TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUS

NỘI DUNG

LỜI NÓI ĐẦU
Trong cuộc sống hiện nay ngành công nghệ thông tin đang ngày
càng có đóng góp quan trọng,lĩnh vực nào có sự đóng góp của công
nghệ thông tin củng đem lại sự phát triển vược bậc, công nghệ thông
tin đem lại sự chính xác cao, tốc độ nhanh cho công việc, đáp ứng được
nhu cầu lao động, sinh hoạt vui chơi giải trí của con người.
Công nghệ thông tin hiện nay đã có mặt hầu hết trong các ngành
nghề của cuộc sống như giáo dục, kinh tế, y tế...kể cả trong bộ máy
chính phủ.
Ngành công nghệ tự động là nghành có liên quan mật thiết với
ngành công nghệ thông tin, trong sự phát triển của ngành CNTĐ từ
trước đến nay việc ứng dụng CNTT đã làm cho điện tử viễn thông có
được những bước nhảy vọt, đưa vai trò của nó lên tầm toàn cầu. vì vậy
GVHD: LÊ QUỐC DŨNG

1


TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUS

việc tìm hiểu, phát triển các ứng dụng ngành CNTT cho điện tử viễn
thông là điều hết sức cần thiết, đáp ứng được yêu cầu phát triển theo
chiều hướng vi mô như hiện nay.
Trong CNTĐ việc thiết kế, mô phỏng mạch, vẽ sơ đồ nguyên lý là
một nhu cầu quan trọng, đòi hỏi độ tinh vi, chính xác cao. Với sự trợ
giúp của phần mềm ORCAD được phát triển bởi công ty Cadence đã
giúp cho người kĩ sư của CNTĐ tiến hành được thuận lợi hơn .

-

Proteus là phần mềm của hãng Labcenter Electronics, nó mô phỏng
được cho hầu hết các linh kiện điện tử thông dụng, đặc biệt có hỗ trợ
cho cả các MCU như PIC, 8051, AVR, Motorola…

-

Phần mềm bao gồm 2 chương trình: ISIS cho phép mô phỏng mạch và
ARES dùng để vẽ mạch in. Proteus là công cụ mô phỏng cho các loại Vi
Điều Khiển khá tốt, nó hỗ trợ các dòng VĐK 8051, AVR, PIC, dsPIC,
ARM ... các giao tiếp I2C, SPI, CAN, USB, Ethenet,... ngòai ra còn mô
phỏng các mạch số, mạch tương tự một cách hiệu quả.
Proteus là bộ công cụ chuyên về mô phỏng mạch điện tử.
•
•

Các tính năng chính của ngôn ngữ này là:
đầy đủ chức năng, ngôn ngữ thủ tục;

hỗ trợ đa ngôn ngữ: Proteus là có sẵn trong một số ngôn ngữ (từ
khóa và tin nhắn);

GVHD: LÊ QUỐC DŨNG

3


TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUS
•

gọi hệ thống đang hoạt động hệ thống cụ thể;

•

cú pháp rõ ràng và dễ hiểu: tên của các chức năng thư viện
resamble những chức năng tương ứng trong C, Clipper / Flagship và
hội; bằng cách sử dụng các từ khóa dài trung bình, các chương trình
Proteus là rất dễ hiểu;

•

hỗ trợ cho các cấu trúc dữ liệu cao cấp: các mảng, các hàng đợi
(đơn hoặc đôi), ngăn xếp, bản đồ bit, bộ, cây AVL là đã có sẵn trong
Proteus và không yêu cầu mã bổ sung hoặc các thư viện được sử
dụng;

•

ISAPI DLL và các phiên bản Windows Service: Proteus là có sẵn
như là một dịch vụ Windows hoặc như một DLL ISAPI (để sử dụng
cùng với Microsoft Internet Information Server);

GVHD: LÊ QUỐC DŨNG

4


TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUS
•



bảo hộ sở hữu trí tuệ, bằng cách sử dụng chữ ký số và mật mã;

•

thư viện rộng lớn của các chức năng để viết chương trình điều
khiển tương tác.
2. Các phần mềm trong bộ

ISIS Schematic Capture :
ISIS đã được nghiên cứu và phát triển trong hơn 12 năm và có hơn
12000 người dùng trên khắp thế giới. Sức mạnh của nó là có thể mô
phỏng hoạt động của các hệ vi điều khiển mà không cần thêm phần
mềm phụ trợ nào. Sau đó, phần mềm ISIS có thể xuất file sang ARES
hoặc các phần mềm vẽ mạch in khác.
-

Trong lĩnh vực giáo dục, ISIS có ưu điểm là hình ảnh mạch điện đẹp, cho phép
ta tùy chọn đường nét, màu sắc mạch điện, cũng như thiết kế theo các mạch mẫu (templates). Những
khả năng khác của ISIS là:
•
•
•

Tự động sắp xếp đường mạch và vẽ điểm giao đường mạch.
Chọn đối tượng và thiết lập thông số cho đối tượng dễ dàng
Xuất file thống kê linh kiện cho mạch

GVHD: LÊ QUỐC DŨNG


•

Có cơ sở dữ liệu 32 bit cho phép độ chính xác đến 10nm, độ phân
giải góc 0.10 và kích thước board lớn nhất là /- 10 mét. ARES hỗ trợ
mạch in 16 lớp.
Làm việc thông qua các menu ngữ cảnh tiện lợi
File netlist từ phần mềm vẽ mạch nguyên lý ISIS.
Tự động cập nhật ngược chỉ số linh kiện, sự đổi chân, đổi cổng ở
mạch in sang mạch nguyên lý.
Công cụ kiểm tra lỗi thiết kế.
Thư viện đầy đủ từ lỗ khoan mạch đến linh kiện dán.
-

PROTEUS VSM

Là sự kết hợp giữa chương trình mô phỏng mạch điện theo chuẩn
công nghiệp SPICE3F5 và mô hình linh kiện tương tác động (animated
model). Nó cho phép người dùng tự tạo linh kiện tương tác động và
thực ra có rất nhiều linh kiện loại này được tạo ra mà không cần code
lập trình. Do đó, PROTEUS VSM cho phép người dùng thực hiện các “mô
phỏng có tương tác” giống như hoạt động của một mạch thật.
Thêm nữa, chương trình cung cấp cho chúng ta rất nhiều mô hình
linh kiện có chức năng mô phỏng, từ các vi điều khiển thông dụng đến
các linh kiện ngoại vi như LED, LCD, keypad, cổng RS232… Do đó cho
phép ta mô phỏng từ một hệ vi điều khiển hoàn chỉnh đến việc xây
dựng phần mềm cho hệ thống đáp ứng các giao thức vật lý.

GVHD: LÊ QUỐC DŨNG

6

phần
mềm
còn
có thêm các máy phân tích từ đơn giản như : đồng hồ đo Vôn, Ampe,
đến
các
máy
đo dao động ,máy tạo sóng dao động …
- Ngoài ra Proteus còn cung cấp cho người sử dụng các công cụ mạnh
mà
các
phần
mềm khác hầu như không có. Chẳng hạn thư viện LED với các loại màu
sắc
khác
nhau kể cả led 7 đoạn. Nhưng phần hiển thò mạnh nhất mà Proteus
cung
cấp
là
LCD, nó có thể mô phỏng cho rất nhiều LCD từ đơn giản đến phức tạp.
- Một cái ưu điểm nữa của Proteus là có thể mô phỏng công cụ phát
và
thu
tín
hiệu
từ các mạch giao tiếp với máy tính qua công cụ RS232 . Trong đó người
sử
dung
có
thể điếu khiển được quá trình truyền phát, tốc độ Baud … giúp cho

các nội dung của bộ nhớ, con trỏ, thanh ghi, …
- Proteus có một thư viện khá lớn với hơn 6000 linh kiện các loại và
càng
ngày
càng
được bổ sung. Ngoài ra còn có keypad (ma trận phím tạo đơn giản cho
người
thiết
kế khi cần thao tác trên các ma trận phím ).

4. Khả năng ứng dụng :
- Khả năng ứng dụng chính của Proteus là mô phỏng , phân tích các
kết
quả
từ
các
mạch nguyên lý. Proteus giúp cho người sử dụng có thể thấy trước
mạch
thiết
kế
chạy đúng hay sai trước khi thiết kế trên bo mạch.
- Các công cụ phục vụ cho việc phân tích mạch có độ chính xác khá
cao
như
đo
vôn
hay ampe, máy đo dao động
- Khả năng áp dụng chương trình Proteus vào trong giảng dạy là rất
tốt
cho

- Trong thực tế hiện nay hầu như phòng thí nhiệm điện tử nào xây
dựng
lên
cũng
phải tốn không ít ngân sách . Nếu Proteus được ứng dụng qua một máy
tính
các
thầy có thể cung cấp cho sinh viên hầu như toàn bộ các mạch điện đơn
giản
,hơn
nữa có thể tạo ra các KIT vi xử lý dùng phục vụ cho việc thực hành vi xử
lý
.Qua
đó các thầy có thể cung cấp cho các sinh viên các mạch điện tử phục
vụ
trong
quá
trình học tập từ đó sinh viên có thể tự nguyên cứu các bài thực hành
trước
ở
nhà
trước khi thực hành thực tế trên mô hình thật sự và kết quả chắc chắn
không
nhỏ.
5. Khả năng phân tích:
- Phân tích một mạch đơn giản.
- Phân tích các mạch các họ vi xử lý.
- Phân tích mạch qua các đồ thò, các máy đo ví dụ :
+ Phân tích Analogue
+ Phân tích Digital

6 . Nhược điểm:
- Phần mềm nào cũng có nhược điểm của nó do đó Proteus cũng
không
tránh
khỏi
các nhươc điểm :
+ Phần mềm do công ty của nước ngoài nên tính chất bản quyền
khá
cao,
và
hầu
như ít được biết đến nên rất khó kiếm ngoài thực tế .
+ Trong khi thiết kế có nhiều phần trong Proteus chạy không theo
một
quy
tắc
nào
làm người sử dụng đôi lúc gặp khó khăn.
+ Sử dụng khá phức tạp nhất là đối với các mạch vi xử lý hay các
mạch
cần
chỉnh
sửa các tính chất các linh kiện (do quá nhiều tính chất phải điều
chỉnh).
+ Phần mềm do công ty nước ngoài viết nên không có tài liệu nào
cung
cấp
hay
hướng dẫn sử dụng .
+ Hướng dẫn sử dụng trong Proteus hoàn toàn bằng tiếng anh nên

mục trong thanh trình đơn có chức năng hỗ trợ việc thiết kế và mô
phỏng mạch điện.

GVHD: LÊ QUỐC DŨNG

11


TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUS

Tiếp theo nữa là các thanh công cụ ( The Toolbars). Để thay vì
mỗi lần tác động là phải vào các menu tương ứng thì phần mềm đưa ra
các nút công cụ đặt trên các thanh công cụ cho phép người dùng thao
tác nhanh hơn. Thứ tự của các thanh công cụ được xếp như sau:
Các thanh công cụ lệnh (Command Toolbars ): Được xếp trên màn
hình như sau:
Thanh chứa các lệnh File/Print:
Thanh chứ các lệnh hỗ trợ hiển thị ( Display Commands):

Thanh chứa các lệnh hỗ trợ soạn thảo (Editing Commands):

GVHD: LÊ QUỐC DŨNG

12


TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUS

Thanh công cụ chọn lựa chế độ ( Mode Selector Toolbar):Vị trí
thanh này đặt ở bên dưới phía tay trái của màn hình hiển thị dùng để

mạch cần IC74LS373, tụ điện CAP, thạch anh CRYSTAL...thì các linh
kiện nayfkhi dduowchj chọn ra từ thư viện linh kiện sẽ hiển thị trong
cửa sổ này như hình bên dưới). Khi các linh kiện đã được liệt kê hết,
trong quá trình mô phỏng cần lấy linh kiện nào ra vùng làm việc thì ta
click chuột vào linh kiện đó để lựa chọn.

Bảng điều khiển mô phỏng (The Animation Control Panel)

GVHD: LÊ QUỐC DŨNG

14


TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUS

Sau đó đưa thiết bị ra giao diện

GVHD: LÊ QUỐC DŨNG

15


TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUS

Các thao tác chạy chương trình

1.2. Các thao tác cơ bản hay sử dụng
- Nháy chuột phải để chọn đối tượng ( đây là điểm khác cơ bản nhất so
với các phần mềm khác).
- Nháy chuột phải liên tiếp hai lần để xóa đối tượng.

Tùy chọn này cho phép người dùng thay đổi:
+ Số lần Undo ( Ctrl+Z).
+ Times auto save.
GVHD: LÊ QUỐC DŨNG

17


TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUS

+ Number of file on file menu,
+ vv...

Set Sheet Size
Cho phép người dùng điều chỉnh kích thước sheet, có thể chọn A3, A2..

Set sheet editor
Thay đổi font, size text...

Set keyboard mapping
Cho phép Designer tạo các phím tắt để thực hiện các lệnh.

GVHD: LÊ QUỐC DŨNG

18


TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUS

+ Trươc hết chọn Command Group

GVHD: LÊ QUỐC DŨNG

20


TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUS

Khung chương trình Pick Devices hiện ra như hình:

+ 1 là ô tìm kiếm linh kiện, chỉ cần gõ từ khóa vào (không phân biệt
chữ hoa và chữ thường).
+ 2 là các nhóm linh kiện liên quan đến từ khóa cần tìm

+ 3 là các nhóm con của linh kiện

GVHD: LÊ QUỐC DŨNG

21


TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUS

+ 7 là tên nhà sản xuất

Khoanh số 4 là ký hiệu (Schematic) trên sơ đồ nguyên lý:

+ Khoanh số 5 là hình dáng trên sơ đồ mạch in (PCB):

+ 6 là kết quả tìm kiếm linh kiện:
GVHD: LÊ QUỐC DŨNG


Sau đó đưa chuột qua vùng Editing Window, khi đó hình dạng linh kiện
ra có màu đỏ.

GVHD: LÊ QUỐC DŨNG

24


TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUS

Ta chỉ việc chọn vị trí đặt linh kiện phù hợp và Click, sau khi Click được
như sau:

Move linh kiện
+ Chọn linh kiện
+ Right Click và chọn Drag Objject

Sau đó ta có thể di chuyển linh kiện sang một vị trí khác

GVHD: LÊ QUỐC DŨNG

25