專業(yè)軟件Proteus使用課件

1、 軟件介紹 十一周本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容：1、了解電子自動化設(shè)計的過程；2、認(rèn)識軟件，熟悉軟件的操作界面；3、掌握軟件基本工具使用，能夠設(shè)計簡單的電子電路并進(jìn)行仿真。 軟件是由英國 公司開發(fā)的工具軟件，已有近20年的歷史，在全球得到了廣泛應(yīng)用。 軟件的功能強大，它集電路設(shè)計、制版及仿真等多種功能于一身，不僅能夠?qū)﹄姽?、電子技術(shù)學(xué)科涉及的電路進(jìn)行設(shè)計與分析，還能夠?qū)ξ⑻幚砥鬟M(jìn)行設(shè)計和仿真，并且功能齊全，界面多彩，是近年來備受電子設(shè)計愛好者青睞的一款新型電子線路設(shè)計與仿真軟件。一、的介紹1、主要功能介紹是一個基于混合模型仿真器的、完整的嵌入式系統(tǒng)軟硬件設(shè)計仿真平臺。它包含和應(yīng)用軟件，具體功能分布如圖1-1

2、所示。圖1-1 的功能分布圖 系統(tǒng)包括（電路原理圖設(shè)計.電路原理仿真），（印刷電路版設(shè)計）兩個主要程序三大基本功能 其電路原理仿真功能,不僅有分離元件.小規(guī)模集成器件的仿真功能,能用箭頭與顏色表示電流的方向與大小,而且有多種帶的可編程序器件的仿真功能,不僅可作電路原理,模擬電路.數(shù)字電路實驗,而且可作單片機與接口實驗.特別是可為課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計提供綜合系統(tǒng)仿真.智能原理圖輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計與仿真的基本平臺。 高級布線編輯軟件。在中，從原理圖設(shè)計、單片機編程、系統(tǒng)仿真到設(shè)計一氣呵成，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。 從原理圖設(shè)計到設(shè)計，再到電路板完成的流程如圖1-2所示。圖1-2 設(shè)計流程2

3、、 的應(yīng)用預(yù)覽功能的軟件具有(印刷電路板)設(shè)計的強大功能。新的 7支持板的三維預(yù)覽，便于觀察器件布局和展示設(shè)計結(jié)果，如圖1-11所示。圖1-11 的三維預(yù)覽3、 仿真與分析 軟件的原理圖設(shè)計界面同時還支持電路仿真模式(虛擬仿真模式)。當(dāng)電路元件在調(diào)用時，我們選用具有動畫演示功能的器件或具有仿真模型的器件，當(dāng)電路連接完成無誤后，直接運行仿真按鈕，即可實現(xiàn)聲、光、動等逼真的效果，以檢驗電路硬件及軟件設(shè)計的對錯，非常直觀。 有兩種不同的仿真方式：交互式仿真和基于圖表的仿真。交互式仿真 實時直觀地反映電路設(shè)計的仿真結(jié)果；基于圖表的仿真() 用來精確分析電路的各種性能，如頻率特性、噪聲特性等。 中的整個

4、電路分析是在原理圖設(shè)計模塊下延續(xù)下來的，原理圖中可以包含以下仿真工具：探針 直接布置在線路上，用于采集和測量電壓/電流信號；電路激勵 系統(tǒng)的多種激勵信號源；曲線圖表 用于分析電路的參數(shù)指標(biāo)。用圖表仿真三極管特性曲線圖虛擬儀器 用于觀測電路的運行狀況；4. 交互式仿真實例介紹 1）、高級仿真()實例(741放大電路分析)圖1-5 741放大電路分析噪聲分析：顯示隨頻率變化的輸出噪聲和等效輸入噪聲電壓，并列出電路各部分所產(chǎn)生的噪聲電壓清單。失真分析：用于確定由測試電路所引起的電平失真的程度，失真分析圖表用于顯示隨頻率變化的二次和三次諧波失真電平。741放大電路的噪聲分析741放大電路的失真分析2）

5、、模擬電流表、電壓表的使用3）. 微處理器系統(tǒng)仿真單片機系統(tǒng)的仿真是 的主要特色。用戶可在中直接編輯、編譯、調(diào)試代碼，并直觀地看到仿真結(jié)果。模型有7(21)、 、 以及8051/8052系列。同時模型庫中包含了顯示、鍵盤、按鈕、開關(guān)、常用電機等通用外圍設(shè)備。甚至能仿真多個，它能便利處理含兩個或兩個以上微控制器的系統(tǒng)設(shè)計。 下面看一個微處理器系統(tǒng)仿真與分析實例 交互式仿真顯示系統(tǒng)輸出結(jié)果，如圖1-8所示。圖1-8 微處理器交互仿真實例二、 跟我學(xué) 1.2.1 軟件的安裝與運行 軟件目前的版本為7.4，先按要求把軟件安裝到計算機上，安裝結(jié)束后，在桌面的“開始”程序菜單中，單擊運行原理圖( 7 )或

6、 ( 7 )設(shè)計界面。 7 在程序中的位置如圖1-12所示。 圖1-12 7 在程序中的位置圖1-13為 7 運行時的界面。圖1-13 7 運行時的界面主菜單通用工具菜單1. 的主界面簡介專用工具菜單電路電路編輯窗口坐標(biāo)原點瀏覽窗口器件工具列表窗口仿真按鍵主菜單編輯工具點擊鼠標(biāo): 點擊此鍵可取消左鍵的放置功能,但可編輯對象.選擇元器件: 在元件表選中器件,在編輯窗中移動鼠標(biāo),點擊左鍵放置器件.標(biāo)注聯(lián)接點: 當(dāng)兩條連線交叉時,放個接點表示連通.標(biāo)志網(wǎng)絡(luò)線標(biāo)號:電路聯(lián)線可用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號代替,相同標(biāo)號的線是相同的.放置文本說明: 是對電路的說明,與電路仿真無關(guān)! 放置總線: 當(dāng)多線并行簡化聯(lián)線,用總線標(biāo)

7、示.放置子電路: 可將部分電路以子電路形式畫在另一圖紙上.放置器件引腳: 有普通.反相.正時鐘.反時鐘.短引腳.總線放置圖紙內(nèi)部終端: 有普通.輸入.輸出.雙向.電源.接地.總線.調(diào)試工具放置分析圖 : 有模擬.數(shù)字.混合.頻率特性.傳輸特性.噪聲分析等.放置錄音機: 可錄/放聲音文件.放置電源.信號源: 有直流電源,正弦信號源,脈沖信號源等.放置電壓探針: 顯示網(wǎng)絡(luò)線上的電壓.放置電流探針: 串聯(lián)在指定的網(wǎng)絡(luò)線上,顯示電流值.放置虛擬儀器: 有示波器.計數(shù)器232終端調(diào)試器2C調(diào)試器.信號發(fā)生器. 圖形發(fā)生器.直流電壓表.直流電流表,交流電壓表.交流電流表.圖形工具放置各種線: 有器件.引腳

8、.端口.圖形線.總線等放置矩形框: 移動鼠標(biāo)到框的一角,按下左鍵拖動,釋放后完成.放置圓形框: 移動鼠標(biāo)到圓心,按下左鍵拖動,釋放后完成.放置圓弧線: 鼠標(biāo)移到起點,按下左鍵拖動,釋放后調(diào)整弧長,點擊鼠標(biāo)完成.畫閉合多邊形: 鼠標(biāo)移到起點,點擊產(chǎn)生折點,閉合后完成.放置文字標(biāo)簽: 在編輯框放置說明文本標(biāo)簽.放置特殊圖形: 可在庫中選擇各種圖形放置特殊節(jié)點: 可有原點.節(jié)點.標(biāo)簽引腳名.引腳號.3選擇圖標(biāo)簡介4元件庫簡介搜索關(guān)鍵詞元件分類子分類廠商連接器.插頭插座庫 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 調(diào)試工具庫 可編程邏輯器件 電 阻 簡單模擬器件 揚聲器.音響器件555模擬集成電路庫電容庫4000庫二極管庫1000庫

9、電機庫電感庫拉普拉斯變換庫存儲器庫微處理器庫混合類型庫簡單模式庫運算放大庫光電器件庫開關(guān)和繼電器開關(guān)器件庫熱電子器件庫晶體管庫晶體管庫74系列庫74系列庫型號類型特性元件圖形符號預(yù)覽元件封裝預(yù)覽確認(rèn)鍵5551.建立設(shè)計文件:打開系統(tǒng), 建立文件；2.放置元件1選擇放置元件按鈕2選擇元件類型注：選元件時，要確認(rèn)元件從元件庫調(diào)至器件窗口。2.電路原理圖設(shè)計操作3、對元件進(jìn)行編輯1）改變元件方向,元件在預(yù)覽/編輯窗口時,點擊旋轉(zhuǎn)鍵；2）刪除對象:對要刪除對象雙擊右鍵； 拖動對象:對要拖動對象,按左鍵拖到目的地；3）編輯(修改)元件參數(shù):按右鍵選中對象(元件),按左鍵編輯(修改)元件參數(shù). 4.放置連

10、線,建立電路圖:按左鍵點擊第1個對象(元件),再按左鍵點擊第2個對象(元件),二者間就有自動連線了! 電路仿真就是利用電子器件的數(shù)學(xué)模型,通過計算分析來表現(xiàn)電路工作狀態(tài)的一種手段.1.實時仿真:是利用虛擬儀器實時跟蹤電路狀態(tài)變化的仿真模式.3的電路仿真工具具體介紹虛擬儀器選擇虛擬示波器邏輯分析儀計數(shù)器、定時器虛擬終端 調(diào)試器 I2C調(diào)試器信號發(fā)生器模式發(fā)生器交流電壓表直流電壓表交流電流表直流電流表2).常用的開關(guān)/按鍵/數(shù)據(jù)撥碼開關(guān):復(fù)位開關(guān)(按鍵),點擊時接通,放開時斷開乒乓開關(guān),點擊接通,再點擊斷開 多狀態(tài)開關(guān),點擊一次改變一個狀態(tài).(以上器件在開關(guān)和繼電器庫中).邏輯數(shù)據(jù),點擊一次改變狀

11、態(tài),啟動前可設(shè)置常態(tài).邏輯脈沖,點擊一次輸出一脈沖,啟動前可設(shè)置常態(tài).邏輯數(shù)據(jù)產(chǎn)生器,有碼和兩種.(以上器件在調(diào)試工具庫中).3）、激勵源仿真工具指數(shù)脈沖發(fā)生器。單頻率調(diào)頻波信號發(fā)生器。任意分段線性脈沖信號發(fā)生器。 信號發(fā)生器。音頻信號發(fā)生器。直流電壓源。正弦波發(fā)生器。脈沖發(fā)生器單穩(wěn)態(tài)邏輯電平發(fā)生器。單邊沿信號發(fā)生器。單周期數(shù)字脈沖發(fā)生器。數(shù)字時鐘信號發(fā)生器。模式信號發(fā)生器。4）、圖表仿真模擬波形分析數(shù)字波形分析混合波形分析頻率分析噪聲分析失真分析傅立葉分析音頻分析直流掃描分析交流掃描分析5）電流方向及高低電壓的顯示 系統(tǒng)可以時時顯示電路中電流流動的方向及電壓的高低，具體實現(xiàn)命令： “系統(tǒng)設(shè)置

12、動畫選項” 我們先從最簡單的電路入手，來設(shè)計一個電容充放電電路，并通過電路仿真觀察其電流流向和燈的亮滅。大家跟我做，一步一步來，一會兒你會找到一種成就感。 三、 簡單電路設(shè)計（電容充放電電路）圖1-28 電容充電過程的仿真本例所用到的元件清單如表1-1所示。第一步:拾取元件 用鼠標(biāo)左鍵單擊界面左側(cè)預(yù)覽窗口下面的“P”按鈕，彈出“ ”(元件拾取)對話框。圖1-15 元件拾取對話框 依次把五個元件拾取到編輯界面的對象選擇器中，然后關(guān)閉元件拾取對話框。元件拾取后的界面如圖1-18所示。圖1-18 元件拾取后的界面第二步:把元件從對象選擇器中放置到圖形編輯區(qū)中 用鼠標(biāo)單擊對象選擇區(qū)中的某一元件名，把鼠

13、標(biāo)指針移動到圖形編輯區(qū)，雙擊鼠標(biāo)左鍵，元件即被放置到編輯區(qū)中。圖1-19 元件放置后的界面 按圖所示元件位置布置好元件。使用界面左下方的四個圖標(biāo) 、 、 、 可改變元件的方向及對稱性。把兩位開關(guān)調(diào)整成圖示的方位。圖1-20 元件布置第三步:保存并修改元件屬性 1、先存盤。建立一個名為的目錄，選主菜單 ，在打開的對話框中把文件保存為目錄下的“1”，只用輸入“1”，擴展名系統(tǒng)自動添加。2、改變元件參數(shù)。 左鍵雙擊原理圖編輯區(qū)中的電阻R1，彈出“ ”(元件屬性設(shè)置)對話框，把R1的(阻值)由10k改為1k，把R2的阻值由10k改為100(缺省單位為)。 (元件屬性設(shè)置)對話框如圖1-21所示。圖1-

14、21 元件屬性設(shè)置對話框第四步：電路連線電路連線采用按格點捕捉和自動連線的形式，所以首先確定編輯窗口上方的自動連線圖標(biāo) 和自動捕捉圖標(biāo) 為按下狀態(tài)。的連線是非常智能的，它會判斷你下一步的操作是否想連線從而自動連線，而不需要選擇連線的操作，只需用鼠標(biāo)左鍵單擊編輯區(qū)元件的一個端點拖動到要連接的另外一個元件的端點，先松開左鍵后再單擊鼠標(biāo)左鍵，即完成一根連線。如果要刪除一根連線，右鍵雙擊連線即可。按圖標(biāo) 取消背景格點顯示，如圖1-25所示。連線完成后，如果再想回到拾取元件狀態(tài)，按下左側(cè)工具欄中的“元件拾取”圖標(biāo) 即可，如圖1-26所示。記住按一下存盤圖標(biāo)。圖1-25 連接好的電路原理圖 圖1-26 重新回到元件拾取界面 第五步：設(shè)計電路的動態(tài)仿真 前面我們已經(jīng)完成了電路原理圖的設(shè)計和連接，下面來看看電路的仿真效果。 首先在主菜單“系統(tǒng) ”“設(shè)置動畫選項 ”中設(shè)置仿真時電壓及電流的顏色及方向。 在打開的對話框中，選擇 （導(dǎo)線以紅、藍(lán)兩色來表示電壓的高低）和 （以箭頭標(biāo)示來表示電流的流向）。 單擊 環(huán)境中左下方的仿真控制按鈕 中