2.2　Proteus硬件仿真软件的基本使用

2.2.1　Proteus仿真软件介绍

Proteus软件是由英国Lab Center Electronics公司开发的EDA工具软件，由ISIS和ARES两个软件构成，其中ISIS是一款便捷的电子系统仿真平台软件，ARES是一款高级的布线编辑软件。它集成了高级原理布线图、混合模式SPICE电路仿真、PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计。

通过Proteus ISIS软件的VSM（虚拟仿真技术），用户可以对模拟电路、数字电路、模/数混合电路，以及基于微控制器的系统连同所有外围接口电子元器件一起仿真。

2.2.2　Proteus操作步骤

1.启动软件

双击桌面上的ISIS 7 Professional图标或者单击屏幕左下方的“开始”→“程序”→“Proteus 7 Professional”→“ISIS 7 Professional”命令，出现如图2-28所示屏幕，表明进入Proteus ISIS集成环境。

图2-28　Proteus ISIS集成环境启动

进入之后的界面类似如图2-29所示，图中已经标注各个部分的作用。

图2-29　ISIS主窗口

2.建立新项目

单击“File”→“New Design”菜单命令，可出现如图2-30所示的对话框，以选择设计模板。一般选择DEFAULT或者A4图纸即可，然后单击“OK”按钮，关闭对话框，完成设计图纸的模板选择，出现一个空白的设计空间。

图2-30　设计模板选择

这时设计名称为UNTITLED（未命名），你可以单击“File”→“Save Design”菜单命令来给设计命名，也可以在设计过程中的任何时候命名。

3.调入元件

在新设计窗口中，单击对象选择器上方的“P”按钮（见图2-31），即可进入元件拾取对话框，如图2-32所示。在图2-32所示的对话框左上角，有一个“Keywords”输入框，可以在此输入要用的元件名称（或名称的一部分），右边出现符合输入名称的元件列表。我们要用的单片机是“AT89C51”，输入“AT89C”，就会出现一些元件，选中“AT89C51”，然后单击“OK”按钮，就可以将它调入设计窗口的元件选择器中。

图2-31　调入元件

图2-32　拾取元件

还需要选择的零件有电阻RES、电容CAP、电解电容CAP-ELEC、复位开关BUTTON、晶振CRYSTAL、二极管LED-YELLOW等，如图2-33所示。

4.设计原理图

（1）放置元件。

在对象选择器中的元件列表中，单击所用元件，再在设计窗口单击，出现所用元件的轮廓，并随鼠标移动，找到合适位置，单击，元件便被放到当前位置。至此，一个元件放置好了。继续放置要用的其他元件。若器件的方向不合适，可以在元件上单击右键，利用出现的旋转按钮来改变方向。

（2）移动元件。

如果要移动元件的位置，可以先右击元件，元件颜色变红，表示被选中，然后拖动到需要的位置放下即可。放下后仍然是红色，还可以继续拖动，直到位置合适，然后在空白处单击鼠标左键，取消选中。

图2-33　放置元件

（3）移动多个元件。

如果几个元件要一起移动，可以先把它们都选中，然后移动。选中多个元件的方法是，在空白处开始，单击左键并拖动，出现一个矩形框，让矩形框包含需要选中的元件再放开就可以了（参看图2-34）。如果选择的不合适，可以在空白处单击，取消选中，然后重新选择。

图2-34　选中多个元件

移动元件的目的主要是为了便于连线，当然也要考虑美观。(https://www.daowen.com)

（4）连线。

就是把元件的引脚按照需要用导线连接起来。方法是，在开始连线的元件引脚处单击左键（光标接近引脚端点附近会出现红色小方框，这时就可以了），移动光标到另一个元件引脚的端点，单击即可。移动过程中会有一根线跟随光标延长，直到单击才停住（见图2-35）。

图2-35　画线过程

（a）画线开始；（b）划线中；（c）画线完毕

在第一根线画完后，第二根线可以自动复制前一根线，在一个新的起点双击即可。如图2-36所示。

图2-36　自动复制前一根线

（a）在新的起点双击；（b）很快画完

注意：如果第二根线形状与第一根不同，那么不能自动复制，否则会很麻烦。

（5）修改元件参数。

电阻电容等元件的参数可以根据需要修改。比如限流电阻的阻值应该在200～500 Ω，上拉电阻应该在几千欧姆。

以修改限流电阻排为例，先单击或右击该元件以选中，然后再单击，出现对话框如图2-37所示。在“Resistance”后面的输入框中输入阻值“200”（单位欧姆），然后单击“OK”按钮确认并关闭对话框，阻值设置完毕。

图2-37　修改电阻值

（6）添加电源和地。

在左边工具栏单击终端图标，即可出现可用的终端，如图2-38（a）所示。在对象选择器中的对象列表中，单击“POWER”项，如图2-38（b）所示，在预览窗口出现电源符号，在需要放置电源的地方单击，即可放置电源符号，然后单击电源符号，在弹出的对话框中的“String”栏中选择“VCC”，如图2-38（c）所示。放置之后，就可以连线了。

放置接地符号（地线）的方法与放置电源类似，在对象选择列表中单击“GROUND”项，然后在需要接地符号的地方单击放置，再单击地符号，在弹出的对话框中的“String”栏中选择“GND”。

注意：放置电源和地之后，如果又需要放置元件，应该先单击左边工具栏元件图标，就会在对象列表中出现我们从元件库中调出来的元件。

图2-38　添加电源和地

（a）选择端口；（b）选择电源符号；（c）放置电源符号

按照电路原理图设计，最终完成的原理图如图2-39所示。

图2-39　最终完成的原理图

5.添加程序

单片机应用系统的原理图设计完成之后，还要设计和添加程序，否则无法仿真运行。实际的单片机也是这样。在原理图主界面中，单击单片机AT89C51，出现如图2-40所示元件编辑对话框，在图中看到在“Program File”栏后边的方框是空白，表示还没有导入源程序机器码文件。这时可以单击其右边的打开文件图标，查找并选中前面我们用Keil C51软件生成的目标HEX文件。这样，就可以在仿真时执行程序。