《Proteus的使用》PPT课件.ppt

2019/6/12,龙从玉,1,Proteus8.0的使用（1）,1、Proteus8.0的基本性能概述,1.1、Proteus主要由两个设计系统及3D浏览器构成： 1）ISIS.EXE（电路原理图设计系统） 2）ARES.EXE（印刷电路版设计系统） Proteus8.0版的新主页（如图-1）。可从主页分别进入Proteus的设计系统或3D浏览器。本节内容为ISIS的使用。,Proteus是英国Labcenter公司嵌入式系统仿真开发平台。其版本及其元器件的数据库升级更新及时。本版课件介绍的Proteus 8.0 Professional是2013年2月推出的专业版。,2.2、Proteus ISIS的主要性能特点： 1） Proteus的电路原理图设计系统（ISIS）性能特点： Proteus的元件库：有分离元件、集成器件、还有多种带CPU的可编程序器件。既有理想元件模型。还有根据各种不同厂家及时更新的实际元件模型。,2019/6/12,龙从玉,2,主页,ISIS,ARES,3D浏览器,图-1 Proteus 8.0 Professional的主页界面,2019/6/12,龙从玉,3,2）Proteus的电路原理图设计系统的仿真实验功能： Proteus电路设计系统不仅能做电路基础实验、模拟电路实验与数字电路实验，而且能做单片机与接口实验。为课程设计与毕业设计提供综合系统仿真。 由于Proteus的实际元件库以真实生产厂家的及时更新的参数建模，所以仿真分析与实验数据真实可信。 在Proteus8.0的交互式仿真中，还能用直观地用颜色表示电压的大小，用箭头表示电流的方向。 Proteus是目前在高校的实验教学中应用较多的软件。,3）Proteus的印刷电路版设计系统(ARES)的性能特点： Proteus的印刷电路版设计系统同样采用年度更新升级，PCB的功能更加完备。目前，有关国际行业的Proteus ARES不同等级认证考试，有利于大学生实验、实习实践及毕业就业的技术储备。 另有Proteus8.0的使用(2)，讲解印刷电路版设计 (ARES)。,2019/6/12,龙从玉,4,2.1、Proteus8.0中ISIS的主窗口介绍： 1）三大窗口：编辑窗口、器件工具窗口、浏缆窗口。 2）两大菜单：主菜单与辅助菜单（通用工具及专用工具）。 2.2、主菜单简介 : 1）文件菜单： 新建/加载/保存/打印。 2）编辑菜单：取消/剪切/考贝/粘贴。 3）浏览菜单：图纸网络设置/快捷工具选项。 4）工具菜单： 实时标注/自动放线/网络表生成/电气规则检查。 5）设计菜单： 设计属性编辑/添加/删除图纸/电源配置。 6）图表分析菜单: 传输特性/频率特性分析/编辑图形/运行分析 。 7）调试菜单：起动调试/复位调试。 8）库操作菜单：器件封装库/编辑库管理。 9）模板菜单：设置模板格式/加栽模板。 10）系统菜单：设置运行环境/系统信息/文件路径。 11）帮助菜单：帮助文件/设计实例。,2、Proteus8.0中ISIS的介绍：,2019/6/12,文件(F)编辑(E)浏览(V)工具(T) 设计(D)绘图(G)除错(D) 库(L)模板(T)系统(S)帮助(H),龙从玉,5,2.3、Proteus中ISIS的主窗口示意图,ISIS系统,通用菜单,专用工具 菜单,电路编辑窗口,坐标原点,浏览窗口,器件工具列表窗口,ARES系统,电气 规则 检查,主菜单,交互仿真按键,元件清单,2019/6/12,龙从玉,6,2.4、Proteus的主菜单示意图,文件(F)编辑(E)浏览(V)工具(T) 设计(D) 绘图(G) 调试(D) 库(L) 模板(T) 系统(S) 帮助(H),点击主菜单,2019/6/12,龙从玉,7,主菜单,编 辑 工 具,点击鼠标: 点击此键可取消左键的放置功能，但可编辑对象。 选择元器件: 在元件表选中器件,在编辑窗中移动鼠标,点击左键放置器件。 标注联接点: 当两条连线交叉时,放个接点表示连通。 标志网络线标号:电路联线可用网络标号代替,相同标号的线是相同的。 放置文本说明: 是对电路的说明,与电路仿真无关! 放置总线: 当多线并行简化联线,用总线标示。 放置器件引脚: 有普通.反相.正时钟.反时钟.短引脚.总线。 放置图纸内部终端: 有普通.输入.输出.双向.电源.接地.总线。 放置子电路: 可将部分电路以子电路形式画在另一图纸上。,调 试 工 具,放置分析图 : 有模拟.数字.混合.频率特性.传输特性.噪声分析等。 放置录放音设置: 放置电源.信号源: 有直流电源,正弦信号源,脉冲信号源等。 放置电压电流探针: 显示网络线上的电压或串联在指定的网络线上显示电流值。 放置虚拟仪器: 有示波器.计数器.RS232终端.SPI调试器.I2C调试器.信号发生器. 图形发生器.直流电压表.直流电流表,交流电压表.交流电流表。,图 形 工 具,放置各种线: 有器件.引脚.端口.图形线.总线等。 放置矩形框: 移动鼠标到框的一角,按下左键拖动,释放后完成。 放置圆形框: 移动鼠标到圆心,按下左键拖动,释放后完成。 放置圆弧线: 鼠标移到起点,按下左键拖动,释放后调整弧长,点击鼠标完成。 画闭合多边形: 鼠标移到起点,点击产生折点,闭合后完成。 放置文字标签: 在编辑框放置说明文本标签。 放置特殊图形: 可在库中选择各种图形。 放置特殊节点: 可有原点.节点.标签引脚名.引脚号。 图形正/反旋转。 图形垂直/水平翻转。,2.5、Proteus辅助工具菜单示意图,通用菜单,2019/6/12,龙从玉,8,3.6、Proteus8.0元件库操作示图,元件分类,子分类,厂商,类别 未定义 模拟IC库 电容库CMOS4000库联接器库 数据转换器 调试工具库,二极管库 ECL1000库 电机库 电感库 拉氏变换库 三相马达 存储器库 微处理器库 混合模型库 简单模型库 运算放大库 光电器件库 PLC器件,PLD及FPGA 电 阻 库 简单模拟器件 扬声器库 开关和继电器 开关器件库 热电子器件库 传感器库 晶体管库 TTL74系列库 TTL74ALS库TTL74AS库 TTL74HC库TTL74HCT库TTL74LS库TTL74S库,型号 类型 特性,确认键,元件图形符号预览,元件PCB封装预览,555,2019/6/12,龙从玉,9,开始,新建设计文档,设置编辑环境,放置元器件,原理图布线,建立网络表,电气检查,是否合格,调整,结束,否,是,3、电路原理图设计流程与操作示范,电路原理图设计流程如右图：,3.1、建立设计文件：打开ISIS系统，选择合适(默认)类型，建立无标题文件，并在存储时命名即可。,3.2、在模板菜单下设置：设计默认或修改规则、编辑文本风格、图形风格、图表颜色等模式。,2019/6/12,龙从玉,10,点击,在编辑窗口双击左键,放置器件,对元件 双击左键,对元件 双击右键,删除元件,编辑元件参数,对元件 单击左键或右键,确定 编辑对象,3.3、选取并放置元器件与调试工具的操作,1）选择并放置元器件（或编辑调试工具）： 先从元件库（调试工具）中确认元器件（调试工具）至预览窗口，再在编辑窗口，点击鼠标左键，放置元器件或工具。 2）改变元器件（或调试工具）的放置方向：对象在编辑窗口时，对器件先单击右键，再点击旋转键。 -删除元器件（或工具）：在编辑窗口对要删除对象双击右键删除； -拖动元器件（或工具）：对要拖动对象，按住左键将对象拖到目的地。,3）编辑元器件（或编辑调试工具）参数： 对元件双击左键，编辑元件参数！,对元件 按住左键 可拖动元件,选取元件可从库操作进入！,2019/6/12,龙从玉,11,例1：编辑电阻参数 从元件库中选定的电阻值是1K，可双击左键，在元件参数对话框中将其改为10K! 当然也可选择隐藏器件的部分参数！,3.6、对原理图作电气规则检查 在工具菜单下做电气规则检查，根据有错提示修改，直到通过电气规则检查。,3.5、放置连线，绘制电路图： 按左键点击第1个对象(元件)； 再按左键点击第2个对象(元件)，二者间就有自动连线了!,3.4 、编辑(修改)元件参数: 按左键（或右键）选中对象， 再按左键编辑(修改)元件参数。 双击左键：确定并编辑参数。,2019/6/12,龙从玉,12,交互式仿真是主要用虚拟仪器（函数信号源、示波器、电压电流表等）实时调节、跟踪电路状态变化的仿真模式。,1）电子仿真工具的分类： 激励信号源：直流电压源、正弦信号源、脉冲信号源、频率调制信号源等（图表仿真也可用）； 常用开关/按键 ； 虚拟仪器有：示波器及各种信号源等，（虚拟仪器子在图表仿真时不可用）。,4、Proteus8.0的电路交互式仿真,电路仿真：就是利用电路软件建立数学模型，通过计算分析来表现电路工作状态的一种手段。 按仿真类型分为交互式仿真（实时仿真）与图表分析仿真（非实时仿真）。,4.1、Proteus8.0的电子仿真工具,2019/6/12,龙从玉,13,2）激励信号源,初始电平 脉冲电平,4、Proteus8.0电路的交互仿真,选择激励源类型；,激励信号源既可交互式仿真，也可做如扫频等图表分析仿真。,设置信号参数；,2019/6/12,龙从玉,14,逻辑数据：点击一次改变状态，启动前可设置常态。 逻辑脉冲：点击一次输出一脉冲，启动前可设置常态。 逻辑数据产生器：分BCD码和HEX两种。,3）常用的开关/按键/数据拨码开关:,在交互式仿真中，可在系统菜单的动画选项中选择电压电流状态指示： 在交互式仿真中，有箭头表示电流方向。 在默认规则中数字引脚颜色表示电平；线段颜色表示电压大小; 可在默认规则的动画选项下，修改颜色所代表的电平、电压的含义！,利用调试工具中电压探针与电流探针，既可交互式仿真时显示电压与电流！也可做图表分析时的电压与电流的取样工具！,开关和继电器库,复位开关(键)：点击接通，放开断开。 乒乓开关：点击接通，再点击断开。 多状态开关：点击一次改变一个状态。,调试工具库 数字逻辑工具,4、Proteus8.0的电路仿真,四通道示波器,信号发生器,2019/6/12,龙从玉,15,虚拟仪器列表 1 虚拟示波器 2 逻辑分析仪 3 定时/计数器 4 虚拟终端 5 SPI调制器 6 I2C调制器 7 信号发生器 8 模式发生器 9 DC电压表 10 DC电流表 11 AC电压表 12 AC电流表,频率调节,电压调节,波形选择,同步触发,Y轴调节,X轴调节,时间/格,电压/格,X位移,Y位移,耦合,输出,4 ）虚拟仪器,2019/6/12,龙从玉,16,例1：一阶电路交互式仿真,仿真实验步骤： 1）在ISIS下创建仿真实验电路。 从元件库调用电路元件（基本元件参数可以修改） ； 将元件连接组成待测电路。,2）从调试工具库中调用仪器（信号源、示波器）与实验电路组成交互式仿真测量电路。,3）根据实验要求，在主窗口操作交互式仿真按键进行仿真。,*4）有些参数也可从调试工具库中调用测试探针直接测试。,4.2、Proteus8.0的交互式仿真操作实践,2019/6/12,龙从玉,17,测量静态工作点： 先调节基极电压（电阻） 在放大器输出不失真时, 使输入ui=0(短接)， 再测量三极管的工作点电压Ue/Ub/Uc及Uce。,静态工作点测试 VCC=12V Ub=2.92V Ue=2.27V Uc=7.50V,VCC =12V,Ub=2.9v,Ue=2.27V,Uc=7.5V,单管放大器实时仿真 测量静态工作点； 测量电压增益； 测量输入电阻/输出电阻; * 逐点测量做出频率特性曲线。,uoc,电压增益： Au=uo/ui,输出电阻： Ro=RL*(uoc/uo)1,例2 ：单管放大器的交互式仿真,ui,2019/6/12,龙从玉,18,5.1、电路图表分析（仿真） 步骤: 建立分析图表 根据需要选择分析图表种类，光标指向编辑窗口，将分析图表添加到原理图； 在电路图中测试点设置相应测量探针，并将探针添加到分析图表中； 在图表分析编辑框，设置相应项目与数据。 进行图表分析仿真，（如有设置错误，则返回编辑对话框修改）。,图表分析项目 1 模拟图表分析 2 数字图表分析 3 混合分析 4 频率分析 5 传输特性分析 6 噪声分析 7 失真分析 8 傅立叶分析 9 音频分析 10交互分析 11一致性分析 12直流扫描分析 13交流扫描分析,5.2、图表分析注意事项: 做图表分析时一定要断开实时仿真虚拟仪器与电路的连线！ 这两种仿真分别运行不同的计算运行程序。 虚拟仪器在图表频率分析中会提示错误！,5、图表分析（仿真）操作说明,2019/6/12,龙从玉,19,5.3、例3：一阶电路响应的图表分析,3,一阶电路图表分析步骤： 1）在电路上添加激励信号源(除去虚拟仪器)； 2）在电路测试点添加电压测试探针； 3）从图表图标中选取模拟仿真表。,2）测试探针也可通过图表；对话框添加。 4）设置模拟仿真起始与结束时间； 5）点击运行框分析运行进行。,2,4,5,1,2,2019/6/12,龙从玉,20,uoc,uo,输入电阻： Ri= R*ui/(us ui),2019/6/12,龙从玉,21,频率特性分析可选用： 1.频率分析图表， 如右上图表。 2 .交流扫频分析表。 如右下图。 在图表中X轴：频率； 左Y轴：幅频曲线 电压增益单位：dB 右Y轴：相频曲线 角度单位：度。,5.4、频率特性分析 功能：测量电路的频率响应,2019/6/12,龙从玉,22,5.5、传输（转移）特性分析,例6：三极管的输出特性的图表分析 三极管电流IC为Y轴；在图表中添加IC。 变量1电压VCE为X轴； 变量2基极电压(流)用于生成分立曲线。,点击图表中仿真运行图表，产生三极管输出特性曲线。,2019/6/12,龙从玉,23,6.1、在Proteus 8.0的ISIS系统帮助菜单中，对电路原理图设计与仿真的各部分均有较详细的说明，可以帮助你进行电路原理图的设计。 6.2、在Proteus 8.0的ISIS系统的帮助菜单中，对各种不同的电路原理图都有正确的设计图例可供参考。 6.3、只有加强练习，才能掌握电路原理图设计的步骤与方法，学好Proteus 8.0的ISIS（电路原理图设计与仿真），才能进一步学习并掌握Proteus 8.0的ARES（印刷电路版的设计）。,6、运用Proteus 8.0的帮助菜单辅助自学,2019/6/12,龙从玉,24,7.1、Proteus软件的来源与升级更新： 电工电子实验中心的机房较早安装使用的是购买的proteus7.1的网络版软件。许多师生个人计算机安装的是下载Proteus的破解升级版。本版课间所述的 Proteus 8.0 Professional也可从网上下载，用于学习Proteus。 7.2 、 Proteus 8.0 Professional安装的注意事项： 1）解压Proteus安装文件包前，要关闭杀毒软件。（因其中的破解文件可能被误认为木马被删除）。 2）若要汉化菜单，请在此前备份英文菜单，供需要时还原Proteus的英文菜单。（若汉化菜单后可能使某些对话框的编辑功能丧失）。,7、Proteus 8.0 Professional的安装,2019/6/12,龙从玉,25,7.3、Proteus8.0的Professional的安装演示：,1）下载Proteus8.0软件压缩包并解压，运行“Setup.exe“安装程序，沟选“I accept the terms of”之类的选项框，点“Next”弹出如下界面，选择第一个“Use a locally installed license key ” ，意思是说使用本地的受权文件。,3）点击“Browse For Key File”，找到解压包的Crack目录下的LICENCE.lxk文件，点击“Install”按钮后，在弹出的提示框点“是”按钮。界面如右下图：,2）点击“Next”-“Next”两下，弹出界面如左下图:,2019/6/12,龙从玉,26,4）点击“ Close”关闭，弹出左下图界面，意思是问要不要导入Proteus 7的配置文件，可选中全部三项。,5）点击“Next”后，再点击“Typical” ，选择典型安装模式，如右上图所示。,6）然后按提示操作，点击“Next”，直到安装结束。,注意： *以下两步操作