نرم افزار پروتئوس یکی از محبوب ترین و قدرتمندترین نرم افزارهای شبیه سازی سیستم های الکترونیکی است. این نرم افزار توسط شرکت Labcenter Electronics توسعه داده شده و در حال حاضر در نسخه های مختلف برای سیستم عامل های ویندوز و لینوکس در دسترس است. استفاده از نرم افزار پروتئوس به عنوان یک ابزار طراحی و شبیه سازی سیستم های الکترونیکی، بسیار رایج است. این نرم افزار به کاربران اجازه می دهد تا با استفاده از مدارات الکترونیکی مختلف، سیستم های الکترونیکی پیچیده را طراحی و شبیه سازی کنند.
با استفاده از پروتئوس، کاربران می توانند عملکرد سیستم های الکترونیکی را بررسی کنند و خطاهای موجود در آن ها را پیدا کنند.
پروتئوس شامل دو بخش اصلی است: بخش طراحی و بخش شبیه سازی.
در بخش طراحی، کاربران می توانند با استفاده از ابزارهای مختلف، مدارات الکترونیکی را طراحی کنند. این بخش شامل ابزارهای مختلفی مانند مولتی سیم، رزیستور، کاندنساتور، دیود، ترانزیستور و … است.
بخش شبیه سازی نیز به کاربران اجازه می دهد تا با استفاده از مدارات الکترونیکی طراحی شده، سیستم های الکترونیکی را شبیه سازی کنند. این بخش شامل ابزارهای مختلفی مانند آنالوگ، دیجیتال، مخابرات و … است.
پروتئوس همچنین دارای قابلیت های دیگری نیز است. به عنوان مثال، این نرم افزار به کاربران اجازه می دهد تا با استفاده از بخش PCB، مدارات الکترونیکی را به صورت PCB طراحی کنند. همچنین، پروتئوس دارای قابلیت هایی مانند ساخت و اجرای ماکروها، تست ولتاژ و … است. در کل، نرم افزار پروتئوس یکی از بهترین و قدرتمندترین نرم افزارهای شبیه سازی سیستم های الکترونیکی است. با استفاده از این نرم افزار، کاربران می توانند سیستم های الکترونیکی پیچیده را طراحی و شبیه سازی کنند و عملکرد آن ها را بررسی کنند.
نمای کلی کار با نرم افزار پروتئوس
پروتئوس یک نرمافزار شبیهسازی و طراحی مدارات الکترونیکی است که به عنوان یکی از محبوبترین نرمافزارهای شبیهسازی مدارات الکترونیکی در دانشگاهها و صنعت استفاده میشود. در این متن به آموزش کار با نرمافزار پروتئوس پرداخته خواهد شد.
برای شروع، باید نرمافزار پروتئوس را از سایت رسمی آن دانلود کنید. پس از نصب، برنامه را باز کرده و با صفحه اصلی آن آشنا شوید. در صفحه اصلی، شما میتوانید انواع مدارات الکترونیکی را بسازید، به شبیهسازی آنها بپردازید و نتایج را بررسی کنید.
برای ساخت یک مدار الکترونیکی، ابتدا باید اجزای آن را به صفحه کشیده و در مکان دلخواه قرار دهید. برای مثال، اگر میخواهید یک مدار ساده با یک مقاومت و یک منبع تغذیه بسازید، ابتدا باید اجزای مورد نیاز را از پنل ابزار به صفحه کشیده و در مکان دلخواه قرار دهید. سپس، با استفاده از ابزار Wire، سیمهای مورد نیاز بین اجزای مدار را ترسیم کنید.
بعد از ساخت مدار، باید آن را شبیهسازی کنید. برای شبیهسازی، باید یک منبع تغذیه به مدار اضافه کنید و پارامترهای آن را تعیین کنید. سپس، با استفاده از ابزار Simulation، شبیهسازی را شروع کنید. در صورتی که مدار شما بدون مشکل عمل کند، در نوار وضعیت پایین صفحه پیغام “Simulation Successful” را خواهید دید.
برای بررسی نتایج، میتوانید از ابزار Waveform استفاده کنید. با استفاده از این ابزار، میتوانید تغییرات ورودی و خروجی مدار را در زمان ببینید. همچنین، با استفاده از ابزار Probe، میتوانید مقادیر دقیق ولتاژ و جریان را در نقاط مختلف مدار بسنجید.
در پایان، باید به یاد داشته باشید که پروتئوس یک نرمافزار پیچیده است و برای استفاده بهینه از آن، نیاز به تمرین و آشنایی با ابزارهای مختلف آن دارید. برای این منظور، میتوانید از منابع آموزشی مختلفی مانند ویدئوهای آموزشی و کتابهای مربوط به پروتئوس استفاده کنید.
آموزش مرحله به مرحله کار با پروتئوس
شروع کار با پروتئوس
نرم افزار Proteus را می توانید از وب سایت رسمی آن دانلود کنید و همچنین باید نحوه دانلود و نصب نرم افزار Proteus را مطالعه کنید. بنابراین اکنون امیدوارم که Proteus را نصب کرده باشید و آماده کار بر روی آن باشید:
- روی Proteus ISIS کلیک کرده تا تصویری مانند تصویر زیر باز می شود.
- در ناحیه مرکزی که توسط خطوط آبی احاطه شده است، مدار خود را طراحی می کنیم، یعنی اجزا را قرار می دهیم و سپس آنها را به هم وصل می کنیم.
- همانطور که در شکل بالا مشاهده می کنید، در نرم افزار پروتئوس آیکون های زیادی داریم، پس باید ابتدا این بخش ها را یکی یکی بفهمیم.
- در تصویر زیر، پروتئوس به چهار بخش تقسیم شده است:
- بخش ۱ نوار ابزاری است که در بسیاری از نرمافزارهای شبیهسازی دیدهاید، دارای عملکردهای سادهای است، یعنی نماد اول برای ایجاد یک layout جدید، نماد دوم برای باز کردن یک layout موجود، مورد بعدی ذخیره layout است، سپس گزینههای کوچکنمایی وجود دارد و چند ابزار دیگر که در آموزش های بعدی به آنها خواهیم پرداخت.
- بخش ۲ دارای دو دکمه است. P برای باز کردن لیست کامپوننت ها و E برای اهداف ویرایش استفاده می شود، مانند اینکه می خواهید ویژگی های هر جزء را ویرایش کنید، به سادگی روی آن کامپوننت کلیک کنید و سپس بر روی E کلیک کنید تا ویژگی های آن کامپوننت باز شود و به راحتی می توانید آن را ویرایش کنید
- بخش ۳ دارای ابزارهای مختلفی است که برای طراحی مدار استفاده می شود که در پایان آموزش امروز به تفصیل به آنها خواهیم پرداخت.
- بخش ۴ بخش کنترل اجرای شبیه سازی در پروتئوس است که شامل چهار دکمه یعنی Play، Step، Pause و Stop است. برای اجرای شبیه سازی باید روی این دکمه play کلیک کنیم.
انتخاب کامپوننت در Proteus ISIS
- همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است، روی آیکون Click # 1 کلیک کنید، این یک آیکون مود کامپوننت است.
- پس از آن بر روی دکمه P کلیک کنید و پنجره جدیدی با نام Pick Devices باز می شود.
- در این پنجره جدید یک text box وجود دارد که با نوشتن کلمه کلیدی در این کادر، جستجوی کامپوننت انجام می شود.
- پایگاه داده پروتئوس دارای کامپوننت های نامحدودی است، بنابراین اکنون برای به دست آوردن کامپوننت مورد نظر خود، باید مانند من آن را جستجو کنید.
- من PIC16F877A را جستجو کردم و Proteus آن کامپوننت را به همراه پیش نمایش آن در گوشه سمت راست بالا و بسته PCB (در صورت موجود بودن) در اختیار من قرار داد. متأسفانه پروتئوس من پیش نمایش PCB PIC16F877A را ندارد به همین دلیل خالی است.
- برای افزودن کامپوننت به فضای کاری پروتئوس، یا روی آن دوبار کلیک کنید یا روی دکمه OK کلیک کنید.
ابزار ها در Proteus ISIS
- ابزار اندازه گیری کمی در Proteus موجود است که می توانید با کلیک بر روی نماد ابزار، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، آنها را باز کنید.
- در اولین ردیف از لیست ابزارها، اسیلوسکوپ قرار دارد که ما از آن برای مشاهده رفتار سیگنال های مختلف تولید شده استفاده می کنیم.
- ابزار مهم دیگر ترمینال مجازی است که در لیست ابزارها در ردیف شماره چهارم قرار دارد. این ترمینال مجازی برای بررسی داده هایی که از طریق پورت سریال دریافت می شوند استفاده می شود.
- سپس Signal Generator وجود دارد که برای تولید سیگنال مانند موج سینوسی با فرکانس مورد نظر استفاده می شود.
- ما همچنین ولت متر و آمپرمتر برای هر دو AC و DC داریم.
- در آموزش های آینده خود به تفصیل در مورد آنها بحث خواهیم کرد.
- همانطور که در شکل زیر می بینید، آیکون A به نام Graph mode نامیده می شود که برای ایجاد نمودارهای ولتاژ و جریان استفاده می شود. دارای استایل های متفاوتی از نمودارها است.
- آیکون B و C به ترتیب پروب های ولتاژ و جریان هستند. فرض کنید مداری را در پروتئوس طراحی کرده اید و می خواهید مقدار ولتاژ را در هر نقطه از مدار بررسی کنید. برای انجام این کار، به سادگی این پروب ولتاژ را انتخاب کرده و آن را در آنجا قرار دهید و هنگامی که مدار خود را اجرا می کنید، پروب مقدار ولتاژ را در بالای خود نشان می دهد و برای پروب جریان نیز نمایش مقدار جریان به همین صورت است.
- از آیکون D زمانی استفاده می شود که بخواهیم کامپوننت خود را در Proteus طراحی کنیم.
- آیکون E یک ویرایشگر متن ساده است که برای قرار دادن برچسب ها، هشدارها یا نام کامپوننت ها و غیره استفاده می شود.
