Знакомство со средой моделирования Proteus VSM

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лабораторная работа

Знакомство со средой моделирования PROTEUS VSM

Введение

В настоящий момент разработано и используется огромное количество программ симуляторов, заменяющих реальные радиодетали и приборы, виртуальными моделями. Симуляторы позволяют, без сборки реального устройства, отладить работу схемы, найти ошибки, полученные на стадии проектирования , снять необходимые характеристики и многое другое.

Одна из таких программ PROTEUS VSM, которая является так называемой средой сквозного проектирования. Это означает создание устройства, начиная с его графического изображения (принципиальной схемы) модуль - ISIS и заканчивая изготовления печатной платы устройства модуль - ARES, с возможностью контроля на каждом этапе производства.

Но, не смотря на кажущуюся сложность программы, пользоваться ей смогут не только профессионалы в мире радиоэлектроники, но и новички, научившиеся, о может пока еще и нет, отличать резистор от транзистора.

Возможность анимации схем позволяет программе стать прекрасным учебным пособием для практического использования в ВУЗе. Достаточный набор инструментов и функций, среди которых вольтметр, амперметр, осциллограф, всевозможные генераторы, способность отлаживать программное обеспечение микроконтроллеров, делают PROTEUS хорошим помощником разработчику электронных устройств.

Программа не прихотлива к системным требованиям. Запускается даже на Pentium I 150 МГц. Но все- таки для комфортной работы и более полного использования возможностей программы рекомендуется процессор не ниже 500 МГц, объем оперативной памяти 64 МБ, звуковая карта совместимая с DirectX и разрешение монитора не ниже 1024 х 768 точек.

программа proteus активатор логический

1. Краткий обзор программы Proteus ISIS

Proteus VSM по умолчанию устанавливается в папку C:\Program Files (x86)\Labcenter Electronics.

Proteus VSM состоит из двух самостоятельных программ ISIS и ARES .ARES это трассировщик печатных плат с возможностью создания своих библиотек корпусов и здесь ее не будем.

Основной программой является ISIS, в нвй предусмотрена горячая связь с ARES для передачи проекта для разводки платы.

При запуске программы появляется основное окно.

Рис 01

Самое большое пространство отведено под окно редактирования EDIT WINDOW .

Именно в нем происходят все основные процессы создания, рвдактирования и отладки схемы устройства.

Рис 02

Слева вверху маленькое окно предварительного просмотра Overview Window с его помощью можно перемещаться по окну редактирования (щелкая левой кнопкой мыши по окну предварительного просмотра, мы перемещаем окно редактирования по схеме, если конечно схема не вмещается в окно).

Перемещать окно редактирования по схеме можно еще так - удерживая нажатой кнопку SHIFT двигать курсор мыши, не нажимая ее кнопок, по окну редактирования.

Приближать и отдалять схему в окне можно соответственно кнопками F6 и F7 или же колесом мыши, F5 центрирует схему в окне а нажатие F8 подгоняет размер схемы под окно редактирование.

Под окном предварительного просмотра находится Object Selector список выбранных в данный момент компонентов, символов и других элементов. В погленный в списке объект отображается в окне предварительного просмотра.

Все возможные функции и инструменты Proteus VSM доступны через меню расположенное в самом верху основного окна программы, через пиктограммы находящиеся под меню и в левом углу основного окна и через горячие клавиши, которые могут переназначаться пользователем.

Рис. 03

В самом низу основного окна расположены: слева направо кнопки вращения и разворота объекта вокруг своей оси, панель управления интерактивной симуляцией (выглядит как магнитофонная и функции такие же: ПУСК - ПОШАГОВЫЙ РЕЖИМ - ПАУЗА - СТОП), a строка статуса ( о ней отображаются: ошибки, подсказки текущее состояние процесса симуляции и т.д.) и координаты курсора отображаемые в дюймах.



рис 03а

Для освоения основных функций программы нам понадобится «жертва». Откроем один из уже имеющихся проектов. Выберем в меню FILE «Открыть проект»

Загрузим файл SAMPLE/ANIMATION CIRCUIT/AC01.DSN .

Рис 04

Запустим проект, нажав на панели кнопку ПУСК.

Рис 05

Эта схема демонстрирует действие переменного тока в цепи. Частота генератора занижена до 0.5 Гц для наглядности.

Цвет и яркость проводов определяют полярность и уровень напряжение, стрелки направление тока. Красная точка на изображение генератора показывает текущее «положение» синусоиды.

Для того чтобы манипулировать объектами их нужно сначала выделить, эсо можно сделать только на остановленном проекте. Для выделения одного объекта надо щелкнуть по нему правой кнопкой мыши. Для выделения группы можно либо удерживая CTRL последовательно щелкать правой кнопкой по всем объектам либо удерживая правую кнопку протащить область выделения по необходимым объектам. В ыделять объекты надо осторожно, повторный щелчок правой кнопкой мыши по выделенному объекту удалит его, (удалить выделенные объекты можно еще, нажав кнопку DELETE) .

Но это не страшно отменить последние и все предыдущие действия по порядку можно с помощью кнопок отмены (UNDO, REDO).

Рис 06

Кнопки отмены действуют как назад, по хронологии так и вперед.

Выделенные объекты можно перемещать по схеме, ухватив их левой кнопкой мыши передвинув в нужное место отпустить кнопку. А с помощью этих кнопок производятся групповые операции с выделенными объектами. По порядку: копирование, перемещение, поворот и удаление.

Рис 07

Потренируетесь на этом проекте. Не бойтесь «испортить» чего-либо.

Изменения не внесутся в проект пока вы, не сохраните его.

Откройте следующий проект Diode07.DSN находящийся в той же папке, предыдущий закроется, автоматически спросив вас «не желаете ли сохранить изменения». Ответьте, нет. Запустите проект.

Рис 08

Проект иллюстрирует работу двухполупериодного выпрямителя, проще сказать, диодного моста. Хорошо видны все процессы, проходящие в схеме. Так же как и в предыдущем проекте, частота генераторов снижена.

Задание 1

При необходимости можно добавить в схему измерительный прибор и изменить цвет фона (рис. 8а) (например, для печати отчетов)

Переделаем схему в реальную. Нам нужна частота 50 Гц. Для этого нам придется отредактировать свойства генераторов. Чтобы открыть окно редактирования компонента, нужно либо выделив компонент щелкнуть по нему левой кнопкой мыши либо поместив на него курсор, не нажимая кнопок мыши, нажать CTRL + E . Откроем окно редактирования.

Рис 08а

Рис 09

Внесем в поле Frequency (Частота) 50. Закройте окно, нажав OK.Измените частоту и для второго генератора. Запустите проект . Если не получилось. Конденсатор, (тот, что находится в списке CAPACITOR) придется заменить. Дело в том, что проект существует с самой первой версии программы, модель разработчики изменили, а внести изменения в схему не потрудились. Такого рода «жучков» в старых проектах достаточно.

Внесем изменения в схему. Все элементы находятся, как на складе, в библиотеке компонентов. Чтобы попасть на этот «склад» перейдем в режим COMPONENT (компоненты), нажав соответствующую пиктограмму.

Теперь либо щелкнув по пиктограмме P (Pick devices) либо дважды щелкнув левой кнопкой в поле выбора компонентов Object Selector , мы попадем на «склад».

Рис 10

Рис 11

Компоненты можно выбирать по категориям Category , подкатегориям-Sub category, по производителю Manufacturer или же искать по ключевым словам Keywords. Выберем CAPACITOR библиотеки ACTIV. Дважды щелкнем по строке с названием объекта, подтверждая выбор компонента.

Рис 12

Программа спросит, желаете ли вы заменить существующий в списке схемы компонент попутно сообщив, что компонент библиотеки и схемы имеют разное время создания, библиотечный свежее. Ответьте да. Закройте «сообщение» нажав OK или же закрыв окно. Выберете компонент, в списке щелкнув по нему левой кнопкой. Изображение конденсатора появиться в окне предпросмотра. Если необходимо разверните его как вам нужно.

Рис 14

Рис 14а

Поместим конденсатор после диодного моста, просто щелкнув там левой кнопкой.

Теперь нам надо подсоединить его к схеме. Поместите курсор на верхний вывод конденсатора, на конце курсора появится крестик, показывающий, что соединение возможно. Щелкните левой кнопкой, передвиньте курсор на провод, выше конденсатора ,появится тонкая линия, показывающая возможные соединения. Когда курсор будет над символом вновь появится крестик щелкните левой кнопкой см. рисунки 15

Рис 15

Соедините нижний вывод сами. Измените емкость конденсатора на 500 мкФ. Запустите симуляцию. Ну, вот совсем другое дело. Кол-во плюсиков и минусов на обкладках конденсатора указывает на уровень заряда. Измените обратно частоту обоих генераторов на 0,2 Гц, в качестве разделителя в десятичной дроби Proteus VSM использует точку (английская раскладка клавиатуры).

Запустив, проект вы увидите процесс зарядки-разрядки конденсатора в динамике.

Сохраните файл как `0.dsn' в папку для проектов лабораторных работ.

Рис. 16

И так мы уже научились открывать проект, запускать его, перемещаться по схеме, манипулировать объектами, редактировать их свойства и добавлять элементы в схему.

Продолжим. Научимся применять органы управления схемы, именуемыми в PROTEUS активаторами.

Откроем проект Basic07.DSN .

Рис 17

Простейшая схема. Запустите проект. У тумблера и реостата имеются красные стрелки в кружках. Это и есть активаторы. Нажимая на них левой кнопкой можно переключать тумблер или же перемещать движок реостата, изменяя, таким образом, его сопротивление. Включите тумблер и переместите движок реостата в крайнее правое положение. Ну вот! Предохранитель (Fuse) сгорел. Ничего при рестарте проекта он будет целым.

рис 18

Загрузите проект Comb0l.DSN .

Это схема демонстрирует работу логического примитива И.

Рис. 19

Запустим. Попробуем изменить логические уровни на входе, щелкая левой кнопкой по активаторам, подсоединенным к входам элемента.

Если ничего не получается, и симулятор сообщает Real time Simulation in progress Press ESC to Stop. Модель LOGICSTATE модифицирована и в схеме не активна. И, когда щелкаем по органу, симулятор, не воспринимая модель как активную, думает, что мы собираемся редактировать работающую схему и ругается.

Откроем библиотеку и найдем элемент LOGICSTATE (логический уровень) он находится в категории Debugging tools. Поместим его в наш список, дважды щелкнув по строке. Программа снова спросит нас о замене. Ответьте утвердительно. Закройте библиотеку, и запустите проект. Вот теперь все в порядке.

Изучите работу элемента изменяя, логические уровни на его входах и сравнивая с таблицей истинности.

Задание 2

Пополните библиотеку и измените схему на RS триггера.

Рис. 20

Составьте таблицу истинности и проверьте соответствие таблицы истинности и работы симулятора. Сохраните файл как `1.dsn' в папку для проектов лабораторных работ.

Задание 3

Выполните проверку работы проектов Comb05 и Comb06.

Составьте таблицу истинности и проверьте соответствие таблицы истинности и работы симулятора. Сохраните файлы как `2.dsn' и `3.dsn' в папку для проектов лабораторных работ.

Задание 4

Выполните симуляцию проекта Counter.dsn. Сохраните схему в виде рисунка, выполнив экспорт изображения.

Измените количество сегментов индикации до двух. Опишите назначение и принцип работы полученной схемы.



Рис. 21

Сохраните схему в виде рисунка, выполнив экспорт изображения и сохраните файл как `4.dsn' в папку для проектов лабораторных работ.

Рис. 22

Задание 5

Оформить отчет о проведенных работах с оформлением титульного листа и составлением выполненных работ с исследуемыми схемами и соответствующими диаграммами и таблицами истинности.

Приложение

Установка Proteus

Скачайте архив по ссылке https://yadi.sk/d/JG9E5fZeMg5NZw

Пароль на архив 411

Распакуйте архив на свободное место в дисковом пространстве.

У Вас должно получиться см. рис. 1

Рис. 1

Антивирус может ругаться на PATCH!

Установочный файл «pro-setup77.exe», который необходимо запустить.

После запуска установочного файла появится следующее окно:

Нажмите кнопку Next

Дальше Вам предлагается ознакомиться с условиями лицензии.



Рис. 2

Рис. 3

Для продолжения установки необходимо с ними согласиться, нажав кнопку Yes.

Дальше Вам нужно указать, где хранится лицензионный ключ к данному пакету программ.

Рис. 4

Здесь нужно установить отметку на «Use a locally installed Licence Key» для использования ключа, который хранится в папке Patch. Нажимаем Next.

Далее появится сообщение о том, что не установлен лицензионный ключ.

Рис. 5

Нажимаем Next.

Появится окно Labcenter Licence Manager, в котором Вы сможете добавить имеющийся у Вас лицензионный ключ.



Рис. 6

Нажимаем кнопку Browse For Key File.

В появившемся диалоговом окне в папке распаковки находим файл **.lxk - ключ и открываем его. Например:

Рис. 7

В левом окошке Available Keys появится информация о используемом ключе.

Рис. 8

Нажимаем курсором на Grassington North Yorkshire (Labcenter Electronics Ltd) для того, чтобы активировалась кнопка Install. Нажимаем кнопку Install.

Дальше у Вас появится окно, в котором у Вас спрашивается: действительно ли Вы хотите установить этот ключ.

Рис. 9

Нажимаем Да.

После этого в правом окошке Installed Keys появится такой же список, как и в левом окошке Available Keys.

Рис. 10

Нажимаем кнопку Close.

Дальше в установочном окне мы должны увидеть информацию об установленном ключе.

Рис. 11

Нажимаем кнопку Next.

Следующим шагом является выбор пути установки программы.

Рис. 12

По умолчанию программа устанавливается в папку C:\Program Files\Labcenter Electronics\Proteus 7 Professional. Но Вы можете выбрать другое место установки. Например, установим ее на диск Е. Для этого нажимаем кнопку Browse. В диалоговом окне указываем место установки.

Рис. 13

В данном случае - это папка Proteusна диске E. Нажимаем ОК.

Все, мы выбрали путь установки.

Рис. 14

Нажимаем кнопку Next.

В следующем окне предлагается выбрать какие инструменты необходимо установить. По умолчанию выбраны все инструменты, кроме Converter Files. Он нам не понадобится в наших уроках, поэтому можно оставить выбор по умолчанию. В дальнейшем, при необходимости, Вы сможете установить Converter Files.

Кроме этого, чуть ниже, Вы сможете увидеть сколько места на диске используется для установки пакета Proteus (371.02 MB of space required on the E drive) и сколько имеется свободного места на данном диске (9060.38 MB of space available on the E drive).



Рис. 15

Нажимаем кнопку Next.

Дальше Вам предлагается выбрать название папки для Proteusв разделе Программы меню Пуск. Предлагаю уставить название по умолчанию, чтобы в дальнейшем не возникало путаницы.

Рис. 16

Нажимаем Next.

Идет процесс установки программы.

Рис. 17

Когда установка закончится, появится окно

Рис. 18

Нажимаем кнопку Finish.

На этом установка пакета программ Proteus 7 Professional завершена.

Теперь перейдем к активации программы.

Заходим в папку Patchи запускаем в ней программу LXK Proteus 7.4 SP2 ENG..exe.

Рис. 19

Появится такое окно

Рис. 20

Нажимаем кнопку Browse, чтобы указать путь, куда установлен Proteus.



Рис. 21

Жмем ОК.

Нажимаем кнопку Update. Идет процесс «обновления».

Дальше должно появиться сообщение об успешном завершении обновления.

Рис. 22

Нажимаем ОК.

Нажимаем Close.

Все, на этом установка полностью завершается

Размещено на Allbest.ru

...