您所在的位置:e-works首页 > 产品创新数字化(PLM) > CAE

Proteus在实际电路设计中的应用

发表时间:2015/1/1 刘月茹 来源:万方数据
关键字:Proteus 电路设计 EDA
电子设计中,组装调试过程复杂,效率不高。谈过程中,不仅要求我们设计理论电路,而且还要求将电路焊接并调试成功。基于理论设计电路的缺陷或焊接原因导致电路调试耗时且耗材消耗过多的弊端,我们引入了Proteus仿真软件。这样,我们的理论设计电路在形成印制电路板前在Proteus软件中进行设计、仿真电路,通过软件仿真达到实际电路要求的琦能后再进行焊接电路。突出了该软件在电子设计中对电路进行动态仿真的应用,验证了其实用性。

    传统的电子设计流程是先设计电路图、购买元器件,然后制板、调试,最后进行测试,这个过程一般需要反复多次进行,以达到设计要求。若采用EDA技术,则在原理图设计阶段就可以进行评估,验证所设计的电路是否达到要求的技术指标,还可以通过改变元器件参数使整个电路的性能最优化,则在很大程度上缩短调试时间,并节省耗材。

    Proteus就是一种基于标准仿真引擎的混合电路仿真工具,是将电路仿真软件,PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,能够满足我们平时设计的需求。

1 Proteus在实践中的应用

    1.1 Proteus软件简介

    Proteus是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的仿真、RS232动态仿真、PC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,逻辑分析仪、信号发生器等。因而可以在虚拟的环境中搭建各种电子电路,并可模拟常规的调试方法测量电路中各点的电压与波形及回路的电流与波形。

    1.2 Proteus在实际电路中的应用

    模拟电子线路中,理论知识抽象、概念多、工程实践性强,设计中不仅要考虑电路的理论知识还要考虑电路的具体结构及电路信号的特点等因素。我们设计一个用单片机信号控制电机正反转的电路,电路图如图1所示。印制板焊接完成,进行调试。由于没有这方面的经验,只是根据理论计算和元器件特性设计了电阻R2、R3的具体阻值。在调试中始终没能使电机旋转。因此浪费了好多时间。

单片机信号控制电机正反转的电路

图1 单片机信号控制电机正反转的电路

    将原理图移植到Proteus软件中,在电路中分别加入了信号源(模拟单片机输出信号)、电压表和电流表(监测电路特性)。Io1有高电平信号即10V,Io2没有信号即0v,电机正转。相反,电机反转。在电路原理图中,R2、R3处分别并联模拟电压表,仿真时可以看到两处的电压值大小。在Io1处添加了模拟电压源V2,用来模拟单片机输出信号。当V2有10V电压信号输出,光耦6N137工作。此时,如果R2、R3的电阻取值不够合理,电机不能旋转。我们可以通过反复仿真调试,不断改变两个电阻的阻值。实践证明,要实现电机的正向旋转必须保证R2、R3两端的电压足够大。电机反向旋转与正向旋转的原理相同,就不再赘述。

    图2为电路仿真时的效果图。

图1运行时的效果图

图2 图1运行时的效果图

    通过仿真得出了准确的电阻阻值,后面进行了印制板绘制,焊接电路板,顺利完成电路所需功能的实现。

2 结束语

    在实际电路过程中引入了Proteus软件后,一方面能很好的验证所设计电路理论上的正确与否,解决了电路设计后焊接时调试成功率低及耗材消耗过多的问题。另一方面通过Proteus的接近实际电路的仿真分析,为今后从事研究设计工作打下坚实基础。

本文为授权转载文章,任何人未经原授权方同意,不得复制、转载、摘编等任何方式进行使用,e-works不承担由此而产生的任何法律责任! 如有异议请及时告之,以便进行及时处理。联系方式:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。

责任编辑:程玥