2022年Proteus电路仿真软件在电路设计方案中的应用.docx

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1、Proteus电路仿真软件在电路设计中的应用摘要： 随着现代运算机技术的快速进展 ,使用 EDA 软件进行的电路设计与仿真已经成为现代电子技术系统设计的必定趋势 ,在实际电路设计中引入 EDA 技术能有效提高设计效率 ,该文介绍了 Proteus软件的功能和特点 ,并结合了详细的例子说明白如何用 Proteus实现 EDA 帮助设计与仿真；关键词： EDA PROTEU计S算机帮助设计 仿真0 引言测井五公司技术讨论室目前承担分公司各项科研工程和技术革新，在实际运行中涉及相关电路设计，电路的真实性需要成品验证，这种传统方法成本高风险大，试验周期长，依据实际需要和适用性，讨论室引入了易用的小规模

2、Proteus 软件对设计电路进行仿真，提前对所设计电路进行仿真测试和评估， 电路成品有很高的符合率，有效降低了设计成本和试验周期，以下简述Proteus 电路仿真软件在实际电路设计中的应用，并以实例加以讲解；1 Proteus简介Proteus 软件是英国 Labcenter electronics公司的 EDA工具软件，是一个电子设计的教案平台、试验平台和创新平台，涵盖了电工电子试验室、电子 技术试验室、单片机应用试验室等的全部功能；它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析 SPICE 各种模拟器件和集成电路；该软件的特点是：实现了单片机仿真和 SPICE电路仿真相结合；具有模拟电

3、路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、 I2C 调试器、SPI 调试器、键盘和 LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、规律分析仪、信号发生器等；支持主流单片机系统的仿真；目前支持的单片机类型有：68000 系列、8051 系列、 AVR系列、PIC12 系列、 PIC16 系列、 PIC18 系列、 Z80 系列、 HC11 系列以及 Phil-lips公司的 ARMLPC系列 等；供应软件调试功能；在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观看各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必需具有这些功能；同时支持

4、第三方的软件编译和调试环境，如 Keil 、ADS等软件；具有原理图绘制功能；能够进行SCH原理图 和 PCB印刷板 电路的设计；2 使用 Proteus软件进行简洁电路的仿真Proteus 软件仿真简洁的桥式整流二极管稳压电路，软件供应的虚拟测量仪器，能够简洁便利的仿真测量电路各处的波形和电压；下图是桥式整流二极管稳压电路的仿真图；变压器TR1初级放置两个正弦波信号源，信号幅值设置为 110V，相位分别设置为 0 度和 180 度，用来模拟220V正弦波沟通电；变压器 TR1的初次级变比为 10:1 ，次级两端在虚拟示波器的显示窗口可以看到幅值为 20V 左右的正弦波沟通波形；经过 D1-D

5、4组成的桥式整流电路以后，正弦波沟通电的负半周被整流桥翻转，变成脉动直流，但是此时的直流重量特别低，直流电压表指示接近0V （抱负情形下仿真）；桥式整流波形图加入滤波电容后，脉动的直流电在电容两端建立了直流电压，大部分的沟通重量被滤波电容滤除；加入滤波电容后的波形加入 12V 稳压二极管后，限流电阻后部的负载两端电压被稳固在12V 左右，电压更加的稳固平直；加入稳压二极管后的波形使用 Proteus 进行简洁电路的仿真，能够直观便利的看到电路的运行状态，各点的电压波形，有助于增强对各类基本电路的懂得，为设计复杂电路打好基础；3 使用 Proteus软件进行单片机的仿真Proteus 软件对常用

6、的主流单片机仿真都有很好的支持，把电路调试和单片机仿真结合在一起，单片机的软件可以直接加载到Proteus 电路图中的单片机中运行和仿真；下面是爬行器工程中主控单片机的通讯仿真；仿真电路中放置两片AT89C52 单片机，一片用来运行爬行器主控程序，另一片用来模拟地面接收和指令发送；测量外表使用了四路虚拟示波器和虚拟串口窗口；在四路虚拟示波器中，我们能够监视关键点的波形；虚拟串行窗口中，能够显示线路上传输的串行序列码，以16 进制方式分字显示；在电路图中的单片机器件U1 上双击，打开编辑元件窗口，挑选需要加载的单片机程序文件（ MCU程序 .hex），该文件是编译好的十六进制HEX文件；设定单片

7、机的时钟频率（ 12Mhz ）；确定即可；在 单片机U2 上双击 ，打 开编 辑元件 窗口 ，挑选 需要 加载的 单片 机程序 文件（SENDTEST 程序 .hex），该文件是编译好的十六进制HEX 文件；设定单片机的时钟频率（12Mhz ）；确定即可；点击左下角的运行按钮，电路开头仿真；仿真情形如下图所示：单片机的各个端口，用蓝色、红色和灰色三种色块表示当前的端口电平，蓝色代表低电平，红色代表高电平，灰色代表电平不定，一般为高阻或者高频变化；电路仿真中， 依据程序的执行情形，端口电平会不断闪动；示波器窗口中显示了关键点的波形，图中分别显示了收发规律、上传编码、模拟速度脉冲、温度电平四个波形

8、；能够通过示波器的刻度，读出300 毫秒的发送、 200 毫秒接收的收发规律周期；挑选示波器上的时间旋钮，仍能够清楚的绽开上传数据的每一位，非常直观便利；串行端口不断闪动的16 进制编码，表示数据总线上接收到的串行序列数值，能够直观的判定单片机发送数据的正确性；4 总结Proteus 电路仿真软件功能特别强大，在电路设计中，能够直观有效的观看电路的运行状态，工作点和电路参数，利用仿真来调整电路参数达到设计目的，有事半功倍的效果，特别在单片机程序调试过程中，无需搭建试验电路板，能够跟KeilC 单片机程序开发软件直接联调，便利快捷的调试单片机的程序，进行单片机系统的设计开发，在测井仪器的开发设计中，能够有效地提高效率，削减试验成本，缩短开发周期；参考文献：1、 Poteus 入门有用教程，周润景、张丽娜、刘映群编著， 2007 年 9 月2、单片机原理及接口技术陈连坤 编著， 2021 年 1 月