智能电子设计实验一.doc

实验一 PROTEUS电路实验（原理图及仿真）一、 实验目的1 熟悉Proteus ISIS基本操作，会用Proteus软件画原理图。2 使用Proteusr 仿真功能，目前只要求掌握模拟仿真，关于数字仿真这次实验只做了解。二、 实验设备1. PC机一台，最低配置：P4 2.0GHz CPU/512M内存/80G硬盘。2. 一套Proteus Professional 7.1软件。三、 实验地点白龙校区综合实验楼三楼相关实验室。四、 实验说明和软件介绍Proteus 组合了高级原理布图、混合模式 SPICE 仿真,PCB系统特性： 设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。其中ISIS是 PROTEUS系统的中心,它远不仅是一个图表库。它是具有控制原理图画图的外观的超强的设计环境。无论用户的要求是快速实现复杂设计的仿真以及 PCB 设计,还是设计精美的原理图以供出版,ISIS是您的最好工具。PROSPICE 是结合 ISIS 原理图设计环境使用的混合型电路仿真器。基于工业标准SPICE3F5 的模拟内核，加上混合型仿真的扩展以及交互电路动态，PROSPICE 为您提供开发和测试设计的强大交互式环境。PROSPICE结合一定的标准SPICE扩展使得能够用事件驱动范例建模数字电路。对于晶体管级的建模颇为有效。 当同时出现模拟和数字部件时，两种技术将平行的使用，以提供最优的性能和准确性。Proteus VSM 包含大量的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪、函数发生器、数字信号图案发生器、时钟计数器、虚拟终端以及简单的电压计、电流计。此外我们还发布了主从监视模式的 SPI 和 I2C 规程分析仪，仿真器能通过色点来显示每个管脚的状况，这点在单步调试代码时绝对非常有用。Proteus VSM 最令人激动、最重要的特点是它能把微处理器软件作用在处理器上并和连接该微处理器的任何模拟和数字器件协同仿真。目前支持的处理器类型有：6800系列、8051系列、AVR系列、PIC12/16/18系列、Z80系列、HC11系列以致ARM7等32位处理器。针对本软件的显著特点，本次实验设计一个数模混合仿真实验，要求使用ISIS画出原理图，并进行仿真。涉及的程序代码，这里不作要求，使用相关资料提代现成代码。五、 实验过程PWM是单片机上常用的模拟量输出方法，通过外接转换电路，可以将占空比不同的脉冲转变成不同的电压。驱动直流电动机转动从而得到不同的转速。程序通过调整输出脉冲的占空比来调节输出模拟电压。步骤：1 启动ISIS,出现一个默认的图纸。如图纸在小不符合求，可以重新设置。“System”“Set Sheet Sizes”。本实验选择标准A4纸大小。2 在件列表中调入相应的元件，画原理图。本原理图主要包含PWM电路部分和驱动电路两大部分。PWM电路由选用AT89C51和ADC0808作为主要元件，当电位器阻值发生变化时，ADC0808输出的值也会发生变化，通过总结把数据返回给单片机，作为延时常数，改变PWM输出的占空比。3 为了使原理图能够直观表示电路的工作原理，本ISIS原理图中添加了两个主要仿真器件，虚拟示波器和直流电机。点击按钮，进行仿真。（AT89C51中的.HEX程序文件设置好，这里不作重点描述。）仿真现象：调节电位器RV1的电压，发现虚拟示波器测得OUTPUT脉冲的的占空比在变化（下面2图）。时电动机转速改变。六、 实验小节1 在画原理图时，点击放大缩小按钮，可以改变画布显示大小，但只是视觉上的变化。画布相对于元件的尺寸并没有变化。如果要在图上画更多的元件，必须实际改变画布的尺寸“System”“Set Sheet Sizes”。当然也可以采用层次设计，那是另一种方法。2 总线的设计有许多规则和技巧。总线连接规则：ISIS总线连接的基本原理是总线上所有单元（除了结点处的总线标号）都按照基准对齐来连接。例如，两个总线引脚 D0.3和 Q4.7如果没有标号的总线连接，则 D0 将连到 Q4，D1 连到 Q5，以此类推（详细规则见相关参考书）。 总线分支线的画法：画总线的时候为了和一 般的导线区分，我们一般喜