Tìm hiểu phần mềm mô phỏng Proteus

Đồ án mô hình hóa mô MỤC LỤC : LỜI NÓI ĐẦU …………………………………………………………………………………2 CHƯƠNG 1: LỊCH SỬ VÀ PHÁT TRIỂN CỦA PROTEUS……………… ……………3 CHƯƠNG 2: PHẠM VI ỨNG DỤNG…………………………………….…….………… 2.1 Các ưu điểm:………………………………………………………… …………… 2.2 - Khả ứng dụng : ………………………………………………….……………5 2.3 - Khả phân tích: ……………………………………………….……………….6 2.4 - Nhược điểm : ……………………………………………………….……………….7 CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM MÔ PHỎNG PROTEUS………………… 3.1 Giới thiệu………………………………………………………………………… …….8 3.2 Thực vẽ mạch…………………………………………………………………… 3.3 Nạp chương trình mô phỏng………………………………………….…………17 CHƯƠNG 4: VÍ DỤ MÔ PHỎNG BẰNG PROTEUS7………………….…………… 19 4.1.Mô mạch đồng hồ led……………………………………………………….19 4.2 Mô mạch đèn giao thông…………………………………….……….……22 4.3 Mạch đồng hồ lịch vạn niên dùng PIC 16F877A:…………………… ……….23 LỜI NÓI ĐẦU GVHD: Lê Quốc Dũng Page Đồ án mô hình hóa mô 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 Công nghệ tin học giúp ích không 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 mô trình làm việc mạch nguyên lý, giúp cho người học điện tử hình dung trực quan vào thực tế linh kiện điện tử Sau thời gian thực đề tài, chúng em gặp nhiều khó khăn với giúp đỡ thầy Lê Quốc Dũng thầy cô khoa CNTD cố gắng nỗ lực thân, đề tài “Tìm hiểu phần mềm mô Proteus” hoàn thành tiến độ Dù cố gắng nỗ lực để thực đề tài này, kiến thức thời gian có hạn nên không tránh khỏi thiếu sót hạn chế, chúng em mong nhận ý kiến đóng góp quý thầy cô bạn Sinh viên thực hiện: Mai Ngọc Sơn CHƯƠNG 1: LỊCH SỬ VÀ PHÁT TRIỂN CỦA PROTEUS GVHD: Lê Quốc Dũng Page Đồ án mô hình hóa mô Proteus đời, phát triển 12 năm Labcenter Electronics – công ty sản xuất phần mền Anh - mà nhiều người sử dụng giới Với Proteus mô hầu hết dạng mạch điện tử Proteus gồm chương trình là: ISIS cho phép thiết kế mà mô hệ thống điện tử bao gồm mạch phần cứng giao diện bên mô mạch điện tử, ARES cho phép người dùng thiết kế mạch in PCB ( Printed Circuit Board) Phần mềm Proteus VSM viết công ty Labcenter Electronics Proteus sử dụng rộng rãi 35 quốc gia Proteus tự khẳng đònh mạnh mô mạch nguyên lý sát với thực tế, 12 năm ngày hoàn thiện phát triển mạnh Proteus 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, phòng 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 Phần mềm Proteus phần mềm cho phép mô hoạt động mạch điện tử bao gồm phần thiết kế mạch viết chương trình điều khiển cho họ vi điều khiển MCS-51, PIC, AVR, … Phần mềm bao gồm chương trình: ISIS cho phép mô mạch ARES dùng để vẽ mạch in CHƯƠNG 2: PHẠM VI ỨNG DỤNG 2.1 Các ưu điểm: GVHD: Lê Quốc Dũng Page Đồ án mô hình hóa mô - 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 mô phân tích tính chất mạch điện Công cụ hỗ trợ cho việc chạy mô mạnh xác Các công cụ đồ thò hỗ trợ mạnh cho việc phân tích tần số , sóng , âm không phần mềm có thêm máy phân tích từ đơn giản : đồng hồ đo Vôn, Ampe, đến máy đo dao động ,máy tạo sóng dao động … - Ngoài Proteus cung cấp cho người sử dụng công cụ mạnh mà phần mềm khác Chẳng hạn thư viện LED với loại màu sắc khác kể led đoạn Nhưng phần hiển thò mạnh mà Proteus cung cấp LCD, mô cho nhiều LCD từ đơn giản đến phức tạp - Một ưu điểm Proteus mô công cụ phát thu tín hiệu từ mạch giao tiếp với máy tính qua công cụ RS232 Trong người sử dung điếu khiển trình truyền phát, tốc độ Baud … giúp cho người lập trình mô mặt truyền phát tín hiệu - Một điểm mạnh khác Proteus cung cấp cho người sử dụng công cụ biên dòch 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 mô - Đối với mạch vi xử lý Proteus cung cấp hình ảnh thực tế linh kiện xuất mà cung cấp cho người lập trình nhiều cửa sổ thông báo GVHD: Lê Quốc Dũng Page Đồ án mô hình hóa mô nội dung nhớ, trỏ, ghi, … - Proteus có thư viện lớn với 6000 linh kiện loại ngày bổ sung Ngoài có keypad (ma trận phím tạo đơn giản cho người thiết kế cần thao tác ma trận phím ) 2.2 - Khả ứng dụng : - Khả ứng dụng Proteus mô , 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 điều kiện mà lại ham học , ham nghiên cứu - Trong thực tế phòng thí nhiệm điện tử xây dựng lên phải tốn không 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 GVHD: Lê Quốc Dũng Page Đồ án mô hình hóa mô trước thực hành thực tế mô hình thật kết chắn không nhỏ 2.3 - Khả phân tích: - Phân tích mạch đơn giản - Phân tích mạch họ vi xử lý - Phân tích mạch qua đồ thò, máy đo ví dụ : + Phân tích Analogue + Phân tích Digital + Phân tích tần số + Phân tích âm + Phân tích truyền phát liệu Nhiều nhiều phương pháp phân tích từ đơn giản đến khả phân tích phức tạp mà thực tế cần phân tích cần nhiều chi phí công cụ sử dụng - Phân tích tải, áp , đủ tải … Proteus cung cấp cho người sử dụng khả phân tích tải giúp người sử dụng hình dung tải ảnh hưởng đến linh kiện mà chi phí an toàn tuyệt đối - Lưu lại kết phân tích 2.4 - Nhược điểm : - Phần mềm có nhược điểm Proteus không tránh khỏi nhươc điểm : + Phần mềm công ty nước nên tính chất quyền cao, biết đến nên khó kiếm thực tế + Trong thiết kế có nhiều phần Proteus chạy không theo quy tắc làm người sử dụng đôi lúc gặp khó khăn GVHD: Lê Quốc Dũng Page Đồ án mô hình hóa mô + 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 công ty nước viết nên 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) CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM MÔ PHỎNG PROTEUS 3.1 Giới thiệu Proteus VSM (Virtual Simulation Machine) Labcenter Electronics phần mềm mô mạch điện ưa thích So với phần mềm mô GVHD: Lê Quốc Dũng Page Đồ án mô hình hóa mô phỏng mạch điện tử khác, Proteus có nhiều ưu điểm trội như: mô nhiều linh kiện điện tử thiết bị hiển thị, kết mô trực quan mạch điện tử thật Và tính mà chúng ta, người học vi điều khiển, quan tâm khả mô chip vi điều khiển với chương trình người dùng nạp Proteus hỗ trợ nhiều chip vi điều khiển 8051, AVR, PIC, HC11, ARM7/LPC2000 Nếu bạn muốn học AVR mà điều kiện kinh nghiệm để làm mạch phát triển bạn muốn kiểm tra chương trình trước nạp vào mạch phát triển Proteus lựa chọn không thề bỏ qua Phần mềm bao gồm chương trình: ISIS cho phép mô mạch ARES dùng để vẽ mạch in 3.2 Thực vẽ mạch Khởi động chương trình - Start > All Program > Proteus Professional > ISIS Professional Chạy Proteus: sau nhấn vào button “Components” “Pick Devices” để chọn linh kiện GVHD: Lê Quốc Dũng Page Đồ án mô hình hóa mô Hình Giao diện Proteus Chọn linh kiện: dialog Pick Divices, ô “Keywords” nhập mega8, bạn thấy linh kiện có tên “ATMEGA8” bên cửa sổ “Results”, double click vào linh kiện để mang cửa sổ “Object selector” GVHD: Lê Quốc Dũng Page Đồ án mô hình hóa mô Hình Chọn linh kiện Để tìm điện trở, bạn đánh keyword “res”, chọn “Resistors” “category” Double click vào link kiện “RES” ô “Results” GVHD: Lê Quốc Dũng Page 10 Đồ án mô hình hóa mô Hình Chọn điện trở Thực tương tự để chọn GREEN - LED keyword “green led” Hình Chọn Green LED Sau chọn loại linh kiện cần thiết bạn nhấn OK quay cửa số chính, bạn thấy cửa sổ “Object selector” sau: GVHD: Lê Quốc Dũng Page 11 Đồ án mô hình hóa mô Hình Các link kiện cần cho mô Thao tác với mouse Proteus: khác với số chương trình vẽ mạch điện khác, tháo tác mouse Proteus lạ nên gây bối rối cho bạn, theo hướng dẫn sau đây:  Chọn linh kiện để vẽ: left – click lên tên linh kiện cửa sổ “Object selector”  Đặt linh kiện: Left – click lên cửa sổ mạch điện Right click lên linh kiện cửa số mạch điện làm cho linh kiện bao màu “đỏ”, tức bạn chọn linh kiện  Bỏ chọn linh kiện: thực cách Right – click lên vị trí trống cửa sổ mạch điện  Delete linh kiện: Right – click lần lên linh kiện delete linh kiện khỏi cửa sổ mạch điện, Right click lần lên linh kiện chọn trước (có màu đỏ) xóa linh kiện GVHD: Lê Quốc Dũng Page 12 Đồ án mô hình hóa mô  Di chuyển linh kiện: chọn linh kiện trước (right – click) drag để di chuyển linh kiện mouse left  Xoay lật linh kiện: chọn linh kiện cần xoay hay lật (right – click), dùng nút công cụ để xoay lật linh kiện Hình Các nút công cụ xoay lật linh kiện  Hiện cửa sổ thuộc tính linh kiện: nhiều bạn cần thay đổi số thuộc tính linh kiện (ví dụ giá trị điện trở), bạn thực điều cửa sổ thuộc tính linh kiện Để cửa sổ thuộc tính linh kiện bạn right – click trước (để chọn linh kiện – linh kiện đỏ lên) sau left – click sau  Theo hướng dẫn trên, bạn click vào ATMEGA8 đặt linh kiện lên mạch điện bạn (đặt lên cửa sổ làm việc lớn) cách left - click lên bất vị trí cửa sổ mạch điện Thực tương tự cho LED điện trở hình vẽ bên GVHD: Lê Quốc Dũng Page 13 Đồ án mô hình hóa mô Hình Đặt linh kiện lên mạch điện Tiếp theo đặt “Ground” cho LED, nhấn vào nút công cụ “Inter – sheet Terminal” hình bên GVHD: Lê Quốc Dũng Page 14 Đồ án mô hình hóa mô Hình Nút công cụ Inter – sheet Terminal Bạn thấy cửa sổ “Object devices” có số thiết bị, ý dến “POWER” “GROUND”, nguồn mass cho mạch điện bạn Hãy chọn GROUND đặt lên mạch điện bạn Bước tiếp theo, nối dây: không cần công cụ, để nối dây bạn cần rê mouse đến điểm cần nối linh kiện, bạn thấy xuất dấu chéo “x”, lúc click mouse di chuyển (không cần giữ mouse) đến vị trí click lần Hình Nối dây GVHD: Lê Quốc Dũng Page 15 Đồ án mô hình hóa mô Theo cách bạn nối dây cho mạch điện bạn, mạch điện hoàn chỉnh sau Hình 10 Sau nối dây Bây thay đổi giá trị điện trở, giá trị mặc định 10k, giá trị lớn, dòng điện nhỏ, mô bạn không thấy LED sáng lên Bạn thay đổi thành 100 (100 Ohm) Trước hết cho cửa sổ thuộc tính điện trở (right click left click lên điện trở), thay đổi ô resistance GVHD: Lê Quốc Dũng Page 16 Đồ án mô hình hóa mô Hình 11 Thay đổi giá trị điện trở 3.3 Nạp chương trình mô Nạp chương trình vào chip Atmega8: cửa sổ thuộc tính chip Atmega8, ô “Program file” click tìm đến file “avr1.hex” mà bạn tạo thư mục Project AVR1 sau biên dịch Chú ý thay đổi thông số “Clock frequency” Mhz Hình 12 Đổ chương trình cho chip GVHD: Lê Quốc Dũng Page 17 Đồ án mô hình hóa mô Hãy lưu mạch điện bạn việc cuối chạy mô phỏng, sử dụng công cụ Play để chạy mô mạch điện bạn, kết sau Hình 13 Kết mô CHƯƠNG 4: VÍ DỤ MÔ PHỎNG BẰNG PROTEUS7 4.1.Mô mạch đồng hồ led GVHD: Lê Quốc Dũng Page 18 Đồ án mô hình hóa mô Đây mạch mô đồng hồ led Để kiểm tra mạch có code hay sai Proteus phần mềm hỗ trợ cao GVHD: Lê Quốc Dũng Page 19 Đồ án mô hình hóa mô Để kiểm tra code hay sai ta nạp code vào AT89C52 Bước 1: chọn file code cần nạp cho AT89C52 Bước 2: bấm OK Bước 3: bấm nút Play để kiểm tra Kết sau mô Đồng hồ led chạy với thời gian thực GVHD: Lê Quốc Dũng Page 20 Đồ án mô hình hóa mô 4.2 Mô mạch đèn giao thông Mạch mô đèn giao thông ngã tử sử dụng AT89C51 Sau nạp code mạch chạy thông số thời gian hiển thị led GVHD: Lê Quốc Dũng Page 21 Đồ án mô hình hóa mô 4.3 Mạch đồng hồ lịch vạn niên dùng PIC 16F877A: Mạch mô làm lịch vạn niên Sau nạp code thông tin cần hiển thị led GVHD: Lê Quốc Dũng Page 22 Đồ án mô hình hóa mô GVHD: Lê Quốc Dũng Page 23 Đồ án mô hình hóa mô GVHD: Lê Quốc Dũng Page 24 [...]... chip GVHD: Lê Quốc Dũng Page 17 Đồ án mô hình hóa và mô phỏng Hãy lưu mạch điện của bạn và việc cuối cùng là chạy mô phỏng, sử dụng thanh công cụ Play để chạy mô phỏng mạch điện của bạn, kết quả như sau Hình 13 Kết quả mô phỏng CHƯƠNG 4: VÍ DỤ MÔ PHỎNG BẰNG PROTEUS7 4.1 .Mô phỏng mạch đồng hồ led GVHD: Lê Quốc Dũng Page 18 Đồ án mô hình hóa và mô phỏng Đây là mạch mô phỏng đồng hồ led 7 thanh Để kiểm tra... hay sai thì Proteus là phần mềm hỗ trợ rất cao GVHD: Lê Quốc Dũng Page 19 Đồ án mô hình hóa và mô phỏng Để kiểm tra code đúng hay sai thì ta nạp code vào AT89C52 Bước 1: chọn file code cần nạp cho AT89C52 Bước 2: bấm OK Bước 3: bấm nút Play để kiểm tra Kết quả sau khi mô phỏng Đồng hồ led 7 thanh chạy đúng với thời gian thực GVHD: Lê Quốc Dũng Page 20 Đồ án mô hình hóa và mô phỏng 4.2 Mô phỏng mạch... thông Mạch mô phỏng đèn giao thông ở các ngã tử sử dụng AT89C51 Sau khi nạp code mạch chạy và thông số thời gian được hiển thị trên led 7 thanh GVHD: Lê Quốc Dũng Page 21 Đồ án mô hình hóa và mô phỏng 4.3 Mạch đồng hồ lịch vạn niên dùng PIC 16F877A: Mạch mô phỏng làm lịch vạn niên Sau khi nạp code thông tin cần sẽ hiển thị trên led 7 thanh GVHD: Lê Quốc Dũng Page 22 Đồ án mô hình hóa và mô phỏng GVHD:...Đồ án mô hình hóa và mô phỏng Hình 3 Chọn điện trở Thực hiện tương tự để chọn GREEN - LED bằng keyword “green led” Hình 4 Chọn Green LED Sau khi chọn 3 loại linh kiện cần thiết bạn hãy nhấn OK và quay về cửa số chính, khi đó bạn thấy trong cửa sổ “Object selector” như sau: GVHD: Lê Quốc Dũng Page 11 Đồ án mô hình hóa và mô phỏng Hình 5 Các link kiện cần cho mô phỏng Thao tác với mouse trong Proteus: ... click rồi left click lên điện trở), thay đổi ô resistance của nó GVHD: Lê Quốc Dũng Page 16 Đồ án mô hình hóa và mô phỏng Hình 11 Thay đổi giá trị của điện trở 3.3 Nạp chương trình và mô phỏng Nạp chương trình vào chip Atmega8: hãy hiện cửa sổ thuộc tính của chip Atmega8, trong ô “Program file” hãy click và tìm đến file “avr1.hex” mà bạn đã tạo trong thư mục Project của bài AVR1 sau khi biên dịch Chú... Thực hiện tương tự cho 8 LED và 1 điện trở như hình vẽ bên dưới GVHD: Lê Quốc Dũng Page 13 Đồ án mô hình hóa và mô phỏng Hình 7 Đặt linh kiện lên mạch điện Tiếp theo là đặt “Ground” cho LED, nhấn vào nút công cụ “Inter – sheet Terminal” như hình bên dưới GVHD: Lê Quốc Dũng Page 14 Đồ án mô hình hóa và mô phỏng Hình 8 Nút công cụ Inter – sheet Terminal Bạn thấy trong cửa sổ “Object devices” có 1 số thiết... trí tiếp theo và click lần nữa Hình 9 Nối dây GVHD: Lê Quốc Dũng Page 15 Đồ án mô hình hóa và mô phỏng Theo cách này bạn hãy nối dây cho mạch điện của bạn, mạch điện hoàn chỉnh như sau Hình 10 Sau khi nối dây Bây giờ hãy thay đổi giá trị của điện trở, giá trị mặc định là 10k, giá trị này quá lớn, dòng điện sẽ rất nhỏ, khi mô phỏng bạn sẽ không thấy các LED sáng lên Bạn hãy thay đổi nó thành 100 (100 Ohm)... lên 1 linh kiện là delete linh kiện đó khỏi cửa sổ mạch điện, hoặc Right click 1 lần lên 1 linh kiện đã được chọn trước đó (có màu đỏ) cũng sẽ xóa linh kiện này GVHD: Lê Quốc Dũng Page 12 Đồ án mô hình hóa và mô phỏng  Di chuyển linh kiện: chọn linh kiện trước (right – click) và drag để di chuyển linh kiện bằng mouse left  Xoay và lật linh kiện: chọn linh kiện cần xoay hay lật (right – click), dùng... 16F877A: Mạch mô phỏng làm lịch vạn niên Sau khi nạp code thông tin cần sẽ hiển thị trên led 7 thanh GVHD: Lê Quốc Dũng Page 22 Đồ án mô hình hóa và mô phỏng GVHD: Lê Quốc Dũng Page 23 Đồ án mô hình hóa và mô phỏng GVHD: Lê Quốc Dũng Page 24 ... sau: GVHD: Lê Quốc Dũng Page 11 Đồ án mô hình hóa và mô phỏng Hình 5 Các link kiện cần cho mô phỏng Thao tác với mouse trong Proteus: khác với 1 số chương trình vẽ mạch điện khác, tháo tác mouse trong Proteus hơi lạ nên có thể gây bối rối cho bạn, hãy theo hướng dẫn sau đây:  Chọn linh kiện để vẽ: left – click lên tên linh kiện trong cửa sổ “Object selector”  Đặt linh kiện: Left – click lên cửa sổ