GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PROTEUS VSM I

Luận văn tốt nghiệp Sinh Viên : Phạm Quốc Hiệp CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PROTEUS VSM I - Giới thiệu chung : Trong lĩnh vực khoa học công nghệ ngày phát triển không ngừng ngành tin học nói chung có mặt tất ngành nghề từ đơn giản đến phức tạp Cơng nghệ tin học giúp ích khơng nhỏ vào công việc giảng dạy mang lại nhiều kết không nhỏ Proteus VSM (Virtual Simulation Microprocessor) chương trình tạo chạy mạch điện ,các mạch có vi xử lý mơ q trình làm việc mạch nguyên lý, giúp cho người học điện tử hình dung trực quan vào thực tế linh kiện điện tử Phần mềm Proteus VSM viết công ty Labcenter Electronics Proteus sử dụng rộng rãi 35 quốc gia Proteus tự khẳng định mạnh mơ mạch nguyên lý sát với thực tế, 12 năm ngày hồn thiện phát triển mạnh Protesu cung cấp cho người sử dụng toàn linh kiện điện tử để người dùng tạo mạch nguyên lý sau chạy thử so sánh với kết thực tế Chính Proteus tạo chạy mạch đơn giản mạch phức tạp nên dùng giảng dạy, phịng thí nhiệm điện tử thực hành vi xử lý … Phần mềm Proteus chạy môi trường Window 32 bit , yêu cầu phần cứng đơn giản CPU 300MHz trở lên II- Các chức Proteus Các ưu điểm: - - - Dễ dàng tạo sơ đồ nguyên lý đơn giản từ mạch điện đơn giản, đến mạch có lập trình vi xử lý Dễ dàng chỉnh sửa đặc tính linh kiện sơ đồ nguyên lý : chỉnh sửa số bước động bước, chỉnh sửa nguồn nuôi cho mạch ,thay đổi tần số hoạt động vi xử lý… Công cụ hỗ trợ kiểm tra lổi thiết kế sơ đồ nguyên lý Xem lưu lại phần báo lỗi Chạy mơ phân tích tính chất mạch điện Công cụ hỗ trợ cho việc chạy mô mạnh xác Các cơng cụ đồ thị hỗ trợ mạnh cho việc phân tích tần số , sóng , âm khơng phần mềm cịn có thêm máy phân tích từ đơn giản : đồng hồ đo Vôn, Ampe, đến máy đo dao động ,máy tạo sóng dao động … Ngồi Proteus cịn cung cấp cho người sử dụng cơng cụ mạnh mà phần mềm khác khơng có Chẳng hạn thư viện LED với loại màu sắc khác Luận văn tốt nghiệp Sinh Viên : Phạm Quốc Hiệp kể led đoạn Nhưng phần hiển thị mạnh mà Proteus cung cấp - - - - LCD, mơ cho nhiều LCD từ đơn giản đến phức tạp Một ưu điểm Proteus mơ cơng cụ phát thu tín hiệu từ mạch giao tiếp với máy tính qua cơng cụ RS232 Trong người sử dung điếu khiển trình truyền phát, tốc độ Baud … giúp cho người lập trình mơ mặt truyền phát tín hiệu Một điểm mạnh khác Proteus cung cấp cho người sử dụng công cụ biên dịch cho họ vi xử lý MSC51, AVR ,HC11 … Qua tạo tập tin HEX dùng để nạp cho vi xử lý tập tin DSI dùng để xem chạy kiểm tra bước chương trình mơ Đối với mạch vi xử lý Proteus khơng cung cấp hình ảnh thực tế linh kiện xuất mà cung cấp cho người lập trình nhiều cửa sổ thông báo nội dung nhớ, trỏ, ghi, … Proteus có thư viện lớn với 6000 linh kiện loại ngày bổ sung Ngồi cịn có keypad (ma trận phím tạo đơn giản cho người thiết kế cần thao tác ma trận phím ) - Khả ứng dụng : - - - - Khả ứng dụng Proteus mơ , phân tích kết từ mạch nguyên lý Proteus giúp cho người sử dụng thấy trước mạch thiết kế chạy hay sai trước thiết kế bo mạch Các công cụ phục vụ cho việc phân tích mạch có độ xác cao đo vôn hay ampe, máy đo dao động Khả áp dụng chương trình Proteus vào giảng dạy tốt cho thầy cho sinh viên học tập kỹ thuật điện tử Proteus cung cấp gần đầy đủ từ đến phức tạp cho người học điện tử vi xử lý Đối với sinh viên Proteus mà sử dụng rộng dãi gần thầy dạy cho họ nhà Nó giúp cho sinh viên tự học, tự nhiên cứu thiết kế thử phần học chạy xem kết rút học tốt Điều tiết kiệm tiền cho sinh viên khơng có điều kiện mà lại ham học , ham nghiên cứu Trong thực tế phịng thí nhiệm điện tử xây dựng lên phải tốn khơng ngân sách Nếu Proteus ứng dụng qua máy tính thầy cung cấp cho sinh viên toàn mạch điện đơn giản ,hơn tạo KIT vi xử lý dùng phục vụ cho việc thực hành vi xử lý Qua thầy cung cấp cho sinh viên mạch điện tử phục vụ trình học tập từ sinh viên tự nguyên cứu thực hành trước nhà trước thực hành thực tế mơ hình thật kết chắn không nhỏ Luận văn tốt nghiệp Sinh Viên : Phạm Quốc Hiệp - Khả phân tích: - - + Phân tích âm Phân tích mạch đơn giản + Phân tích truyền phát liệu Phân tích mạch họ vi Nhiều cịn nhiều phương pháp phân tích từ đơn giản đến khả phân tích phức tạp mà ngồi thực tế cần phân tích cần nhiều chi phí xử lý Phân tích mạch qua đồ cơng cụ sử dụng Phân tích q tải, áp , đủ tải … Proteus cung cấp cho người sử dụng khả thị, máy đo ví dụ : phân tích tải giúp người sử dụng hình dung tải ảnh hưởng đến + Phân tích Analogue linh kiện mà khơng phí an tồn tuyệt đối + Phân tích Digital Lưu lại kết phân tích + Phân tích tần số - Nhược điểm : - Phần mềm có nhược điểm Proteus khơng tránh khỏi nhươc điểm : + Phần mềm công ty nước ngồi nên tính chất quyền cao, biết đến nên khó kiếm ngồi thực tế + Trong thiết kế có nhiều phần Proteus chạy khơng theo quy tắc làm người sử dụng đôi lúc gặp khó khăn + Sử dụng phức tạp mạch vi xử lý hay mạch cần chỉnh sửa tính chất linh kiện (do nhiều tính chất phải điều chỉnh) + Phần mềm cơng ty nước ngồi viết nên khơng có tài liệu cung cấp hay hướng dẫn sử dụng + Hướng dẫn sử dụng Proteus hoàn toàn tiếng anh nên đòi hỏi người sử dụng phải có tảng tiếng anh muốn sử dụng cách hiệu (nhất tiếng anh chuyên ngành điện tử) Luận văn tốt nghiệp Chương II : Sinh Viên : Phạm Quốc Hiệp VẼ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ I GIỚI THIỆU CHUNG Bất kỳ mạch điện từ đơn giản đến phức tạp, phần sơ đồ nguyên lý Dựa vào sơ đồ nguyên lý người thiết kế người đọc hiểu phần hay tồn phần ngun lý hoạt động mạch Do sơ đồ nguyên lý phần thiếu mạch phần mềm mạch điện Qua tùy phần mềm phân tích mạch để đưa kết thực nhiệm xem đạt yêu cầu chưa Phần mềm Proteus không ngoại lệ bước đầu phải tạo sơ đồ nguyên lý để dựa vào chương trình phân tích so sánh mạch với kết thực tế kiểm tra cơng thức tính tốn - Cách mở proteus window - Khi Proteus cài đặt hoàn chỉnh, để mở Proteus vào Start -> Program -> Proteus Lite -> Chọn ISIS Hình -1 : menu mở chương trình Proteus - Để mở nhanh phần mềm proteus ta kéo biểu tượng hình để sau mở nhanh Hình - : Tiêu hình dùng để mở nhanh Proteus VSM Desktop Luận văn tốt nghiệp Sinh Viên : Phạm Quốc Hiệp – Giao diện Proteus VSM Sau mở chương trình Proteus phần mềm khởi động hịan tất bạn thấy phần dao diện gần sau: Hình -3 : Giao diện sau khởi động Proteus Luận văn tốt nghiệp Sinh Viên : Phạm Quốc Hiệp Nếu chương trình khơng hiển thị đầy đủ ta vào menu View -> Toolbar để loại bỏ hay thêm vào cơng cụ cần Hình - : Menu dùng lấy công cụ dùng thiết kế Sau chọn Toolbar , chương trình đưa cửa sổ cho ta chọn hay loại bỏ cơng cụ cần Hình - : Menu chọn hay loại bỏ công cụ cần thiết thiết kế Trong : File Toolbar : công cụ thông thường , tạo trang , mở trang , lưu trang … View Toolbar : công cụ phóng to, thu nhỏ, lưới … Edit Toolbar : cơng cụ chỉnh sửa , copy , xóa … Design Toolbar : công cụ phục vụ thiết kế … Luận văn tốt nghiệp Sinh Viên : Phạm Quốc Hiệp Khái quát biểu tượng dùng chương trình : a Các biểu tượng : ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ New : tạo trang thiết kế Open : mở trang thiết kế Save : lưu trang thiết kế Print : in trang thiết kế Print Area : in phần trang thiết kế Import Section : mở file import Export Section : lưu file import b Các biểu tượng thao tác hình : ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ Redraw : vẽ lại hình thiết kế (làm tươi lại hình) Grid : bật tắt ô lưới False Origin : Cursor : đặt biểu tượng trỏ ln có dạng X Pan : di chuyển trang thiết kế Zoom in : phóng lớn trang thiết kế Zoom out : thu nhỏ trang thiết kế View All : xem toàn trang thiết kế View Area : xem phần trang thiết kế Luận văn tốt nghiệp Sinh Viên : Phạm Quốc Hiệp c Các biểu tượng Proteus ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ Component : mở cửa sổ linh kiện thiết kế (cửa sổ device) ♦ Junction Dot : đặt điểm nối Wire Label : đặt tên cho dây nối, tên cho Bus Script : chèn kịch vào trang thiết kế Bus : đặt bó dây Sub-Circuit : đặt kí hiệu mạch Instant Edit : chỉnh sửa linh kiện Terminal : mở cửa sổ lấy nguồn ,đất Device Pin : ký hiệu chân Graph : mở cửa sổ đồ thị mô Tape : công cụ phát Tap Recorder Generator : mở cửa sổ cơng cụ phát sóng : sin, DC, clock … Voltage Probe : lấy cơng cụ đặt điểm dị vơn Current Probe : lấy cộng cụ đặt điểm dị dòng điện Multi Meter : lấy máy đo, máy phát dao động … Line : lấy dây nối mạch Box , Circle, Arc ,2D Path : dạng hình thiết kế,hình chữ nhật trịn Text : đặt thích vào trang thiết kế Symbol : mở cửa sổ lấy kí hiệu Maker : lấy kí hiệu thiết kế Luận văn tốt nghiệp Sinh Viên : Phạm Quốc Hiệp d Các biểu tượng phục vụ thiết kế : ♦ Real Time Snap : bật tắt tính bắt điểm lưới ,khả bắt đối tượng trỏ chuột vào ♦ Wire Autorouter : bật tắt tính điều chỉnh đường vẽ (tự động tạo vng góc ngưới sử dụng kéo xiên đường dây nối ) ♦ Search & Tag : cơng cụ tìm kiếm ♦ Property Assigment Tool : vào cửa sổ chân linh kiện chọn ♦ New Sheet : tạo thêm trang trang thiết kế (trang thứ 2) ♦ Delete Sheet : xóa trang dư ♦ Goto Sheet : di chuyển đến trang n ♦ Zoom To Child : vào trang n ♦ Return to Parent : ♦ Bill of Material : tạo tập tin lưư kết tính chất linh kiện trang thiết kế ♦ Electrical Rules Check : kiểm tra sơ đồ nguyên lý trang thiết kế ♦ Nestlist to Ares : gọi chương trình tạo mạch in e Các biểu tượng chỉnh sửa ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ Block Copy : chép khối chọn Block Move : di chuyển khối chọn Block Delete : xóa khối chọn Pick Device / Symbol : mở cửa sổ thư viện linh kiện Make Device : mở cửa sổ chỉnh sửa tính chất linh kiện chọn Decompose : phá vỡ đối tượng chọn thành nhiều phần Package Tool : mở cửa sổ thay đổi sơ đồ chân linh kiện Luận văn tốt nghiệp Sinh Viên : Phạm Quốc Hiệp f Các biểu tượng xoay , đối xứng ♦ ♦ ♦ ♦ Rotate Clockwise : xoay linh kiện chọn Rotate Anti- clockwise : xoay linh kiện chọn (có kiểm tra vẽ lại dây) Flip X axis : đối xứng linh kiện theo trục Y Flip Y axis : đối xứng linh kiện theo trục X II – BƯỚC ĐẦU THIẾT KẾ MẠCH Cách tạo trang thiết kế · - Để tạo trang thiết kế mạch ta làm theo cách sau: Vào menu File -> New Design - Chọn biểu tượng new design thang công cụ Đặt tên cho thiết kế · · · Để đặt tên cho mạch thiết kế vào menu -> Design Sau chọn mục Edit Desgin Properties Cửa sổ xuất sau : đánh vào thông số mạch thiế kế tiêu đề (title) , người thiết kế (Author ) Hình - : cửa sổ cài đặt tên cho mạch , người thiết kế Luận văn tốt nghiệp Sinh Viên : Phạm Quốc Hiệp Cài đặt khổ giấy cho trang thiết kế · · · · · Do tùy mạch thiết kế cần phải đặt hay cần phải chỉnh sửa lại khổ giấy mà thiết kế ta lớn khổ giấy mặc định ban đầu chương trình A4 Để thay đổi khổ giấy ta vào menu System -> chọn Set Sheet Sizes Trang cửa sổ lựa chọn khổ giấy cho trang thiết kế có dạng sau: Hình - : cửa sổ chọn khổ giấy cho trang thiế kế Chọn khổ giấy thiết kế nhấn OK Trong trình thiết kế mạch lớn khổ giấy định trước ta dùng cách để tăng khổ giấy thiết kế lớn Cài đặt thông số màu sắc cho thiết kế · · · Trong thiết kế người thiết kế có sở thích riêng màu sắc trang thiết kế Để cài đặt thông số cho trang thiết kế : màu ,màu dây ,ô lưới ,các mức điện áp hay mức logic 0,1 … ta vào menu Template -> chọn Set Design Defauts Cửa sổ chỉnh sửa có dạng sau : Hình - : cửa sổ hình chỉnh sửa thông số màu sắc trang thiết kế Luận văn tốt nghiệp Sinh Viên : Phạm Quốc Hiệp · Sau chỉnh sửa thông số màu theo sở thích nhấn OK III CÁC THAO TÁC CƠ BẢN TRÊN BẢN VẼ Phóng to, thu nhỏ, di chuyển trang thiết kế a Để phóng to hay thu nhỏ trang thiết kế dung nhiều cách : · Dùng chuột : - Để phóng to hay thu nhỏ dùng nút chuột Trước hết phải chọn trang thiết kế cách nhấn chuột phải trang thiết kế , sau dùng nút chuột phóng to hay thu nhỏ trang thiết kế - Có thể dùng phím Shift + chuột trái (giữ kéo thành cửa sổ) quét phần cửa sổ cần phóng lớn để phóng lớn trang thiết kế theo kiểu Zoom Area · Dùng cơng cụ : - Có thể dùng cơng cụ để phóng to thu nhỏ : để phóng to chọn biểu tượng Zoom in , để thu nhỏ chọn biểu tượng Zoom Out - Ngồi dùng menu : View -> Zoom in để phóng to , View -> Zoom out để thu nhỏ · Dùng phím tắt : - Ngồi để phóng to hay thu nhỏ cách nhanh chóng ta dùng phím tắt F6 để phóng to, F7 để thu nhỏ , kết hợp với di chuột đến vị trí cần phóng to thu nhỏ nhấn phím tắt - Phím F8 dùng để xem toàn trang thiết kế b Di chuyển hình thiết kế Các cách di chuyển hình thiết kế : - Dùng biểu tượng công cụ (Pan) nhấn chuột vị trí cần di chuyển đến - Dùng phím tắt : F5 kết hợp với di chuột đến vị trí cần di chuyển Chú ý : dùng phím tắt để di chuyển trỏ nằm khổ giấy thiết kế có hiệu ,nếu trỏ nằm ngồi khổ giấy có biểu tượng Cài đặt hủy bỏ ô lưới - Để cho việc thiết kế dễ dàng , thiết kế sơ đồ nguyên lý nên bật ô lưới cho trang thiết kế - Để bật ô lưới cho trang thiết kế vào menu View -> Grid hay nhấn phím tắt G - Hoặc chọn biểu tượng công cụ : Các điều chỉnh phụ menu View : - Redraw : thiết kế lấy , xóa , quay hay di chuyển hình , thấy xuất nét không vẽ mà lại có lên hình thiết kế Để làm nét