如何使用Proteus软件进行原理图的绘制

[导读]Proteus软件具有良好的人机交互功能，该软件启动后将自动进入ISIS功能界面(见图9-1)，其中多数工具栏的位置可以通过鼠标拖动来调整。本节将以AT89C52单片机最小系统原理图绘制为例，介绍ISIS的使用方法。

Proteus软件具有良好的人机交互功能，该软件启动后将自动进入ISIS功能界面(见图9-1)，其中多数工具栏的位置可以通过鼠标拖动来调整。本节将以AT89C52单片机最小系统原理图绘制为例，介绍ISIS的使用方法。

图9-1 Proteus ISIS 7.1界面

原理图的绘制

AT89C52单片机最小系统的原理图如图9-2所示，下面将介绍在ISIS中绘制该电路原理图(即搭建虚拟仿真模型)的方法。

图9-2 8051单片机最小系统原理图

1.新建与保存ISIS设计

(1)新建和打开ISIS设计

新建ISIS设计的步骤如下：单击“File”→“New Design…”子菜单(见图9-3a)，在弹出的“Creat New Design”(模板选择)对话框(见图9-3b)中，单击选择设计图样的模板。图9-3b中各图样模板的主要差别是图样尺寸不同，并且除“DEFAULT(默认)”模板外的其他模板都有一个附带设计信息(包括设计文件的名称和保存路径等)的矩形图样边框(见图9-3c)。另外，也可以鼠标单击快捷工具栏上的图标“

”(见图9-3d)直接生成一个采用默认模板的设计文件(界面样式见图9-1)。Proteus 7版本的设计文件扩展名为“.DSN”。

图9-3新建和打开ISIS设计文件

a)“File”菜单b)图样模板选择对话框

图9-3新建和打开ISIS设计文件(续)

c)图样模板上的设计信息d)新建设计的快捷菜单e)“Load ISIS Design File”和“Save ISIS Design File”对话框

除了新建设计以外，也可以通过修过已有设计得到新的设计。打开已有设计的方法是，首先，单击主界面上的“File”→“Open Design…”子菜单(见图9-3a)或单击快捷工具栏上的图标“

”(见图9-3d);然后，在弹出的“Load ISIS Design File”(设计装载)对话框(见图9-3e)中，用鼠标单击要打开的设计文件。

(2)保存设计

保存设计文件的方法是，单击“File”→“Save Design”子菜单(见图9-3a)或快捷工具栏上的图标“

”(见图9-3d);然后，在弹出的“Save ISIS Design File”(设计装载)对话框(见图9-3e)中，输入设计文件名称，并选择设计文件的保存路径(位置)。

2.设计图样的基本设置

生成设计图样后，还可以设置图样属性，包括图样尺寸、背景颜色和文字样式等。

(1)设置图样尺寸

单击“System”→“Set Sheet Sizes…”子菜单(见图9-4a)后，在弹出的“Sheet Size Configuration”(图样尺寸设置)对话框(见图9-4c)中可以选择和设置图样尺寸。

(2)设置文本字体

单击“System”→“Set Text Editor…”子菜单(见图9-4a)后，在弹出的“字体”对话

框(见图9-4d)中可以设置图样中所有文本的字体。

(3)设置图样颜色

单击“Template”→“Set Design Defaults…”子菜单(见图9-4b)后，在弹出的“Edit Design Defaults”(编辑设计默认设置)对话框(见图9-4e)中可以设置图样中的各类颜色，比如：单击“Paper Colour”右侧的下拉菜单“

”后，可以在弹出的调色板中选择设计图样的背景颜色。

(4)设置元器件引脚标注字体

在ISIS设计中，可以为元器件的引脚添加标签和编号，可以通过单击“Font Face for Default Font”框中的下拉菜单来设置标签和编号的字体(见图9-4e的右下角)。

图9-4设计图样的设置

a)“System”菜单b)“Template”菜单c)图样尺寸设置对话框d)“字体”对话框e)图样尺寸设置对话框

3.装载元器件

绘制电路原理图之前，首先要从元件库中找到所需要的元器件，并将其装载到当前的设计文件中，具体步骤如下：

1)单击主界面左侧“绘图工具栏”的图标“

，若该图标凹陷下去，表示“元件模式(Component Mode)”已被激活。在该模式下可以从元件库中选取各种仿真模型。

2)单击主界面左侧“元器件和设备列表窗口”左上角的图标“

(Pick components from the device libraries)”，之后弹出“Pick Devices”(元器件拾取)对话框(见图9-5)。

图9-5元器件拾取对话框

3)在元器件拾取对话框中，用鼠标单击所需元器件后，再单击对话框右下角的“OK”按钮确认退出。完成该操作后，选中的元器件被载入设计文件，并且元器件名称出现在主窗口左侧的“元器件和设备列表窗口”中。

绘制如图9-2所示的AT89C52最小系统原理图时，所需的元器件包括AT89C52单片机(Microprocessor ICs)、晶振(Crystal)、电阻(RES)、无极性电容(CAP)、电解电容(CAP-ELEC)、按键(Button)和排阻(RESPACK-8，带公共端的8电阻排)。装载这些元器件后，“元器件和设备列表窗口”中将出现这些元器件的名称，如图9-6a所示。

图9-6 AT89C52最小系统的ISIS虚拟仿真模型

a)元器件列表和预览窗口b)ISIS中绘制的AT89C52最小系统原理图

图9-6 AT89C52最小系统的ISIS虚拟仿真模型(续)

c)电容参数编辑对话框

4.绘制电路原理图

绘制电路原理图主要由元器件摆放和引脚连接两个步骤完成。

(1)元器件摆放

首先，单击主窗口左侧“绘图工具栏”上的图标“

(Component Mode)”，激活“元器件模式”。然后，在“元器件和设备列表窗口”单击需要的元器件。最后，在“电路原理图编辑窗口”中元器件摆放的位置单击鼠标左键，即可完成元器件的摆放。

双击元器件后可以打开“Edit Component”(元器件编辑)对话框，并在其中设置元器件的参数，如电容的编号、电容值和封装形式等，如图9-6c所示。

鼠标右键双击原理图中的元器件，可以将其删除。

(2)元器件引脚连接

连接两个元器件引脚时，首先，单击其中一个引脚(引脚上出现红色小方框代表引脚已经被选中);然后拖动鼠标引出一根导线，继续拖动鼠标到另一个引脚上并单击鼠标左键，即完成连接。

重复上述两个步骤，即可完成原理图的绘制。图9-6b为ISIS中绘制的AT89C52最小系统原理图，其中：元器件引脚边的小方框在仿真运行时出现，其颜色代表了引脚上的电平状态，默认情况下，红色代表高电平，蓝色代表低电平;图中与单片机P0.7引脚相连的是ISIS提供的虚拟示波器(OSCILLOSCOPE)，用于测量P0.7引脚的电压波形。

5.绘制电路原理图的主要工具

在绘制电路原理图和搭建仿真模型时，主要使用主窗口左侧(也可以通过鼠标拖动来调整窗口的位置)绘图工具栏上的快捷图标(见图9-1)。根据功能可以将这些快捷图标分成三类：电路绘制图标、电气端点和虚拟仪器图标以及二维图形绘制图标。这三类图标的功能分别见表9-1~表9-3。用鼠标左键单击这些图标，将激活对应的工作模式。

图9-7电路绘制类图标功能说明

a)导线标签编辑对话框b)脚本编辑框

6.引脚连接的总线和标签技巧

当电路中元器件较多或元器件引脚较多时，电路中的导线较多、较长，将导致电路原理图复杂、混乱且难以查看。这种情况下，合理地使用总线和标签可以减少导线个数和长度，使电路原理图更简洁、明了。例如：在图9-8a中，单片机的P0口分别与两片74LS373芯片的D7~D0引脚相连，一共需要绘制16根导线，而且导线之间相互交错，随着元器件数量的增多，原理图将越来越混乱拥挤。使用总线方式连接引脚后，原理图中的导线交错情况将减少，以保留更多元器件摆放空间，如图9-8b所示。

下面以绘制图9-8b所示电路为例，介绍绘制总线和添加引脚标签的方法和步骤。

(1)绘制总线

首先，单击图标“

”进入“总线模式”，然后在原理图编辑窗口中绘制一条总线。

(2)给总线添加标签

首先，用鼠标右键单击总线，并在弹出的菜单(见图9-8c)中右键单击“Place Wire Label”。然后，在弹出的“Edit Wire Label”(导线标签编辑)对话框(见图9-8d)的

“String”下拉列表框中输入总线的标签名“P0[0..7]”，其中：P0是总线标签名;“[0..7]”代表该总线中共有8根导线，其标签名分别是P00、P01、…、P06和P07。确认退出该对话框后，总线标签“P0[0..7]”将出现在总线附近。

需要修改标签时，用鼠标右键单击总线，然后单击弹出菜单中的“Edit Wire Style”，可以再次进入“Edit Wire Label”(导线标签编辑)对话框。另外，直接单击总线附件的总线标签也可以进入该对话框。

(3)连接引脚至总线

单击元器件引脚，然后拖动鼠标至总线上，并单击总线，即完成引脚与总线的连接。一根总线内包含了多根导线，因此必须确认引脚与总线中的哪一根导线相连，其方法是：首先，用鼠标右键单击连接总线和引脚的导线;然后，在弹出的菜单(见图9-8e)中单击“Place Wire Label”进入导线标签编辑对话框;接着，单击“String”右侧下拉列表框右边的箭头，并在弹出的标签列表中选择与引脚相连的总线标签，如图9-8f所示;最后，确认选择，并退出“导线标签编辑”对话框，这时可以看到标签名出现在导线附近。

另外，为了减少标签编辑的工作量，还可以采用如下操作以加快标签添加速度：

1)用鼠标单击“Tools”→“Property Assignment Tool”菜单，弹出“Property Assignment Tool”(属性分配工具)对话框(见图9-8g)。