Tìm hiểu phần mềm mô phỏng Proteus

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2 MB, 24 trang )

Đồ án mô hình hóa và mô phỏng

MỤC LỤC :
LỜI NÓI ĐẦU …………………………………………………………………………………2
CHƯƠNG 1: LỊCH SỬ VÀ PHÁT TRIỂN CỦA PROTEUS………………..……………3
CHƯƠNG 2: PHẠM VI ỨNG DỤNG…………………………………….…….…………..4
2.1. Các ưu điểm:…………………………………………………………..……………..4
2.2 – Khả năng ứng dụng : ………………………………………………….……………5
2.3 – Khả năng phân tích: ……………………………………………….……………….6
2.4 – Nhược điểm : ……………………………………………………….……………….7
CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM MÔ PHỎNG PROTEUS…………………..8
3.1. Giới thiệu…………………………………………………………………………..…….8
3.2. Thực hiện vẽ mạch……………………………………………………………………..8
3.3 Nạp chương trình và mô phỏng………………………………………….…………17
CHƯƠNG 4: VÍ DỤ MÔ PHỎNG BẰNG PROTEUS7………………….……………..19
4.1.Mô phỏng mạch đồng hồ led……………………………………………………….19
4.2. Mô phỏng 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 1

Đồ án mô hình hóa và mô phỏng

Trong lĩnh vực khoa học công nghệ ngày càng phát triển không ngừng ngành tin
học nói chung đã có mặt hầu như trong tất cả các ngành nghề từ đơn giản đến phức
tạp .

Công nghệ tin học đã giúp ích không nhỏ vào công việc giảng dạy và mang lại

nhiều kết quả không nhỏ. Proteus VSM (Virtual Simulation Microprocessor) là chương
trình tạo và chạy các mạch điện ,các mạch có vi xử lý và mô phỏng quá trình làm việc
của mạch nguyên lý, giúp cho người học điện tử hình dung trực quan hơn vào thực tế
của các linh kiện điện tử.
Sau một thời gian thực hiện đề tài, mặc dù chúng em đã gặp nhiều khó khăn
nhưng với sự giúp đỡ của thầy Lê Quốc Dũng và các thầy cô trong khoa CNTD
cùng sự cố gắng nỗ lực của bản thân, đề tài “Tìm hiểu phần mềm mô phỏng
Proteus” đã được hoàn thành đúng tiến độ.
Dù đã rất cố gắng và nỗ lực để thực hiện đề tài này, nhưng do kiến thức và thời
gian có hạn nên không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế, vì vậy chúng em rất
mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thầy cô cùng các bạn.
Sinh viên thực hiện:
Mai Ngọc Sơn

CHƯƠNG 1: LỊCH SỬ VÀ PHÁT TRIỂN CỦA PROTEUS
GVHD: Lê Quốc Dũng

Page 2

Đồ án mô hình hóa và mô phỏng

Proteus được ra đời, và phát triển trên 12 năm nay bởi Labcenter Electronics – một
công ty sản xuất phần mền của Anh – và mà được rất nhiều người sử dụng trên thế
giới. Với Proteus chúng ta có thể mô phỏng hầu hết các dạng mạch điện tử. Proteus
gồm 2 chương trình chính là: ISIS cho phép thiết kế mà mô phỏng hệ thống điện tử bao
gồm mạch phần cứng giao diện bên ngoài là mô phỏng mạch điện tử, ARES cho phép
người dùng thiết kế mạch in PCB ( Printed Circuit Board)

Phần mềm Proteus VSM được viết bởi công ty Labcenter Electronics. Proteus
đã được sử dụng khá rộng rãi trên 35 quốc gia. Proteus đã tự khẳng đònh thế mạnh của
nó về mô phỏng các mạch nguyên lý sát với thực tế, trên 12 năm càng ngày nó càng
được hoàn thiện và phát triển mạnh .Proteus cung cấp cho người sử dụng hầu như toàn
bộ các linh kiện điện tử để người dùng có thể tạo ra được các mạch nguyên lý và sau
cùng là chạy thử và so sánh với kết quả thực tế .Chính vì Proteus có thể tạo và chạy
được các mạch đơn giản cũng như các mạch phức tạp nên có thể dùng nó trong giảng
dạy, trong các phòng thí nhiệm điện tử cũng như trong thực hành vi xử lý
Phần mềm Proteus chạy trong môi trường Window 32 bit, yêu cầu của nó về
phần cứng cũng đơn giản CPU 300MHz trở lên. Phần mềm Proteus là phần mềm cho
phép mô phỏng hoạt động của mạch điện tử bao gồm phần thiết kế mạch và viết chương
trình điều khiển cho các họ vi điều khiển như MCS-51, PIC, AVR, …
Phần mềm bao gồm 2 chương trình: ISIS cho phép mô phỏng mạch và
ARES dùng để vẽ mạch in.

CHƯƠNG 2: PHẠM VI ỨNG DỤNG.
2.1. Các ưu điểm:
GVHD: Lê Quốc Dũng

Page 3

Đồ án mô hình hóa và mô phỏng

– Dễ dàng tạo ra một sơ đồ nguyên lý đơn giản từ các mạch điện đơn giản, đến các
mạch có bộ lập trình vi xử lý .
– Dễ dàng chỉnh sửa các đặc tính của linh kiện trên sơ đồ nguyên lý : chỉnh sửa số
bước của động cơ bước, chỉnh sửa nguồn nuôi cho mạch ,thay đổi tần số hoạt động
cơ bản của vi xử lý…
– Công cụ hỗ trợ kiểm tra lổi thiết kế trên sơ đồ nguyên lý. Xem và lưu lại phần báo

lỗi .
– Chạy mô phỏng và phân tích các tính chất của mạch điện cơ bản. Công cụ hỗ trợ
cho việc chạy và mô phỏng rất mạnh và chính xác. Các công cụ và đồ thò hỗ trợ
mạnh cho việc phân tích tần số, sóng, âm thanh không nhưng thế phần mềm còn
có thêm các máy phân tích từ đơn giản như : đồng hồ đo Vôn, Ampe, đến các máy
đo dao động ,máy tạo sóng dao động …
– Ngoài ra Proteus còn cung cấp cho người sử dụng các công cụ mạnh mà các phần
mềm khác hầu như không có. Chẳng hạn thư viện LED với các loại màu sắc khác
nhau kể cả led 7 đoạn. Nhưng phần hiển thò mạnh nhất mà Proteus cung cấp là
LCD, nó có thể mô phỏng cho rất nhiều LCD từ đơn giản đến phức tạp.
– Một cái ưu điểm nữa của Proteus là có thể mô phỏng công cụ phát và thu tín hiệu
từ các mạch giao tiếp với máy tính qua công cụ RS232. Trong đó người sử dung có
thể điếu khiển được quá trình truyền phát, tốc độ Baud … giúp cho người lập trình
có thể mô phỏng các mặt truyền phát tín hiệu .
– Một điểm mạnh khác của Proteus là cung cấp cho người sử dụng công cụ biên
dòch
cho các họ vi xử lý như MSC51, AVR ,HC11 … Qua đó tạo ra các tập tin HEX
dùng để nạp cho vi xử lý và tập tin DSI dùng để xem và chạy kiểm tra từng bước
trong chương trình mô phỏng .
– Đối với các mạch vi xử lý Proteus không những cung cấp hình ảnh thực tế của các
linh kiện xuất mà còn cung cấp cho người lập trình rất nhiều các cửa sổ thông báo
GVHD: Lê Quốc Dũng

Page 4

Đồ án mô hình hóa và mô phỏng

các nội dung của bộ nhớ, con trỏ, thanh ghi, …
– Proteus có một thư viện khá lớn với hơn 6000 linh kiện các loại và càng ngày càng

được bổ sung. Ngoài ra còn có keypad (ma trận phím tạo đơn giản cho người thiết
kế khi cần thao tác trên các ma trận phím ).

2.2 – Khả năng ứng dụng :
– Khả năng ứng dụng chính của Proteus là mô phỏng, phân tích các kết quả từ các
mạch nguyên lý. Proteus giúp cho người sử dụng có thể thấy trước mạch thiết kế
chạy đúng hay sai trước khi thiết kế trên bo mạch.
– Các công cụ phục vụ cho việc phân tích mạch có độ chính xác khá cao như đo vôn
hay ampe, máy đo dao động .
– Khả năng áp dụng chương trình Proteus vào trong giảng dạy là rất tốt cho các thầy
cũng như cho sinh viên học tập kỹ thuật điện tử vì hầu như Proteus cung cấp gần
như đầy đủ từ cơ bản đến phức tạp cho người học điện tử và vi xử lý.
– Đối với các sinh viên thì Proteus nếu mà được sử dụng rộng dãi thì nó gần như là
thầy dạy cho chính họ ở nhà. Nó giúp cho các sinh viên tự học, tự nhiên cứu và
thiết kế thử các phần đã học và chạy xem kết quả và rút ra các bài học tốt. Điều
cơ bản nhất là tiết kiệm tiền cho sinh viên không có điều kiện mà lại ham học ,
ham nghiên cứu.
– Trong thực tế hiện nay hầu như phòng thí nhiệm điện tử nào xây dựng lên cũng
phải tốn không ít ngân sách. Nếu Proteus được ứng dụng qua một máy tính các
thầy có thể cung cấp cho sinh viên hầu như toàn bộ các mạch điện đơn giản ,hơn
nữa có thể tạo ra các KIT vi xử lý dùng phục vụ cho việc thực hành vi xử lý .Qua
đó các thầy có thể cung cấp cho các sinh viên các mạch điện tử phục vụ trong quá
trình học tập từ đó sinh viên có thể tự nguyên cứu các bài thực hành trước ở nhà

GVHD: Lê Quốc Dũng

Page 5

Đồ án mô hình hóa và mô phỏng

trước khi thực hành thực tế trên mô hình thật sự và kết quả chắc chắn không nhỏ.

2.3 – Khả năng phân tích:
– Phân tích một mạch đơn giản.
– Phân tích các mạch các họ vi xử lý.
– Phân tích mạch qua các đồ thò, các máy đo ví dụ :
+ Phân tích Analogue
+ Phân tích Digital
+ Phân tích tần số
+ Phân tích âm thanh
+ Phân tích truyền phát dữ liệu.
Nhiều và còn rất nhiều phương pháp phân tích từ đơn giản nhất đến khả năng phân
tích phức tạp mà ngoài thực tế khi cần phân tích nó thì cần rất nhiều chi phí cũng
như công cụ sử dụng .
– Phân tích quá tải, quá áp, đủ tải … Proteus cung cấp cho người sử dụng khả năng
phân tích quá tải giúp người sử dụng hình dung được khi quá tải thì ảnh hưởng đến
các linh kiện như thế nào mà không phải mất chi phí cũng như an toàn tuyệt đối.
– Lưu lại các kết quả phân tích .

2.4 – Nhược điểm :
– Phần mềm nào cũng có nhược điểm của nó do đó Proteus cũng không tránh khỏi
các nhươc điểm :
+ Phần mềm do công ty của nước ngoài nên tính chất bản quyền khá cao, và hầu
như ít được biết đến nên rất khó kiếm ngoài thực tế .
+ Trong khi thiết kế có nhiều phần trong Proteus chạy không theo một quy tắc nào
làm người sử dụng đôi lúc gặp khó khăn.
GVHD: Lê Quốc Dũng

Page 6

Đồ án mô hình hóa và mô phỏng

+ Sử dụng khá phức tạp nhất là đối với các mạch vi xử lý hay các mạch cần chỉnh
sửa các tính chất các linh kiện (do quá nhiều tính chất phải điều chỉnh).
+ Phần mềm do công ty nước ngoài viết nên không có tài liệu nào cung cấp hay
hướng dẫn sử dụng .
+ Hướng dẫn sử dụng trong Proteus hoàn toàn bằng tiếng anh nên đòi hỏi người sử
dụng cũng phải có một nền tảng tiếng anh cơ bản nếu muốn sử dụng nó một cách
hiệu quả (nhất là tiếng anh chuyên ngành về điện tử).

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM
MÔ PHỎNG PROTEUS
3.1. Giới thiệu.
Proteus VSM (Virtual Simulation Machine) của Labcenter Electronics là phần
mềm mô phỏng mạch điện rất được ưa thích hiện nay. So với các phần mềm mô
GVHD: Lê Quốc Dũng

Page 7

Đồ án mô hình hóa và mô phỏng

phỏng mạch điện tử khác, Proteus có nhiều ưu điểm nổi trội như: mô phỏng được rất
nhiều linh kiện điện tử và các thiết bị hiển thị, kết quả mô phỏng rất trực quan như
một mạch điện tử thật. Và một tính năng mà chúng ta, những người học vi điều khiển,
quan tâm nhất là khả năng mô phỏng các chip vi điều khiển với chương trình do
người dùng nạp. Proteus hỗ trợ rất nhiều các chip vi điều khiển như 8051, AVR, PIC,
HC11, ARM7/LPC2000… Nếu bạn đang muốn học AVR mà không có điều kiện hoặc

kinh nghiệm để làm các mạch phát triển hoặc bạn muốn kiểm tra chương trình trước
khi nạp vào mạch phát triển thì Proteus là lựa chọn không thề bỏ qua.
Phần mềm bao gồm 2 chương trình: ISIS cho phép mô phỏng mạch và ARES
dùng để vẽ mạch in.

3.2. Thực hiện vẽ mạch
Khởi động chương trình

– Start > All Program > Proteus 7 Professional > ISIS 7 Professional

Chạy Proteus: sau đó nhấn vào button “Components” rồi “Pick Devices” để chọn
linh kiện.

GVHD: Lê Quốc Dũng

Page 8

Đồ án mô hình hóa và mô phỏng

Hình 1. Giao diện Proteus.

Chọn linh kiện: trong dialog Pick Divices, ô “Keywords” nhập mega8, bạn sẽ
thấy 1 linh kiện có tên “ATMEGA8” bên cửa sổ “Results”, double click vào linh kiện
đó để mang nó ra cửa sổ “Object selector”.

GVHD: Lê Quốc Dũng

Page 9

Đồ án mô hình hóa và mô phỏng

Hình 2. Chọn linh kiện.

Để tìm điện trở, bạn đánh keyword “res”, chọn “Resistors” trong “category” và

Double click vào link kiện “RES” trong ô “Results”.

GVHD: Lê Quốc Dũng

Page 10

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: 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 mạch điện Right click lên linh kiện trong
cửa số mạch điện sẽ làm cho linh kiện đó được bao bởi màu “đỏ”, tức bạn đang chọn
linh kiện đó.



Bỏ chọn linh kiện: thực hiện bằng cách Right – click lên một vị trí trống trên
cửa sổ mạch điện.



Delete linh kiện: Right – click 2 lần 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 các
nút công cụ để xoay hoặc lật linh kiện.

Hình 6. Các nút công cụ xoay và lật linh kiện.

 Hiện cửa sổ thuộc tính linh kiện: rất nhiều khi bạn cần thay đổi 1 số thuộc tính
của linh kiện (ví dụ giá trị của điện trở), bạn thực hiện điều này trong cửa sổ
thuộc tính của linh kiện. Để hiện cửa sổ thuộc tính của 1 linh kiện bạn hãy right
– click trước (để chọn linh kiện – linh kiện sẽ đỏ lên) và sau đó left – click sau.
 Theo hướng dẫn trên, bạn hãy click vào ATMEGA8 và đặt linh kiện này lên
mạch điện của bạn (đặt lên cửa sổ làm việc lớn) bằng cách left – click lên bất vị
trí nào trên cửa sổ mạch điện. 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 bị, hãy chú ý dến “POWER”
và “GROUND”, đây là nguồn và mass cho mạch điện của bạn. Hãy chọn GROUND và
đặt lên mạch điện của bạn.
Bước tiếp theo, nối dây: không cần công cụ, để nối dây bạn chỉ cần rê mouse đến
điểm cần nối của linh kiện, bạn sẽ thấy xuất hiện 1 dấu chéo “x”, lúc đó hãy click
mouse và di chuyển (không cần giữ mouse) đến vị 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). Trước hết cho hiện cửa sổ thuộc tính của điện trở (right
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 ý thay đổi thông số “Clock
frequency” là 1 Mhz.

Hình 12. Đổ chương trình cho 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 mạch có và code đúng
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 đèn giao 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: Lê Quốc Dũng

Page 23

Đồ án mô hình hóa và mô phỏng

GVHD: Lê Quốc Dũng

Page 24

Công nghệ tin học đã giúp ích không nhỏ vào việc làm giảng dạy và mang lạinhiều hiệu quả không nhỏ. Proteus VSM ( Virtual Simulation Microprocessor ) là chươngtrình tạo và chạy những mạch điện, những mạch có vi giải quyết và xử lý và mô phỏng quy trình làm việccủa mạch nguyên tắc, giúp cho người học điện tử hình dung trực quan hơn vào thực tếcủa những linh phụ kiện điện tử. Sau một thời hạn triển khai đề tài, mặc dầu chúng em đã gặp nhiều khó khănnhưng với sự trợ giúp của thầy Lê Quốc Dũng và những thầy cô trong khoa CNTDcùng sự cố gắng nỗ lực của bản thân, đề tài “ Tìm hiểu phần mềm mô phỏngProteus ” đã được hoàn thành xong đúng quy trình tiến độ. Dù đã rất nỗ lực và nỗ lực để thực thi đề tài này, nhưng do kỹ năng và kiến thức và thờigian có hạn nên không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế, vì thế chúng em rấtmong nhận được những quan điểm góp phần của quý thầy cô cùng những bạn. Sinh viên thực thi : Mai Ngọc SơnCHƯƠNG 1 : LỊCH SỬ VÀ PHÁT TRIỂN CỦA PROTEUSGVHD : Lê Quốc DũngPage 2 Đồ án quy mô hóa và mô phỏngProteus được sinh ra, và tăng trưởng trên 12 năm nay bởi Labcenter Electronics – mộtcông ty sản xuất phần mền của Anh – và mà được rất nhiều người sử dụng trên thếgiới. Với Proteus tất cả chúng ta hoàn toàn có thể mô phỏng hầu hết những dạng mạch điện tử. Proteusgồm 2 chương trình chính là : ISIS được cho phép phong cách thiết kế mà mô phỏng mạng lưới hệ thống điện tử baogồm mạch phần cứng giao diện bên ngoài là mô phỏng mạch điện tử, ARES cho phépngười dùng phong cách thiết kế mạch in PCB ( Printed Circuit Board ) Phần mềm Proteus VSM được viết bởi công ty Labcenter Electronics. Proteusđã được sử dụng khá thoáng đãng trên 35 vương quốc. Proteus đã tự khẳng đònh thế mạnh củanó về mô phỏng những mạch nguyên tắc sát với trong thực tiễn, trên 12 năm càng ngày nó càngđược hoàn thành xong và tăng trưởng mạnh. Proteus cung ứng cho người sử dụng phần nhiều toànbộ những linh phụ kiện điện tử để người dùng hoàn toàn có thể tạo ra được những mạch nguyên tắc và saucùng là chạy thử và so sánh với tác dụng thực tiễn. Chính vì Proteus hoàn toàn có thể tạo và chạyđược những mạch đơn thuần cũng như những mạch phức tạp nên hoàn toàn có thể dùng nó trong giảngdạy, trong những phòng thí nhiệm điện tử cũng như trong thực hành vi xử lýPhần mềm Proteus chạy trong thiên nhiên và môi trường Window 32 bit, nhu yếu của nó vềphần cứng cũng đơn thuần CPU 300MH z trở lên. Phần mềm Proteus là phần mềm chophép mô phỏng hoạt động giải trí của mạch điện tử gồm có phần phong cách thiết kế mạch và viết chươngtrình điều khiển và tinh chỉnh cho những họ vi tinh chỉnh và điều khiển như MCS-51, PIC, AVR, … Phần mềm gồm có 2 chương trình : ISIS được cho phép mô phỏng mạch vàARES dùng để vẽ mạch in. CHƯƠNG 2 : PHẠM VI ỨNG DỤNG. 2.1. Các ưu điểm : GVHD : Lê Quốc DũngPage 3 Đồ án quy mô hóa và mô phỏng – Dễ dàng tạo ra một sơ đồ nguyên tắc đơn thuần từ những mạch điện đơn thuần, đến cácmạch có bộ lập trình vi giải quyết và xử lý. – Dễ dàng chỉnh sửa những đặc tính của linh phụ kiện trên sơ đồ nguyên tắc : chỉnh sửa sốbước của động cơ bước, chỉnh sửa nguồn nuôi cho mạch, biến hóa tần số hoạt độngcơ bản của vi giải quyết và xử lý … – Công cụ tương hỗ kiểm tra lổi phong cách thiết kế trên sơ đồ nguyên tắc. Xem và lưu lại phần báolỗi. – Chạy mô phỏng và nghiên cứu và phân tích những đặc thù của mạch điện cơ bản. Công cụ hỗ trợcho việc chạy và mô phỏng rất mạnh và đúng mực. Các công cụ và đồ thò hỗ trợmạnh cho việc nghiên cứu và phân tích tần số, sóng, âm thanh không nhưng thế phần mềm còncó thêm những máy nghiên cứu và phân tích từ đơn thuần như : đồng hồ đeo tay đo Vôn, Ampe, đến những máyđo xê dịch, máy tạo sóng xê dịch … – Ngoài ra Proteus còn cung ứng cho người sử dụng những công cụ mạnh mà những phầnmềm khác phần nhiều không có. Chẳng hạn thư viện LED với những loại sắc tố khácnhau kể cả led 7 đoạn. Nhưng phần hiển thò mạnh nhất mà Proteus cung ứng làLCD, nó hoàn toàn có thể mô phỏng cho rất nhiều LCD từ đơn thuần đến phức tạp. – Một cái ưu điểm nữa của Proteus là hoàn toàn có thể mô phỏng công cụ phát và thu tín hiệutừ những mạch tiếp xúc với máy tính qua công cụ RS232. Trong đó người sử dung cóthể điếu khiển được quy trình truyền phát, vận tốc Baud … giúp cho người lập trìnhcó thể mô phỏng những mặt truyền phát tín hiệu. – Một điểm mạnh khác của Proteus là cung ứng cho người sử dụng công cụ biêndòchcho những họ vi giải quyết và xử lý như MSC51, AVR, HC11 … Qua đó tạo ra những tập tin HEXdùng để nạp cho vi giải quyết và xử lý và tập tin DSI dùng để xem và chạy kiểm tra từng bướctrong chương trình mô phỏng. – Đối với những mạch vi giải quyết và xử lý Proteus không những cung ứng hình ảnh thực tiễn của cáclinh kiện xuất mà còn phân phối cho người lập trình rất nhiều những hành lang cửa số thông báoGVHD : Lê Quốc DũngPage 4 Đồ án quy mô hóa và mô phỏngcác nội dung của bộ nhớ, con trỏ, thanh ghi, … – Proteus có một thư viện khá lớn với hơn 6000 linh phụ kiện những loại và càng ngày càngđược bổ trợ. Ngoài ra còn có keypad ( ma trận phím tạo đơn thuần cho người thiếtkế khi cần thao tác trên những ma trận phím ). 2.2 – Khả năng ứng dụng : – Khả năng ứng dụng chính của Proteus là mô phỏng, nghiên cứu và phân tích những hiệu quả từ cácmạch nguyên tắc. Proteus giúp cho người sử dụng hoàn toàn có thể thấy trước mạch thiết kếchạy đúng hay sai trước khi phong cách thiết kế trên bo mạch. – Các công cụ Giao hàng cho việc nghiên cứu và phân tích mạch có độ đúng mực khá cao như đo vônhay ampe, máy đo giao động. – Khả năng vận dụng chương trình Proteus vào trong giảng dạy là rất tốt cho những thầycũng như cho sinh viên học tập kỹ thuật điện tử vì phần nhiều Proteus cung ứng gầnnhư khá đầy đủ từ cơ bản đến phức tạp cho người học điện tử và vi giải quyết và xử lý. – Đối với những sinh viên thì Proteus nếu mà được sử dụng rộng dãi thì nó gần như làthầy dạy cho chính họ ở nhà. Nó giúp cho những sinh viên tự học, tự nhiên cứu vàthiết kế thử những phần đã học và chạy xem tác dụng và rút ra những bài học kinh nghiệm tốt. Điềucơ bản nhất là tiết kiệm chi phí tiền cho sinh viên không có điều kiện kèm theo mà lại ham học, ham nghiên cứu và điều tra. – Trong trong thực tiễn lúc bấy giờ phần nhiều phòng thí nhiệm điện tử nào kiến thiết xây dựng lên cũngphải tốn không ít ngân sách. Nếu Proteus được ứng dụng qua một máy tính cácthầy hoàn toàn có thể phân phối cho sinh viên phần đông hàng loạt những mạch điện đơn thuần, hơnnữa hoàn toàn có thể tạo ra những KIT vi giải quyết và xử lý dùng ship hàng cho việc thực hành vi giải quyết và xử lý. Quađó những thầy hoàn toàn có thể cung ứng cho những sinh viên những mạch điện tử ship hàng trong quátrình học tập từ đó sinh viên hoàn toàn có thể tự nguyên cứu những bài thực hành thực tế trước ở nhàGVHD : Lê Quốc DũngPage 5 Đồ án quy mô hóa và mô phỏngtrước khi thực hành thực tế trong thực tiễn trên quy mô thật sự và tác dụng chắc như đinh không nhỏ. 2.3 – Khả năng nghiên cứu và phân tích : – Phân tích một mạch đơn thuần. – Phân tích những mạch những họ vi giải quyết và xử lý. – Phân tích mạch qua những đồ thò, những máy đo ví dụ : + Phân tích Analogue + Phân tích Digital + Phân tích tần số + Phân tích âm thanh + Phân tích truyền phát tài liệu. Nhiều và còn rất nhiều chiêu thức nghiên cứu và phân tích từ đơn thuần nhất đến năng lực phântích phức tạp mà ngoài thực tiễn khi cần nghiên cứu và phân tích nó thì cần rất nhiều ngân sách cũngnhư công cụ sử dụng. – Phân tích quá tải, quá áp, đủ tải … Proteus phân phối cho người sử dụng khả năngphân tích quá tải giúp người sử dụng tưởng tượng được khi quá tải thì tác động ảnh hưởng đếncác linh phụ kiện như thế nào mà không phải mất ngân sách cũng như bảo đảm an toàn tuyệt đối. – Lưu lại những tác dụng nghiên cứu và phân tích. 2.4 – Nhược điểm : – Phần mềm nào cũng có điểm yếu kém của nó do đó Proteus cũng không tránh khỏicác nhươc điểm : + Phần mềm do công ty của quốc tế nên đặc thù bản quyền khá cao, và hầunhư ít được biết đến nên rất khó kiếm ngoài trong thực tiễn. + Trong khi phong cách thiết kế có nhiều phần trong Proteus chạy không theo một quy tắc nàolàm người sử dụng đôi lúc gặp khó khăn vất vả. GVHD : Lê Quốc DũngPage 6 Đồ án quy mô hóa và mô phỏng + Sử dụng khá phức tạp nhất là so với những mạch vi giải quyết và xử lý hay những mạch cần chỉnhsửa những đặc thù những linh phụ kiện ( do quá nhiều đặc thù phải kiểm soát và điều chỉnh ). + Phần mềm do công ty quốc tế viết nên không có tài liệu nào phân phối hayhướng dẫn sử dụng. + Hướng dẫn sử dụng trong Proteus trọn vẹn bằng tiếng anh nên yên cầu người sửdụng cũng phải có một nền tảng tiếng anh cơ bản nếu muốn sử dụng nó một cáchhiệu quả ( nhất là tiếng anh chuyên ngành về điện tử ). CHƯƠNG 3 : GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀMMÔ PHỎNG PROTEUS3. 1. Giới thiệu. Proteus VSM ( Virtual Simulation Machine ) của Labcenter Electronics là phầnmềm mô phỏng mạch điện rất được ưa thích lúc bấy giờ. So với những phần mềm môGVHD : Lê Quốc DũngPage 7 Đồ án quy mô hóa và mô phỏngphỏng mạch điện tử khác, Proteus có nhiều ưu điểm nổi trội như : mô phỏng được rấtnhiều linh phụ kiện điện tử và những thiết bị hiển thị, tác dụng mô phỏng rất trực quan nhưmột mạch điện tử thật. Và một tính năng mà tất cả chúng ta, những người học vi tinh chỉnh và điều khiển, chăm sóc nhất là năng lực mô phỏng những chip vi điều khiển và tinh chỉnh với chương trình dongười dùng nạp. Proteus tương hỗ rất nhiều những chip vi tinh chỉnh và điều khiển như 8051, AVR, PIC, HC11, ARM7 / LPC2000 … Nếu bạn đang muốn học AVR mà không có điều kiện kèm theo hoặckinh nghiệm để làm những mạch tăng trưởng hoặc bạn muốn kiểm tra chương trình trướckhi nạp vào mạch tăng trưởng thì Proteus là lựa chọn không thề bỏ lỡ. Phần mềm gồm có 2 chương trình : ISIS được cho phép mô phỏng mạch và ARESdùng để vẽ mạch in. 3.2. Thực hiện vẽ mạchKhởi động chương trình – Start > All Program > Proteus 7 Professional > ISIS 7 ProfessionalChạy Proteus : sau đó nhấn vào button “ Components ” rồi “ Pick Devices ” để chọnlinh kiện. GVHD : Lê Quốc DũngPage 8 Đồ án quy mô hóa và mô phỏngHình 1. Giao diện Proteus. Chọn linh phụ kiện : trong dialog Pick Divices, ô “ Keywords ” nhập mega8, bạn sẽthấy 1 linh phụ kiện có tên “ ATMEGA8 ” bên hành lang cửa số “ Results ”, double click vào linh kiệnđó để mang nó ra hành lang cửa số “ Object selector ”. GVHD : Lê Quốc DũngPage 9 Đồ án quy mô hóa và mô phỏngHình 2. Chọn linh phụ kiện. Để tìm điện trở, bạn đánh keyword “ res ”, chọn “ Resistors ” trong “ category ” vàDouble click vào link kiện “ RES ” trong ô “ Results ”. GVHD : Lê Quốc DũngPage 10 Đồ án quy mô hóa và mô phỏngHình 3. Chọn điện trở. Thực hiện tương tự như để chọn GREEN – LED bằng keyword “ green led ”. Hình 4. Chọn Green LED.Sau khi chọn 3 loại linh phụ kiện thiết yếu bạn hãy nhấn OK và quay về cửa số chính, khi đó bạn thấy trong hành lang cửa số “ Object selector ” như sau : GVHD : Lê Quốc DũngPage 11 Đồ án quy mô hóa và mô phỏngHình 5. Các link kiện cần cho mô phỏng. Thao tác với mouse trong Proteus : khác với 1 số chương trình vẽ mạch điệnkhác, tháo tác mouse trong Proteus hơi lạ nên hoàn toàn có thể gây hoảng sợ cho bạn, hãy theohướng dẫn sau đây : Chọn linh phụ kiện để vẽ : left – click lên tên linh phụ kiện trong hành lang cửa số “ Objectselector ”. Đặt linh phụ kiện : Left – click lên hành lang cửa số mạch điện Right click lên linh phụ kiện trongcửa số mạch điện sẽ làm cho linh phụ kiện đó được bao bởi màu “ đỏ ”, tức bạn đang chọnlinh kiện đó. Bỏ chọn linh phụ kiện : triển khai bằng cách Right – click lên một vị trí trống trêncửa sổ mạch điện. Delete linh phụ kiện : Right – click 2 lần lên 1 linh phụ kiện là delete linh phụ kiện đó khỏicửa sổ mạch điện, hoặc Right click 1 lần lên 1 linh phụ kiện đã được chọn trước đó ( cómàu đỏ ) cũng sẽ xóa linh phụ kiện này. GVHD : Lê Quốc DũngPage 12 Đồ án quy mô hóa và mô phỏngDi chuyển linh phụ kiện : chọn linh phụ kiện trước ( right – click ) và drag để di chuyểnlinh kiện bằng mouse left. Xoay và lật linh phụ kiện : chọn linh phụ kiện cần xoay hay lật ( right – click ), dùng cácnút công cụ để xoay hoặc lật linh phụ kiện. Hình 6. Các nút công cụ xoay và lật linh phụ kiện.  Hiện hành lang cửa số thuộc tính linh phụ kiện : rất nhiều khi bạn cần biến hóa 1 số thuộc tínhcủa linh phụ kiện ( ví dụ giá trị của điện trở ), bạn thực thi điều này trong cửa sổthuộc tính của linh phụ kiện. Để hiện hành lang cửa số thuộc tính của 1 linh phụ kiện bạn hãy right – click trước ( để chọn linh phụ kiện – linh phụ kiện sẽ đỏ lên ) và sau đó left – click sau.  Theo hướng dẫn trên, bạn hãy click vào ATMEGA8 và đặt linh phụ kiện này lênmạch điện của bạn ( đặt lên hành lang cửa số thao tác lớn ) bằng cách left – click lên bất vịtrí nào trên hành lang cửa số mạch điện. Thực hiện tương tự như cho 8 LED và 1 điện trở nhưhình vẽ bên dưới. GVHD : Lê Quốc DũngPage 13 Đồ án quy mô hóa và mô phỏngHình 7. Đặt linh phụ 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 DũngPage 14 Đồ án quy mô hóa và mô phỏngHình 8. Nút công cụ Inter – sheet Terminal. Bạn thấy trong hành lang cửa số “ Object devices ” có 1 số thiết bị, hãy quan tâm dến “ POWER ” và “ GROUND ”, đây là nguồn và mass cho mạch điện của bạn. Hãy chọn GROUND vàđặt lên mạch điện của bạn. Bước tiếp theo, nối dây : không cần công cụ, để nối dây bạn chỉ cần rê mouse đếnđiểm cần nối của linh phụ kiện, bạn sẽ thấy Open 1 dấu chéo “ x ”, lúc đó hãy clickmouse và chuyển dời ( không cần giữ mouse ) đến vị trí tiếp theo và click lần nữa. Hình 9. Nối dây. GVHD : Lê Quốc DũngPage 15 Đồ án quy mô hóa và mô phỏngTheo cách này bạn hãy nối dây cho mạch điện của bạn, mạch điện hoàn hảo nhưsau. Hình 10. Sau khi nối dây. Bây giờ hãy đổi khác giá trị của điện trở, giá trị mặc định là 10 k, giá trị này quá lớn, dòng điện sẽ rất nhỏ, khi mô phỏng bạn sẽ không thấy những LED sáng lên. Bạn hãy thayđổi nó thành 100 ( 100 Ohm ). Trước hết cho hiện hành lang cửa số thuộc tính của điện trở ( rightclick rồi left click lên điện trở ), đổi khác ô resistance của nó. GVHD : Lê Quốc DũngPage 16 Đồ án quy mô hóa và mô phỏngHình 11. Thay đổi giá trị của điện trở. 3.3 Nạp chương trình và mô phỏng. Nạp chương trình vào chip Atmega8 : hãy hiện hành lang cửa số thuộc tính của chipAtmega8, trong ô “ Program file ” hãy click và tìm đến file “ avr1.hex ” mà bạn đã tạotrong thư mục Project của bài AVR1 sau khi biên dịch. Chú ý đổi khác thông số kỹ thuật “ Clockfrequency ” là 1 Mhz. Hình 12. Đổ chương trình cho chip. GVHD : Lê Quốc DũngPage 17 Đồ án quy mô hóa và mô phỏngHãy lưu mạch điện của bạn và việc ở đầu cuối là chạy mô phỏng, sử dụng thanhcông cụ Play để chạy mô phỏng mạch điện của bạn, hiệu quả như sau. Hình 13. Kết quả mô phỏng. CHƯƠNG 4 : VÍ DỤ MÔ PHỎNG BẰNG PROTEUS74. 1. Mô phỏng mạch đồng hồ đeo tay ledGVHD : Lê Quốc DũngPage 18 Đồ án quy mô hóa và mô phỏngĐây là mạch mô phỏng đồng hồ đeo tay led 7 thanh. Để kiểm tra mạch có và code đúnghay sai thì Proteus là phần mềm tương hỗ rất cao. GVHD : Lê Quốc DũngPage 19 Đồ án quy mô hóa và mô phỏngĐể kiểm tra code đúng hay sai thì ta nạp code vào AT89C52Bước 1 : chọn file code cần nạp cho AT89C52Bước 2 : bấm OKBước 3 : bấm nút Play để kiểm traKết quả sau khi mô phỏng. Đồng hồ led 7 thanh chạy đúng với thời hạn thựcGVHD : Lê Quốc DũngPage 20 Đồ án quy mô hóa và mô phỏng4. 2. Mô phỏng mạch đèn giao thôngMạch mô phỏng đèn giao thông vận tải ở những ngã tử sử dụng AT89C51Sau khi nạp code mạch chạy và thông số kỹ thuật thời hạn được hiển thị trên led 7 thanhGVHD : Lê Quốc DũngPage 21 Đồ án quy mô hóa và mô phỏng4. 3. Mạch đồng hồ đeo tay lịch vạn niên dùng PIC 16F877 A : Mạch mô phỏng làm lịch vạn niênSau khi nạp code thông tin cần sẽ hiển thị trên led 7 thanhGVHD : Lê Quốc DũngPage 22 Đồ án quy mô hóa và mô phỏngGVHD : Lê Quốc DũngPage 23 Đồ án quy mô hóa và mô phỏngGVHD : Lê Quốc DũngPage 24

Source: https://thomaygiat.com
Category : Điện Tử