tutorial proteus arduino

Universidade Federal do ParaLaboratorio de Processamento de Sinais (LaPS)

Simulacao de Circuitos Microcontrolados com o Proteus

Flavio Hernan Figueiredo Nunes

[email protected]

25 de janeiro de 2012

Flavio Nunes (UFPA) 25 de janeiro de 2012 1 / 26

Sumario

1 Historico

2 Introducao ao Proteus

3 Criando Esquematico

4 Importando Arquivo .hex do Arduino

5 Simulacao

6 Conclusoes


Historico

SPICE

SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) e umprograma de computador que foi desenvolvido na Universidade daCalifornia, campus de Berkley, no ano de 1975 pelos pesquisadoresLarry Nagle e Donald Petterson. Este software foi desenvolvido com oobjetivo simular o comportamento de circuitos analogicos, voltadoprincipalmente para os circuitos integrados;

O software possui modelos matematicos que representam os principaiselementos de um circuito, que sao, transistor, resistor, capacitor,indutor, diodo e entre outros elementos eletricos;


Historico

Necessidade da simulacao de um circuito

O desenvolvimento de um sistema sem o uso da simulacao, torna oprocesso lento e caro, podendo ate mesmo ser inviavel.

Mesmo seguindo um rigoroso protocolo para o desenvolvimento doprojeto, na grande maioria dos casos, algum tipo de ajuste e feito noprototipo.


Introducao ao Proteus

Descricao geral sobre o Proteus

O Proteus e um conjunto de softwares, desenvolvidos pela LabcenterEletronics Ltd., voltados para a criacao de esquematico, simulacao edesenho de circuito impresso, os softwares sao:

ISIS e uma ferramenta usada para captura de esquematico e simulacaode circuitos eletronicos, analogicos e\ou digitais, com a possibilidade deutilizar microprocessadores e microcontroladores, tais como, PIC, 8051,MSP430, AVR, HC11, ARM7/LPC2000 e Basic Stamp;ARES e uma ferramenta para a confeccao do layout (roteamento), deuma PCI(Placa de Circuito Impresso). Esta ultima ferramenta, naosera descrita neste documento.



Interface inicial do ISIS



Identificacao das Principais Ferramentas


Criando Esquematico

Selecionando os Componentes

Os componetes podem ser encontrados das seguintes formas:

Pressionado a letra p no teclado;Clicando em Ferramenta de Componente, circulo vermelho, e emseguida Pegar Componente, seta amarela.


Criando Esquematico


A janela, Pick Devices, abrira.

A caixa de texto Keywords, seta amarela, serve para procurar osdispositivos, nesse caso foi o atmega168.

Apos determinar o componente, fazer um click duplo sobre o nome,seta vermela, em seguida o nome do componente aparecera na Caixade Componentes, circulo vermelho. Nota: As buscas devem serfeitas em ingles.


Criando Esquematico


A selecao dos componentes continua com a busca de resistores,capacitores, led, cristal e botao:

Resistor, procurar por res, este e um modelo generico, pois permite aedicao de seu valor nominal;Capacitor, procurar por cap, este e um modelo generico;Botao, procurar por button, este componente e interativo, poispermite a atuacao de seu contato atraves do click do mouse;Cristal, procurar por crystal, este e um componente generico.Led, procurar por led-, assim a busca fica restrita aos leds comanimacao.


Criando Esquematico


Para o led, e necessario ter atencao na escolha do componente, poisexistem modelos nao animados na biblioteca do ISIS.

Apos selecionar todos os componentes, a lista deve ficar igual a dafigura acima, Caixa de Componentes, e depois fechar a janela PickDevices.


Criando Esquematico

Posicionando os Componentes

O posicionamento dos componentes e facil, para isto basta clicar nobotao da Ferramenta de Componentes (este passo e feito uma vez,desde que nenhuma outra ferramenta tenha sido usada), depois clicarsobre o nome no dispositivo, na Caixa de Componentes, e por fimclicar na Area de Desenho do Esquematico.


Criando Esquematico

Posicionando os Componentes

Apos soltar o componente, e possıvel movimentar, editarpropriedades, apagar, rotacionar e espelhar, mas para isso, basta clicarcom o botao direito sobre o mesmo, para um pequeno menu abrir.


Criando Esquematico

Posicionando os Componentes Especiais

Para o correto funcionamento da simulacao, sao necessarioscomponentes de alimentacao, neste caso sao referenciados comoground e VCC.

O ground esta localizado em, Terminais de Conexao, e o VCC emGerador de Sinais, com o nome DC.


Criando Esquematico

Interligando os Componentes

Esta e uma das partes mais importantes, pois agora serao definidos asligacoes entre os componentes.

Uma boa estetica do esquematico ajuda, em uma possıvel correcao doesquematico, portanto a organizacao dos fios e muito importante.

Para se conectar um componente a outro, primeiro verificar se aFerramenta de Componentes esta selecionada, em seguida, ao passaro ponteiro do mouse sobre a Area de Desenho, este deve mudar parauma pequena caneta.

Deve-se passar o cursor sobre um terminal do componente que sequeira ligar, quando a caneta mudar de cor, deve-se clicar com obotao esquerdo, e a partir desse ponto, o cursor passa a desenhar umalinha, que deve ser ligada a outro ponto.


Criando Esquematico

Interligando os Componentes


Criando Esquematico

Finalizando a Interligacao dos Componentes

Esquema com todas as ligacoes finalizadas.


Criando Esquematico

Editando as Propriedades dos Componentes

Para editar as propriedades do componente, deve-se clicar com obotao direito sobre o mesmo, depois clicar em Edit Properties.Os componentes devem ter os seguintes valores:

Resistor, R1 -> 10k, R2 -> 330;Capacitor, C1 -> 22pF, C2 -> 22pF;Cristal, X1 -> 16MHz;Fonte DC, Voltage -> 5;


Criando Esquematico

Editando as Propriedades do Atmega168

O microcontrolador e o agente que determinara o comportamento doled, mas que ele opere normalmente sera necessario configura-lo, nafigura esta sendo mostrado as configuracoes para o corretofuncionamento do microcontrolador.

Cada seta representa uma configuracao importante:

Seta Verde, permite escolher o diretorio onde o arquivo .hex seencontra;Seta Azul, seleciona o tipo de oscilador, interno ou externo;Seta Vermelha, seleciona a frequencia do clock que o microcontradorfuncionara, para a simulacao o valor do cristal externo nao possuiefeito.


Criando Esquematico

Editando as Propriedades do Atmega168


Importando Arquivo .hex do Arduino

Compilador para Arduino

E possıvel simular um codigo de ardino no ISIS, para tanto enecessario seguir alguns passos:

Primeiro configurar para a placa alvo, Arduino Diecimila ouDuemilanove com Atmega168;Abrir o codigo, Blink, em File->Examples->Basics->Blink;Compilar o codigo normalmente na IDE;Fazer upload para a placa do Arduino, mesmo desconectado;No Windows 7, o arquivo .hex fica localizado no seguinte diretorio,C:\Users\<seu usuario>\AppData\Local\Temp;Procurar uma pasta com o seguinte aspecto,build386543844725704055.tmpDentro da pasta havera um arquivo com o nome, Blink.cpp.hex, sendoeste o arquivo que devera ser importado no ISIS.


Importando Arquivo .hex do Arduino

Disposicao dos Pinos Arduino e Atmega168


Simulacao

Iniciando a Simulacao

Para iniciar a simulacao, basta pressionar o botao de play.


Conclusoes

Conclusao

Podemos observar que o auxılio de um simulador de circuitoseletronicos e muito importante, principalmente no que diz respeito aotempo de desenvolvimento e dos custos, que passam a ser reduzidos.

A prototipacao passa a ser somente uma etapa de validacao domodelo computacional.


Conclusoes

Bibliografia

Bruno Bastos, Tutorial Arduino: botao [internet] [acesso em 14 Jan2012] Disponıvel em : http://engcomper.blogspot.com/2011/02/

tutorial-arduino-botao.html

Labcenter Eletronics, The Home of Proteus. [internet] [acesso em 15Jan 2012] Disponıvel em : http://www.labcenter.com/index.cfm

Labcenter Eletronics, Labcenter Wiki. [internet] [acesso em 16 Jan2012] Disponıvel em : http://wiki.labcenter.com/

Wikipedia, SPICE. [internet] [acesso em 17 Jan 2012] Disponıvel em :http://en.wikipedia.org/wiki/SPICE


http://engcomper.blogspot.com/2011/02/tutorial-arduino-botao.html

http://engcomper.blogspot.com/2011/02/tutorial-arduino-botao.html

http://www.labcenter.com/index.cfm

http://wiki.labcenter.com/

http://en.wikipedia.org/wiki/SPICE

Conclusoes

Agradecimentos

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARA

LABORATORIO DE PROCESSAMENTO DE SINAIS - LaPS


tutorial proteus arduino

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