نظام نمذجة ISIS Proteus. بداية سريعة. محاكاة عمل ميكروكنترولر ما هي سلسلة برامج البروتينات التي يجب استخدامها للمبتدئين

يوم جيد ، أيها الزملاء الأعزاء! لطالما أردت أن أخبركم عن تجربتي في تصميم الدوائر على الكمبيوتر. بالإضافة إلى المحاكيات المعروفة ، هناك العديد من المحاكيات الأخرى ، ولكن لا يعرف الكثيرون كيفية استخدامها ، بل من أين يحصلون على الإصدار العادي من البرنامج. كنت أسأل هذا السؤال أيضا. عندما كنت لا أزال في المدرسة ، في الصفوف 10-11 انجرفت في حلقات النمذجة في نفس البرامج. قابلت رجلاً كان مولعًا أيضًا بالإلكترونيات ، ثم أخبرني عن برنامج ممتاز مثل بروتيوس... لقد قمت بتحميله على البريد ، على الرغم من أنه في ذلك الوقت لم يكن لدي إنترنت عادي ولم يكن من السهل تنزيله.

لذلك ، بعد تنزيل Proteus من البريد ، شرعت في التثبيت - كل شيء بسيط للغاية هنا ، ولكن لا يزال هناك بعض المشاكل للمبتدئين ، لذلك سأصف التثبيت نفسه على مراحل:

تركيب بروتيوس

1) قم بتنزيل البرنامج نفسه ، فيما يلي خياران - إما تنزيل البرنامج بنفسك من الإنترنت ، أو مراسلتي عبر البريد.

3) يوجد في الأرشيف نفسه قائمة بالبرامج المفيدة التي أستخدمها الآن ، وهنا AVR Studio و Barracks و Sina Prog - كلها مناسبة ، سترى.

4) ابحث عن الملف إعداد Proteus 7.7.0، انقر فوق "تثبيت" ، أثناء عملية التثبيت ، سيطلب مفتاحًا ، ثم انقر فوق "تنزيل من الخادم" ، ثم (باللغة الإنجليزية التالي ) ، وبعد فترة يكمل البرنامج التثبيت.

5) الآن ، نيابة عن المسؤول ، قم بتشغيل البرنامج Crack Proteus 7.7.0 تحديثإذا لم يكن من المسؤول ، فلن يأتي شيء منه.

6) يمكن لأي شخص يتحدث الإنجليزية بشكل سيئ أن يروّس البرنامج ، لكن في نفس الوقت كان لدي krakozyabry ، وأنا أعرف اللغة الإنجليزية جيدًا ، لذلك تركتها كما هي.

العمل مع Proteus

لنبدأ بأبسط نموذج - خذ متحكم ATMEGA-8 واكتب برنامجًا له في C ++ الذي سيومض مؤشر LED واحد ، لذلك سنقوم بالخطوات التالية:

1) في الأرشيف مع Proteus ، يوجد ملف AvrStudio4Setup ، نقوم بتشغيله ، ولا يتطلب أي مفتاح ، ولكن هناك شرط واحد لروبوت عادي لهذا البرنامج - المزيد عنه ...

2) عند تثبيت البرنامج ، سيطلب منك تلقائيًا تثبيت برامج تشغيل إضافية على USB - يجب تأكيد هذا الإجراء ، ثم ستفهم السبب.

3) ثم قم بتثبيت برنامج يسمى Win AVR ، يكون تثبيته بديهيًا ، لذلك لن أصفه بالتفصيل.

5) لم أرغب في فتح البرنامج على The Eight ، لذا قمت بتنزيل الإصدار الخامس. إذا أراد أي شخص أن يفعل الشيء نفسه ، فسأستمر في الكتابة عن الإصدار الخامس ، فهو يختلف قليلاً عن الإصدار الرابع.

6) قم بتشغيل البرنامج ، حدد مشروعًا جديدًا.

7) في الجزء السفلي ، أدخل اسم المشروع والدليل الذي سيتم حفظه فيه.

9) ندخل نص البرنامج نضغط F7-التصحيح إذن F5-خلق.

10) لدي نص مثل هذا:

11) #define F_CPU 1000000UL // حدد التردد بالهرتز
12)
13) # تضمين
14) # تضمين
15)
16) int main (void) (// بداية البرنامج الرئيسي
17)
18) DDRD = 0xff ؛ // تكوين جميع دبابيس المنفذ D كمخرجات
19)
20) PORTD | = _BV (PD1) ؛ // ضبط "1" (مرتفع) على دبوس PD1 ،
21) // تضيء الصمام
22)
23) _delay_ms (500) ؛ // انتظر 0.5 ثانية.
24)
25) PORTD & = ~ _BV (PD1) ؛ // عيّن "0" (مستوى منخفض) على دبوس PD1 ،
26) // قم بإيقاف تشغيل LED
27)
28) _delay_ms (500) ؛ // انتظر 0.5 ثانية.
29)
30) PORTD | = _BV (PD1) ؛ // ضبط "1" (مرتفع) على دبوس PD1 ،
31) // ضوء LED
32)
33) _delay_ms (500) ؛ // انتظر 0.5 ثانية.
34)
35) PORTD & = ~ _BV (PD1) ؛ // عيّن "0" (مستوى منخفض) على دبوس PD1 ،
36) // قم بإيقاف تشغيل LED
37)
38)) // قوس إغلاق للبرنامج الرئيسي

41) ننتقل إلى البروتيوس. نفتح مشاكل.

42) في الخط الجانبي ، اختر وضع المكون.

43) المعالجات الدقيقة

44) حدد وحدة التحكم الخاصة بنا.

45) نبني رسم تخطيطي.

47) الآن نشير إلى المجلد الذي تم حفظ رمز البرنامج فيه ، يجب أن يكون له الامتداد عرافة.

48) نقوم ببرمجة وحدة التحكم ، ثم انقر فوق يطلق، نرى وميض LED نفسه.

الآن تعلمنا البيانات الأساسية للنمذجة. لكن هذه ليست كل ميزات برنامج Proteus. الآن دعنا نستخدم الحزمة آريسلإنشاء لوحة دوائر مطبوعة ثلاثية الأبعاد.

على سبيل المثال ، اخترت نموذجًا جاهزًا.

لكن البرنامج لديه أيضًا القدرة على إنشاء مشاريع جديدة. بعد بناء اللوحة ، حدد انتاج | , التصور ثلاثي الأبعاد وفويلا: اللوحة ثلاثية الأبعاد جاهزة. آمل أن يكون هذا المقال قد ساعد قليلاً على الأقل في إتقان برنامج هواة الراديو المفيد هذا. لقد كنت معك كاتب العمود.

ناقش المقال PROTEUS

في عصر أحدث التقنيات ، لم يعد من الضروري تجميع أي دائرة على لوح التجارب للتأكد من أنها تعمل. تتوفر برامج المحاكاة لمحاكاة الدوائر في الوقت الفعلي. واحد منهم هو بروتيوس... هذا برنامج متعدد الاستخدامات إلى حد ما لمحاكاة الدوائر المختلفة. في الواقع ، يتضمن برنامج Proteus "برامج بأسماء مشاكل(برنامج محاكاة) و آريس(توجيه لوحات الدوائر المطبوعة) ، حيث يمكن تتبع تخطيط اللوحات تلقائيًا ، وفقًا للمخطط الذي تم وضعه مسبقًا في ISIS.

لنبدأ بالتعرف على الواجهة. لتحديد المكونات ، تحتاج إلى النقر فوق الزر "P" في الزاوية اليسرى العليا من الشاشة (بالقرب من نقش "الأجهزة").

بعد ذلك ستظهر نافذة كالتالي:

يوجد في العمود الموجود على اليسار تصنيف العناصر ، وفي العمود الموجود في المنتصف ، توجد العناصر نفسها ، وفي "النافذة" اليسرى السفلية - جسم العنصر (إذا كان هناك عنصر في مكتبة ARES) ، وفي الجزء العلوي النافذة اليمنى هي العنصر نفسه ، على سبيل المثال ، اخترت متحكم ATTINY13 ، مثل هذا يبدو:

إذا لم تتمكن من العثور على عنصر ، يمكنك استخدام وظيفة البحث. للقيام بذلك ، تحتاج فقط إلى دفع الاسم الكامل أو الجزئي للعنصر الذي تبحث عنه في العمود الموجود في الزاوية اليسرى العليا وتحديد الخيار المطلوب من بين النتائج.

الآن يمكنك البدء في نمذجة بعض الدوائر. بادئ ذي بدء ، يمكنك محاولة "تجميع" هزاز متعدد على ترانزستورين ، وفقًا للمخطط التالي:

لتحديد الترانزستورات ، اضغط على "P" - "ترانزستورات" وحدد 2N4410 الخاص بنا. توجد المكثفات تحت عنوان "المكثفات" والمقاومات تحت عنوان "المقاومات" و LED تحت عنوان "الإلكترونيات الضوئية". أما بالنسبة للبطارية ، فهي موجودة في مجموعة "Simulator Primitives". من المستحسن وضع المكونات داخل منطقة العمل (مستطيل أزرق). بعد ذلك ، يجب عليك تحديد المسار التلقائي للروابط ، ويتم ذلك إما من خلال القائمة ، أو من خلال لوحة "الوصول السريع" ، فالأخير هو الأفضل. لتنشيط الموجه الآلي من خلال اللوحة ، تحتاج إلى الضغط على هذا المفتاح:

لذلك ، يتم تنشيط جهاز التوجيه التلقائي ، يتم وضع العناصر ، والآن يمكنك توصيل دبابيسها وفقًا للرسم التخطيطي. بتجميع الاستنتاجات معًا ، حصلنا على شيء من هذا القبيل.

بروتيوس هو برنامج متعدد الاستخدامات يمكنك من خلاله إنشاء العديد من الأجهزة الإلكترونية الافتراضية ومحاكاتها. يحتوي على مكتبة ضخمة من الدوائر الدقيقة التناظرية والرقمية ، وأجهزة الاستشعار ، والعناصر المنفصلة: المقاومات ، والمكثفات ، والصمامات الثنائية ، والترانزستورات ، إلخ. هناك أيضًا مجموعة واسعة من المكونات الإلكترونية الضوئية: شاشات العرض ، ومصابيح LED ، ومزدوجات البصريات ، وما إلى ذلك.

تتمثل الميزة والاختلاف الرئيسيين لبرنامج Proteus عن البرامج المماثلة الأخرى لمحاكاة تشغيل الدوائر الكهربائية في القدرة على محاكاة تشغيل المعالجات الدقيقة والميكروكونترولر (MC). تحتوي مكتبة Proteus على الأنواع الرئيسية التالية من MK: AVR و ARM و PIC و Cortex.

كما هو الحال في أي برنامج آخر مشابه مصمم لمحاكاة تشغيل الدوائر الكهربائية ، يحتوي هذا البرنامج على عدد من أدوات القياس الافتراضية: أجهزة قياس التيار الكهربائي ، ومقاييس الفولتميتر ، ومقياس الواط ، وراسم الذبذبات ، والمحلل المنطقي ، والعداد ، إلخ.

أيضًا ، يحتوي Proteus على أدوات مدمجة للتصميم الآلي للوحات الدوائر المطبوعة ولإنشاء نماذجها ثلاثية الأبعاد.

لمحاكاة برنامجنا الأول ، نحتاج فقط إلى متحكم ATmega8 ومقاوم ومصباح LED من المكتبة.

التخصيص بروتيوس 8.4

يبدأ أي إعداد مع الإطلاق. في النافذة التي تظهر ، انقر فوق رمز الصمام الثنائي مع مكثف لقطة تخطيطية(دوائر).

سيؤدي هذا إلى فتح نافذة بها حقل فارغ.

الآن دعنا نضيف متحكم ATmega8 ومقاوم ومصباح LED.

بشكل افتراضي ، يتم تعيين الوضع المناسب وضع المكونلذلك ، للوصول إلى القائمة الخاصة بتحديد العناصر الإلكترونية والعناصر الأخرى ، ما عليك سوى النقر فوق الزر P الموجود على اللوحة جهاز(جهاز). بعد ذلك ، ستفتح نافذة تحتاج فيها إلى الاختيار من القائمة فئة(فئات) المعالجات الدقيقة المرحلية(المعالجات الدقيقة) ، في تصنيف فرعي(فئات فرعية) - عائلة AVR... التالي في النافذة نتائجالبحث واختيار MK ATMEGA8... انقر فوق الزر نعم.

بعد ذلك سيظهر في قائمة النافذة جهازويمكن بالفعل سحبه بالماوس إلى منطقة العمل.

أضف المقاوم و LED بنفس الطريقة.

المصابيح في هذه الفئة الإلكترونيات الضوئية(الإلكترونيات الضوئية) وما بعده في الفئة الفرعية المصابيح... في هذا المثال ، تم تحديده باللون الأخضر LED- أخضر.

الآن نقوم بتجميع الدائرة ، كما هو موضح في الشكل أدناه. نقوم بتوصيل المقاوم R1 بدبوس MK PC0 ، الذي نقوم بتوصيله بأنود LED D1. نقوم بتوصيل كاثود LED بالأرض. العنصر "أرضي" موجود في قائمة علامة التبويب وضع المحطات.

لتغيير قيمة مقاومة المقاوم R1 ، تحتاج إلى النقر فوقه نقرًا مزدوجًا. في النافذة التي تفتح ، قم بتعيين 300 أوم لكل سطر مقاومة(مقاومة).

يرجى ملاحظة أن دبابيس وحدة التحكم الدقيقة في Proteuse مجمعة في مجموعات منفصلة حسب المنافذ للراحة. ومع ذلك ، هذا لا يتوافق مع موقعهم في MC حقيقي. بالإضافة إلى ذلك ، لا توجد مؤشرات للجهد الذي يتم توفيره لتشغيل MK. يتم تثبيت هذه الميزة بشكل افتراضي.

كتابة برنامج لذاكرة الميكروكونترولر

الآن يبقى أن نكتب الكود الخاص بنا في MK الظاهري. انقر نقرًا مزدوجًا فوقه بالماوس وفي الجديد الذي يظهر ، حدد مسار الملف بالرمز. ابحث عن موقع الملف من خلال النقر على أيقونة في شكل مجلد مفتوح في السطر ملف البرنامج.

في مجلد المشروع ، نجد المجلد تصحيحوفيه نختار الملف بالملحق عرافة... بعد ذلك نضغط على الزر افتح.

دعنا نتحدث عن مثل هذا البرنامج الرائع لمحاكاة الدوائر الإلكترونية ، Proteus 7 ، (وبشكل أكثر تحديدًا الإصدار 7.10). بادئ ذي بدء ، ما هو المحاكي ، ولماذا هو مطلوب. تم تصميم محاكي الدوائر الإلكترونية Proteus 7 لمحاكاة الدوائر الإلكترونية التي قمت بإنشائها. أي أنك ترسم مخططًا (أضف المكونات الضرورية واتصل بالتسلسل المطلوب) ، ثم أضف أدوات القياس التي تحتاجها لمراقبة الأداء. الجميل هو أنك لست بحاجة إلى جمع أي شيء في الجهاز. ارسم مخططًا وشاهد كيف يعمل ، قم بقياس معلماته. في بعض الأحيان ، بالطبع ، يحدث أن كل شيء في الأجهزة يعمل بشكل مختلف. بشكل عام ، يحتاج Proteus 7 إلى جهاز كمبيوتر أكثر قوة. الآن دعنا نتعرف على البرنامج نفسه. نقوم بتشغيل البرنامج وبعد التحميل نرى: مجال العمل وأشرطة الأدوات (الموجودة في الأعلى واليسار) ولوحة الخصائص.

لنقم بإنشاء مشروع بسيط. دعنا نضيف مصباح LED ، ومقاوم ، وزر ، ومصدر طاقة ونوصل كل هذا بحيث عند الضغط على الزر ، يكون مؤشر LED قيد التشغيل. انقر فوق "المكونات" ، في شريط الخصائص ، انقر فوق "P".

يمكنك البحث من خلال الفئات عن المكون الذي نحتاجه ، أو بالاسم فقط. في شريط البحث ، اكتب "LED" وحدد مؤشر LED ، على سبيل المثال الأزرق. نضغط عليه مرتين ويتم إضافته إلى مكوناتنا. سنضيف أيضًا زرًا ومقاومًا.

تحتوي لوحتنا الآن على LED وزر ومقاوم. حدد المكون الأول وقم بنقرة واحدة على منطقة العمل. تم إضافة المكون. نضع المكونات بشكل ملائم. يجب ضبط المقاوم على قيمة. للقيام بذلك ، انقر فوقه مرتين وأدخل الفئة التي نحتاجها في نافذة الخصائص.

الآن أنت بحاجة إلى ربطهم. للقيام بذلك ، حرك المؤشر فوق أحد المسامير وانقر بزر الماوس الأيسر ، وقم بتوجيه الموصل إلى الدبوس المتصل وانقر مرة أخرى.

الآن أنت بحاجة لإضافة القوة. انقر على زر "المحطة الطرفية" وأضف عناصر الطاقة (+) والأرض (-).

الجهد الافتراضي هو 5 فولت. (يتم إضافتهم إلى مجال العمل بنفس طريقة المكونات). ونقوم بتوصيلهم بالنقاط المرغوبة للدائرة. والنتيجة هي مثل هذا المخطط.

الآن ننظر في الزاوية اليسرى السفلية من قاذفة المحاكاة. كل شيء ، كما في اللاعب ، المثلث هو البداية ، والمربع هو التوقف ، وهكذا. إطلاق ، حرك المؤشر فوق الزر واضغط عليه.