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2.2 仿真电路原理图设计

本书案例以STC单片机为核心,在设计原理图时,可根据当前电路复杂程度和特定要求,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,调整图样大小或样式时可单击“系统/设置图样尺寸”(System/Set Paper Size)菜单进行设置。默认图样背景是灰色的,如果要改成其他背景颜色,以白色为例,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“图样颜色”(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pdsprj文件保存到指定位置,然后向原理图中添加元器件。单击模式工具栏上的元器件模式(Component Mode)图标,对象选择窗口上会出现设备(DEVICE)。对于空白pdsprj文件,对象选择器中不会显示任何元器件,这时可单击“P”(Pick)按钮,打开图2-2所示的元器件选择窗口,在元器件库中选择各种模拟元器件、数字芯片、微控制器、光电元器件、机电元器件、显示元器件等。

图2-2 元器件选择窗口

放置在原理图中的所有元器件旁边都会出现<TEXT>,单击“模板/设置设计默认值”菜单,在打开的窗口中取消勾选“显示隐藏文本”(Show hidden text?)选项,可快速隐藏所有<TEXT>。

放置元器件后,单击便可以选中元器件。在元器件上双击可打开元器件属性窗口,而先右击再单击也可以打开属性窗口,连续两次右击则会删除元器件。主工具栏上还提供了在当前原理图内块复制(Block Copy)、块移动(Block Move)元器件或子电路的红绿色相间的工具按钮。对于选取的块电路,通过右键快捷菜单“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器件复制到其他pdsprj文件中。

放置元器件后即可以开始连线,当光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,然后移动光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,只要在移动光标的路径上单击要拐弯的地方即可。移动光标时还可以配合按Ctrl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,这时可以使用模式选择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右击,选“Place Wire Label”,或先单击模式选择工具栏中的标签模式(Label Mode)图标,然后移动光标指向连线,连线上出现“×”号时单击,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。在绘制其他连线时,只要双击新的起点即可。

对于使用了总线的案例电路,连接到总线的双方(或多方)要进行对等同名标记。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“字符串”文本框中输入“NET=D#”,计数初始值默认为0,计数增量默认为1,然后单击“确定”按钮。

图2-3 属性赋值工具窗口

接下来,将光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“#”号初始值为Count,在单击过程中不断递增1。

如果原理图中与总线的连线太多,且连线距离较长,原理图会显得非常复杂,通过属性赋值工具逐一单击输入Label的工作量也很大。例如,在“可接收串口信息的带中英文硬字库的80×16 LED点阵屏”案例中,为简化连线并快速标记,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#”,计数初始值与计数增量保持默认值,然后单击“确定”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,计数初始值应设为8。如果一组端子要标记为C0~C7,而显示出来的标记为C7~C0,这时可将计数初始值设为7,然后将计数增量设为−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。类似地,如果要同时设置一组元器件的名称,例如,发光二极管LED0~LED7,可在图2-3中输入“REF=LED#”,计数初始值默认为0,计数增量默认为1,单击“确定”按钮后,在电路图中逐个单击要命名的LED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#”,计数初始值与计数增量保持默认值,最后单击“确定”按钮即可。

布线过程可能会遇到这样的问题:将一个pdsprj文件中的部分元器件或子电路复制到另一文件时,粘贴进来的部分元器件无法与电路中已有的元器件连线。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,可能会有元器件加入pdsprj文件,但电路中没有使用该元器件,或者曾经使用过但随后又将其删除了。如果要将这些元器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元器件”(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器件清单。 i8YNyHbGOYNZkGEIzhQj93q7n4W9bm9WO2ro2FQX0vfViDLt0uJY3Gqz5KtRNn3N

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