(xué)習(xí)。不難看出，VBB目前更多專注于教育領(lǐng)域。官方版本更新得很頻繁，每個月都會有升級，最新版本為4.15,已經(jīng)支持ArduinoUNO和Arduino1.0。不過這個曾經(jīng)免費的軟件，目前已經(jīng)收費，單

4、用戶要49美元，可以無限制使用并且免費升級1年。不想花錢的話，你可以在官方(.virtualbreadboard.)下載免費版本VBBExpress,它的功能和Fritzing一樣,可以快速實現(xiàn)面包板電路的設(shè)計。VBB的安裝01.運行setup.exe安裝文件，彈出安裝界面，軟件會要求安裝MicrosoftVisualJ#.NETRedistributablePackage2.0這個組件。需要注意的是，此組件不包含在安裝包，因此需要聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，下載所需組件。點擊“Accept”之后，軟件便會開始下載和安裝，之后繼續(xù)點擊NEXT”即可完成軟件的安裝。在安裝的過程中有兩個選項NetDuinoVBBE

5、mulatorwith.NETMicroFrameworkforVisualStudio,如果只是普通的模擬仿真的話，可以取消選擇此插件。Virtual8readbeardSetupForthefoliatingMcncftVisualJtf.NETRecfiribLtfablePackage2.0McncftVisualJtf.NETRecfiribLtfablePackage2.0PH目r&adth。followinglicenseg乍EonLP州翟thedownKeyit?。片不theneWofthsaffTeementMICROSOFTSOFTWARELICENSETERMSM

6、ICROSOFTVISUALJ#REDISTRIBUTABLEP麓KAGE2.0TheselicensetenrisareanagreementbetweenMicnosoftCorporation(brbasedonwneneyoulive,oneMIsaff而嬴際s)andyou.Flensereadthem.Theyapplytothesoftwarenamedabavetwhichridudesthemediaonwhichyoureceivedit.ifanyTheterm?aisoapplytoanyIVlicrosaftipdate%7SLipplements.Internet-

7、basedseivces,and7supportservicesfor-th.g$oftware,LiniksothertenjisaccompanythofleitemsIfso,tose(審 e 導(dǎo)國|ewewE.UE.ULAforLAforp pnotingnotingDoyouDoyouacceptthetermserfthependingLicenseJreement?acceptthetermserfthependingLicenseJreement?IfyouchooseDoritAccept,installwilldose.ToinstallyoumustacceptthtsD

8、oniAetept02.由于軟件采用了Xenocode沙盒技術(shù)封裝，因此不能把安裝路徑設(shè)定在“C:VBB，否則會造成運行沖突。MicrochipMPLABPlugin和Accept03.在安裝過程中，360等軟件會誤報警告，可以添加到信任列表。筆者使用ESETNOD32和TRENDMICRO進(jìn)行病毒查殺，無任何警報。正常安裝之后，桌面便會出現(xiàn)VBB的小圖標(biāo)。VBB的使用介紹01.雙擊VBB的圖標(biāo)，首先出現(xiàn)的是軟件的啟動界面。VIRTUALBREADBOARDBREADBOARD02.片刻之后，出現(xiàn)的是軟件主界面和啟動向?qū)?，你可以新建一個項目。03.或者選擇樣例模板，這里包括所有Arduino的

9、樣例程序和面包板的零件電路。即使沒有Arduino主控板和零件，你也可以通過樣例的仿真動畫，熟悉整個程序的運行。Pr&JM?Pr&JM?石，打皿卜1313力聞(fl(fl0 0#Mn*1#Mn*1rdUnardUnaQ QmsmsEJgrWWMtEgrWWMtE0g疝*PtnptdHfPtnptdHf| |CHThrigRmri|MrwCHThrigRmri|MrwEIFWA口口口A曰口5可舊E EMNMN(電PuelEhnlLVPuelEhnlLV 5 5用軟網(wǎng)nveprtrrtnveprtrrt1 1口nifMnifM即15r15r，EWtfdMEWtfdM值e eFMlB

10、zdZrE,SRI!FMlBzdZrE,SRI!MttmMttm也141404.這里我們選擇了一個步進(jìn)電機的樣例程序，圖示為整個軟件的界面。主界面布局說明描述包括保存、編譯、繪圖等快捷按鈕包括所有的系統(tǒng)、自定義、網(wǎng)絡(luò)部件設(shè)計主窗口顯示項目、硬件、軟件接口的層級關(guān)系顯示和編輯Arduino代碼區(qū)可以查看和更改部件屬性，例如LED顏色編譯失敗的報警信息和程序輸出信息顯示當(dāng)前所選部件的文本信息05.我們展開第二項部件工具欄，可以看到VBB幾乎支持我們?nèi)粘Ｋ璧乃胁考?，包括開關(guān)、LEDLCD、電機、電阻、三極管等常用電子元器件，甚至還包括串口和以太網(wǎng)模擬。即使沒有，也可以通過用戶自定義部件或者下載其

11、他用戶的網(wǎng)絡(luò)部件來實現(xiàn)所需功能。VBB4.10版支持Arduino標(biāo)準(zhǔn)版和ArduinoNano,最新VBB4.15版已經(jīng)支持ArduinoUNO和Arduino1.0。06.下面我們就按照正常的設(shè)計順序?qū)χ饕墓δ馨粹o進(jìn)行介紹。首先，如果你需要增加新的部件到設(shè)計圖中，只需要簡單地將部件從部件工具欄拖拽到設(shè)計視圖界面即可。還可以通序號名稱1主菜單欄和按鈕工具欄2部件工具欄3設(shè)計視圖界面4組織結(jié)構(gòu)樹5編程區(qū)域6屬性面板7報警信息和輸出窗口8描述窗口= =KjTf1KjTf1 1- triulhntriulhnZhi!Zhi!”。|jr|jr* *ilil齡筋qUjfet*qUjfet*h h31

12、4314EL1EL1“電卡出 2 占1.1.C C-吐AfiAfincucksncucksCtT3。.E1 1fitiw-dnitfitiw-dnit沖rlti.rwrlti.rw：. .Q QFffiStFMFffiStFM才t t品.口FMHtFMHtQrQrftftnrnr口，心”刃 14121412HcssFe-HcssFe-壬*肯1111仃* *rn*rn LJQLJQJ JM M-WulVtvIEitWulVtvIEita atip4tip4ffff. .JrBi-Sr-wjEJrBi-Sr-wjEi i兒 4 41 1BUMBUMVLdcvtScEVLdcvtScE3IJ1DL4

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15、2ijkAQ/ /FfFf肝*W*WH HPIKIJHWMEPIKIJHWME&物,口.11.111 114f14f-毗皿LilsLils二Iiwr555Iiwr555TTE.tFITTE.tFIH HTtTJBTtTJB 1aLff41L1aLff41Lan.an. .nFimnFim，1 1；rciirciit tBT.BT.-律r r a3a3小卜）EMI.MlEMI.Ml7.7.-L-mrciKmrciK1111過按鈕工具欄縮放按鈕（位置1）實現(xiàn)部件的增大或縮小，也可以通過旋轉(zhuǎn)按鈕（位置2）改變部件的角度。然后通過布線按鈕（位置3）繪制部件和Arduino板之間的連線，如果需要

16、更改線色和線寬，可在位置4進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)然，你也可以通過面包板使整個設(shè)計布局顯得更加整齊。07.你可以在編程區(qū)域進(jìn)行程序的編輯和修改，不過由于軟件布局比較緊湊，筆者還是建議使用Arduino自帶的編程軟件或者諸如Eclipse等第三方軟件進(jìn)行編程和編譯，然后復(fù)制粘貼到VBB之中。08.在開始仿真之前，我們還需要進(jìn)行保存（位置5）,然后編譯程序（位置6）,如果一切順利，在報警窗口應(yīng)該顯示以下信息。09.最后只需點擊那個綠色的小箭頭（位置7）,運行仿真，就可以看到可以互動的仿真動畫。在這個樣例中，我們可以通過調(diào)節(jié)電位器阻值來改變步進(jìn)電機的角度，效果非常逼真。VBB的豐富應(yīng)用我們不僅可以使用現(xiàn)有的零件庫來實現(xiàn)豐富的應(yīng)用，還可以通過VBB來設(shè)計自己的部件。小到一個開關(guān)，大到一個功能芯片，都可以借助MicroMorphs的強大功能，用自己熟悉的語言創(chuàng)造出來。7 7不僅如此，我們還可以導(dǎo)入圖形，制作豐富多彩的模塊，例如交通燈或者圣誕樹。I1I1匕噌*4g4g白StatunElidedTirnc.ifid3EUpcdTimeStnVRoUStatunElidedTirnc.ifi