Proteus的第一个工程

今天咱们先来聊聊如何用proteus建第一个基于8051单片机的流水灯工程。Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件，首先不得不感叹proteus功能之强大，他集成了keil,Altium Designer和Multisim的基本功能，可以进行代码创作，绘制电路板以及电路仿真。话不多说，下面就来建立我们的第一个流水灯工程。
第一步，先安装proteus,这里我安装的是8.8版本的，安装包解压之后如下直接双击此应用程序，它默认安装在Program Files (x86)文件加下面，这里我把它安装在D盘此时会自动生成一个proteus 8 Professional文件夹。直接点击next等待安装完毕即可。因为我之前安装过，所以会不需要安装运行环境，第一次安装会弹出如下窗口跟着安装向导安装完毕即可，最后点击Finish。可能遇到一个问题就是桌面上没有相应的图标，不知道去哪里启动程序。别急，可以打开刚刚的安装路径在BIN文件夹里面找到PDS应用程序，这就是我们需要的proteus，我们将它创建桌面的快捷方式至此，我们的proteus就安装好了。打开proteus，点击File，创建一个新工程，我们就先命名为demo这里只是选择创建原理图纸的模板和PCB，选择默认即可
当然，如果不需要制作PCB即可选择最上一行，跳过这些选项。在仿真页面选择CreateFirmwareProject，注意：如果要仿真51单片机的程序，Family选择8051，控制器选择AT89C51，下面的编译器它默认的只有ASEM-51能用，这是英特尔1999年推出的汇编器，也就是只能写汇编了。下拉发现其他的编译器都是not configure。别急，还有办法。我们先点击旁边的Compilers，发现很多都没下载，点击最下方的check all，它会帮我们找出电脑上所有安装的编译器，如果你的电脑上安装了Keil，它会检测出来Keil for 8051，其他的未安装的编译器都是Download 或者Goto Website的字样，有一些编译器还是需要付费的哦。check完成之后我们下拉就可以看见keil for 8051了，选择它即可。点击Finish，至此我们的工程就创建完毕。
我们先来看看Source code的页面，怎么样？是我们熟悉的写51单片机的C语言程序页面吧！当然，如果你选择了汇编器，界面就是这样好的，现在进入我们的重头戏，打开Schematic Capture,话不多说，这里直接上图，介绍得更加清晰一些：在我们的原理图部分，现在可以大大方方得画我们的51单片机流水灯的电路图了。直接在编辑工具的第二个图标里面选择元器件，或者直接按英文的快捷键P，这里我先来介绍一下具体的元件库
左侧相关的元器件都已经分类好了，包括大类以及大类里面的子类，最下面按照厂商来分类，中间就是型号、库的类型以及描述，最右侧就是PCB封装和预览。第一次画原理图，可能新手对于这个库用的不熟悉，在此列举几个元器件：晶振直接在keywords里面搜索CRYSTAL即可找到。电解电容可以在大类Capacitors的Electrolytic Aluminum里面选择自己想要的类型。电源和地可以在最左侧的第八个有双向指示图标里面选择。好的，画完了单片机最小系统发现有点不太对劲：怎么少了几个引脚呢？想将31号引脚和40号引脚接VCC，20号引脚接GND，咋都找不到了呢？和实物不太相符，没关系，打开AT89C51的PCB封装，发现是40个引脚，就没有问题了。至此，我们的单片机最小系统就完成了。
接下来我们画一画流水灯，发现越画越难受，因为第一个LED的描述或者位号会盖在第二个上面LED上面，这个时候可以打开最上方的Template，选择第二个Set Design Colours（8.8的版本是这个，但是低一点的版本应该是Edit Design Defaults），把最下方的show hidden text？的勾选给去掉。或者你也可以直接双击元器件，根据自己的需要将后面的hidden勾选LED和限流电阻就位之后你将这些引脚一个个对应地连接起来，可能忽然想起来奥腾里面有类似的操作，能不能用网络标签将他们连接起来呢?当然是可以的！我们先在第一个管脚处引出较短的导线，点击最左侧的工具栏里面的第四个LBL，将鼠标的笔放在这根短导线上，导线中间会显示红色的×再点击一下即可放置网络标号了放了一会儿之后，这么有规律的网络标号被自己放得很无语，有没有更快捷一点的办法？当然是有的！首先，第一个电阻引出一根短导线，在导线的另外一端双击会生成结点，如图所示接着就好办了，直接双击第二、第三、第四个…电阻的管脚，导电就会排队似的对齐，如图所示接着再放置我们的网络标签，鼠标点击左侧工具栏的LBL，再按快捷键A，会弹出如下窗口我们在string:一栏中写下NET=P0#，什么意思呢？#代表变量，下面的count为0 代表变量从0开始，Increment为1代表依次递增1。放置管脚标签的时候将鼠标放在导线中间，小手的右边会有绿色的小方框，点击一下就可以标记管脚了，最终的效果如图，相应的单片机管脚也是如此最终我们的原理图就是这样了，其实管脚与管脚之间也可以用网络标签加上总线连接起来，可读性更强，这里我暂且不画总线。好的，现在就到了我们编写代码的阶段了，在Source Code中写好你的流水灯代码，点击最上方的Build，在最下方会看到Compiled Successfully的字样，我们的程序编译完毕。系统自动生成名为Debug.hex的文件，并自动拷入到刚刚的原理图中，点击仿真按钮即可仿真。但是第一次仿真的时候总会出现问题，因为发现单片机并没有执行我刚刚写完的程序，是不是汇编程序编译完成就可以下载呢？对此我不敢苟同。在经过一番思索之后终于在Source Code里面找到了原因，在Project Options必须选择你要下载的对象，之前是因为对象是Not Assigned。所以有未下载到单片机中，故而这个选项选择U1。当然，大部分人还是先用Keil将程序写好，生成HEX文件再下载到proteus的单片机中，我这里是为了做个样例，才会选择直接在proteus中编译。这也是Proteus8.0以上的版本与以往版本的不同之处，该版本不再需要用Keil编程后生成.Hex文件再手动拷入到原理图中，一切都是自动完成的，节约了很多时间。之后编译完成，点击仿真按钮即可完成仿真。在这个过程中，我列举大家可能出现的两个问题：第一个是电源标号为5V，但是Proteus的电源数值是不能带符号的。而且也不能只写数字5，要表明电压必须写+5，否则编译不通过，就会出现如下结果将5V改成+5就可以轻松编译通过；第二个问题就是，为什么我写的程序是流水灯，怎么只有两端的两个灯在亮呢？别急，我们回过头来仔细看看原理图，看出啥毛病了吗？没错！中间的灯都没连上导线！这样才算是都连接上了！至此，我们所有的任务都已完成，流水灯可以尽情地闪耀！总结一下，在我看来，proteus真的是一个功能特别强大的EDA工具，集成了Multisim，Keil和Altium的基本功能，在身边没有单片机或者要设计相关的应用电路的时候，可以考虑一下用Proteus先仿真。麻雀虽小，五脏俱全。但是具体的工作，依旧需要专业的，功能更强大的软件来完成。