Tresavis

Proteus, simulador de circuits impresos.

Descripció.

Proteus és un programari per simular circuits electrònics. Especialment serveix per simular integrats i micro-controladors. Farem proves amb diferents integrats i també amb Arduino.

En aquest circuit utilitzem la llibreria Simulino.

Contingut:

Instal·lar Proteus

Podeu descarregar Proteus en la següent pagina:

Vídeo tutorial d’instal·lació :

Com funciona.

En la interfície de Proteus hi han un munt de botons, els més usuals són esquema per dibuixar el circuit. Components per escollir-los i que quedin guardats en el pàrquing. El botó de terminals on trobem les fonts d’alimentació i les terres.

Construïm el primer circuit. Circuit d’una resistència i un LED en sèrie, amb dos multímetres. En el botó d’instruments trobem els multímetres i els oscil·loscopis. El botó play per simular el circuit.

Circuit Astable.

Utilitzem l’integrat 555. És un convertidor analògic digital. En el nostre disseny converteix la gràfica analògica de la carrega i descarrega d’un condensador en la gràfica quadrada digital de uns i ceros.

El mateix circuit està realitzat en el simulador Multisim. Podeu consultar la pagina de TresAvis i veure les diferencies entre els dos simuladors:

Per realitzar el disseny hem seguit el següent vídeo:

Els punt blau representa un 1, el punt vermell un 0. Durant el període de carrega i descarrega del condensador, per la sortida 3 del integrat 555 surt un voltatge alt, un 1, i el LED s’encén.

Seqüenciador de 10 sortides.

Utilitzem l’integrat 4017 que és un seqüenciador de 10 sortides. Els pins de sortida són els pins de Q0 a Q9. Primer s’activa el Q0, després el Q1 i es desactiva el Q0, després només s’activa el Q2 i així successivament. El pin C0 és el Carry, s’encén quan acaba una seqüencia complerta, després de que s’activi el Q9. C0 serveix per activar un segon 4017 en cascada. El pin CLK el connectem a un generador de senyal quadrada de 1 Hz. El pin E, Enable, té que estar connectat a terra perquè funcioni. El pin MR, Master Reset, si està al aire, el 4017 fa tota la seqüencia des de Q0 a Q9. Si el pin MR al connectem, per exemple a Q4, l’integrat farà la seqüencia de Q0 a Q3, al activar-se Q4 fa un RESET i torna a començar per Q0.

Les connexions de voltatge i terra del 4017 són internes. Doble clic en el component i en Edit Component, clic en Hidden Pins (Pins ocults) i editem els pins del integrat amb la nostre font d’alimentació i la nostre terra.

Observem les coincidències de la font d’alimentació amb el pin d’alimentació del integrat i també del GND.

Connectem el pin MR al pin Q4, col·loquem 4 LEDS per observar la sortida.

Les sortides són:

0001

0010

0100

1000

I torna a repetir-se la mateixa seqüencia.

Proteus amb la llibreries internes d’Arduino.

Podem desenvolupar el projecte d’Arduino amb les llibreries internes de Proteus o fent servir una llibreria externa anomenada Simulino.

Podeu seguir el següent vídeo per saber com treballar amb Arduino, fent servir les llibreries incloses en Proteus:

Clic en la part de dalt de l’esquerra, nou projecte. Clic en From Developement Board i s’obra la llista de les diferent plaques d’Arduino. Escollim Arduino Mega 2560.

Clic en Finish i en el esquema ja tenim la placa amb tots els seus pins:

Observem les dues finestres, la que està oberta i l’altre: Source Code.

El codi es el mateix del IDE d’Arduino amb el Void Setup i el Void Loop.

1- Anem a System/Compilation

2- En GCC for ARM, clic en Download

3- Descarreguem i instal·lem YAGARTO que serveix per compilar els programes.

Fem el mateix en Arduino AVR, clic en Download.

Queda de la següent manera:

Per compilar el fitxer .ino, clic en Build/Build Project

Hello World.

Obtenim el codi en els exemples del IDE d’Arduino.

Obrim Arduino IDE. Clic en Fitxer/Exemples/Display/Hello World.

En Proteus Esquemàtic, clic en File/Import Project Clip.

Clic en Arduino.

Clic en Arduino LCD Shield.pdsclip / Abrir.

En el esquemàtic ja tenim la placa Arduino i el Display LCD connectat.

Canviem els pins, ho podem fer en la programació o bé en el display LCD, canviem en el nostre codi:

El nostre codi canviat és el següent:

const int rs = 8, en = 9, d4 = 4, d5 = 5, d6 = 6, d7 = 7;

LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);

Compilem i PLAY:

Programa Blind.

Arduino amb el programa Blind encén i apaga un LED intermitentment.

Obtenim el codi en els exemples del IDE D’Arduino:

Obrim Arduino IDE. Clic en Fitxer/Exemples/Blind.

Copiem el codi que després l’enganxarem a Proteus.

En Proteus clic en la part de dalt de l’esquerra, nou projecte. Clic en From Developement Board i s’obra la llista de les diferent plaques d’Arduino. Escollim Arduino 168.

En Proteus Esquemàtic, clic en File/Import Project Clip/Arduino/LED Shield.pdsclip

Tenim connectat el Led al pin 9 de la placa Arduino UNO, el mateix pin assignat en el codi.

Clic en PLAY: cada segon s’encén i s’apaga el LED.

Proteus amb la llibreria externa Simulino.

Pàgina de descàrrega de les llibreries:

Descomprimim i les dues carpetes obtingudes, les posarem juntament amb les llibreries de Proteus.

Copiar i enganxar el contingut de les dues carpetes en la carpeta Library de Proteus:

L’adreça de Library és la següent:

C:\Program Files (x86)\Labcenter Electronics\Proteus 8 Professional\DATA\LIBRARY

Obrim el IDE d’Arduino. En exemples escollim Blind.

Atenció. Comprovar que en el IDE d’Arduino tenim la placa correctament seleccionada. En Eines/Placa /Arduino Uno.

Compilem el codi. Ens interessa l’adreça on es guarda el executable .hex. Ho tenim seccionat en blau, en la part de baix de la imatge.

Copiem l’adreça del fitxer .hex

Obrim Proteus i creem un nou projecte:

Next, next, next i finish. S’obre el esquemàtic buit.

Clic en P i en Keyword escrivim Arduino:

De les diferents plaques escollim Arduino UNO.

Doble clic sobre la placa, s’obre Edit Component. Enganxem l’adreça del .hex copiada anteriorment en Program File.

Afegim una resistència i un LED connectat al pin 9 de la placa, tal com indica el codi.

Clic en PLAY, el LED fa d’intermitent.

Bibliografia.