2.2 仿真电路原理图设计 |
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本书案例以8051单片机为核心,在设计原理图时,根据当前电路复杂程度和特定要求,可在Proteus提供的模板中选择恰当的模板进行设计。打开模板时可单击“文件/新建设计”(File/New Design)菜单,打开“创建新设计”(Create New Design)对话框,然后选择相应模板。直接单击工具栏上的“新文件”(New File)按钮时,Proteus会以默认模板建立原理图文件,调整图纸大小或样式时可单击“系统/设置图纸尺寸”(System/Set Paper Size)菜单进行设置。默认图纸背景是灰色的,如果需要改成本书所有案例使用的白色背景,可单击菜单“模板/设置设计默认值”(Template/Set Design Default)菜单,将对话框中的“图纸颜色”(Paper Colour)改成白色。
创建空白文件后,建议在开始后续操作之前先将DSN文件保存到指定位置,然后向图纸中添加元件。单击模式工具栏上的元件模式(Component Mode)图标,对象选择窗口上会出现设备(DEVICE)。对于空白DSN文件,对象选择器中不会显示任何元件,这时可单击“P”(Pick)按钮。打开图2-2所示的元件选择窗口,在元件库中选择各种模拟元件、数字芯片、微控制器、光电元件、机电元件、显示器件等,2.3节会给出元件的分类介绍。
图2-2 元件选择窗口
放置在图纸中的所有元件旁边都会出现<TEXT>,单击“模板/设置设计默认值”菜单,在打开的窗口中将“显示隐藏文本”(Show hidden text?)取消勾选,可快速隐藏所有<TEXT>。
放置元件后,用左键或右键单击都可以选中元件,在元件上用左键双击可打开元件属性窗口,先单击右键再单击左键也可以打开属性窗口,右键双击则会删除元件。主工具栏上还提供了在当前电路图内块复制(Block Copy),块移动(Block Move)元件或子电路的红绿色相间的工具按钮。对于选取的块电路,通过右键单击菜单“复制到剪贴板”(Copy to Clipboard),可以很方便地将部分或全部电路或元件复制到其他DSN文件中。
放置元件后即可以开始连线,当鼠标指向连线的起始引脚时,在起始引脚上会出现红色小方框,这时单击鼠标,然后移动鼠标指向终点引脚再单击,连线即成功完成。如果连线过程中要按自己的要求拐弯,只需在移动鼠标的路径上单击要拐弯的地方即可。移动鼠标时还可以配合CTRL按键,这样的连线会保持水平或垂直。
如果电路中并行的连线较多,或连接线路较长,这时可以使用模式工具栏中的总线模式(Buses Mode)图标绘制总线,绘制总线后,将起点出发的连线和到终点的连线都连接到总线上,要注意的是这样连线时必须给各连线加上标签(Label),标有同名标签的连线被认为是连通的,加标签时可直接在连线上单击右键,选“Place Wire Label”,或先单击模式工具栏中的标签模式(Label Mode)图标,然后用鼠标指向连线,在连线上出现“×”号时单击左键,在弹出的对话框中输入标签即可。
对于连接到总线的同样长度与形状的连线,可先绘制好其中一条,绘制其他连线时,只需要双击新的起点即可。
本书多个案例电路使用了总线,对于连接到总线的双方要进行同名对等标记。如果这些标记全部用逐个添加Label的方法完成,会浪费很多时间。为了实现快速标记,Proteus提供了专门的属性赋值工具(Property Assignment Tool),操作方法如下。
按下A键或单击菜单“Tools/ Property Assignment Tool”,打开图2-3所示窗口,在String文本框中输入“NET=D#”,Count默认为0,Increment默认为1,然后单击OK按钮。
图2-3 属性赋值窗口
接下来将鼠标指向连接到总线的任意一条连线,指针旁边将出现绿色的“=”号,依次单击这些连线,它们会被分别标上D0、D1、D2……显然,D#中的“#”号初值为Count,在单击过程中不断递增1。
有的案例中与总线的连线太多,且连线距离较长,电路显得非常复杂,通过属性赋值工具逐一单击输入Label的工作量也很大。例如,本书5.21节“可接收串口信息的带中英文硬字库的80×16LED点阵屏”案例。为简化连线并快速标记,该案例使用了大量的默认连接端子(TERMINALS/DEFAULT),假设某8个端子要赋值为R0~R7,可先选中这8个连接端子,然后打开属性赋值工具窗口,输入“NET=R#”,Count与Increment保持为默认值,然后单击OK按钮,这8个端子的名称即可实现一次性快速批量标记。如果要赋值为R8~R15,Count应设为8。如果一组端子要标记为C0~C7,而显示出来的标记为C7~C0,这时可将Count设为7,然后将Increment设为-1,当前版本的Proteus不支持根据圈选方向自动设置递增方向。
上面讨论的是连线或端子的快速命名方法,类似的,如果要同时设置一组器件的名称,例如,发光二极管LED0~LED7,可在图2-3中输入“REF=LED#”,Count默认为0,Increment默认为1,单击OK按钮后,在电路图中逐个单击要命名的LED器件即可,如果要一次性命名LED0~LED7,同样可以先圈选所有的8只LED,再到属性赋值工具窗口中输入“REF=LED#”,Count与Increment保持默认值,最后单击OK按钮即可。
布线过程可能会遇到这样的问题:将一个DSN文件中的部分元件或子电路复制到另一文件时,粘贴进来的部分元件无法与电路中已有的元件连线。这是因为两者在绘图时设置的网格分辨率不一样。遇到该问题时,可打开“查看”(View)菜单,选择不同的吸附分辨率,分辨率越小越便于绘制密集的线条。
在设计电路原理图过程中,可能会有元件加入DSN文件,但电路中没有使用该元件,或者曾经使用过,但随后又将其删除了。如果要将这些元件从文件中彻底清除,可单击菜单“编辑/清理文件中没有用的器件”(Edit/Tidy)。另外,单击“工具/材料清单”(Tools/Materials List)可以很方便地生成当前案例的所有元件清单。