波形發(fā)生器為例談Proteus在電子產(chǎn)品設(shè)計與制作中的應(yīng)用

張玉林

【摘要】Proteus軟件在電子產(chǎn)品設(shè)計扣制作中能夠創(chuàng)設(shè)良好的仿真環(huán)境，這樣可以使得電子產(chǎn)品設(shè)計和制作者更好的做好設(shè)計調(diào)整工作，由此推動實(shí)際設(shè)計效率和效能的提升。

【關(guān)鍵詞】Proteus軟件;電子產(chǎn)品;產(chǎn)品設(shè)計;產(chǎn)品制作

一、Proteus軟件概況

Proteus作為EDA軟件，其有著十分強(qiáng)大的功能，無論是原理圖優(yōu)化，亦或是代碼調(diào)試，再到單片機(jī)與外圍電路系統(tǒng)仿真處理，亦或是PCB設(shè)計切換，都可以切實(shí)的發(fā)揮其效能，可以引導(dǎo)實(shí)際的設(shè)計概念很快的滲透到產(chǎn)品中去，繼而使得設(shè)計效率得以提升。在虛擬儀器儀表的幫助下，可以對于各個參數(shù)實(shí)現(xiàn)測試，創(chuàng)設(shè)良好的仿真實(shí)驗環(huán)境，提供良好的人機(jī)交互界面。從當(dāng)前應(yīng)用領(lǐng)域來看，在電子技術(shù)模擬方面，數(shù)字電子技術(shù)方面，微控制器系統(tǒng)仿真和設(shè)計方面，有著十分廣泛和深刻的使用。

二、Proteus軟件在電子產(chǎn)品設(shè)計與制作中的運(yùn)用一以波形發(fā)生器為例

波形發(fā)生器是可數(shù)字調(diào)頻調(diào)幅的數(shù)字信號發(fā)生器，在特定硬件調(diào)試環(huán)境中，融入特定的信號，就可以對于電路運(yùn)行的正常性進(jìn)行觀察，由此為實(shí)現(xiàn)幅度調(diào)整行為的管理和控制，以保證實(shí)際的振蕩處于周期性的狀態(tài)。從當(dāng)前波形發(fā)生器設(shè)計和制作的現(xiàn)狀來看，使用Proteus軟件可以很好的發(fā)揮其在設(shè)計中的效能，下面我們對于實(shí)際的設(shè)計流程進(jìn)行詳細(xì)分析，由此探討Proteus軟件在電子產(chǎn)品設(shè)計與制作中的效能。

（一）總體結(jié)構(gòu)所需的硬件條件

首先需要對于實(shí)際波形發(fā)生器的性能需求進(jìn)行分析，本次的波形發(fā)生器需要產(chǎn)生方波，鋸齒波，正弦波和三角波四種。也就是需要依靠單片機(jī)控制元件，依照頻率實(shí)現(xiàn)波形周期大姐算，在此周期中實(shí)現(xiàn)對應(yīng)數(shù)據(jù)的輸出，繼而經(jīng)過轉(zhuǎn)換器獲取到模擬信號，將其以波形的方式輸出。實(shí)際的波形類別和頻率，是以按鈕輸入的方式來進(jìn)行的，借助LCD來實(shí)現(xiàn)信息交互?；谏鲜鲂枨蠓治?，可以看出本次的系統(tǒng)架構(gòu)主要包括如下幾個模塊：主控芯片，LCD顯示模塊，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，電流電壓轉(zhuǎn)換模塊，按鍵模塊。

（二）實(shí)現(xiàn)電路原理圖的繪制

確定實(shí)際系統(tǒng)芯片和實(shí)際設(shè)備架構(gòu)之后，就可以切實(shí)的利用Proteus軟件，做好實(shí)際的電路原理圖的設(shè)計工作。在此過程中，設(shè)計人員需要嚴(yán)格依照實(shí)際的設(shè)計規(guī)范來操作，確保實(shí)際的電路原理圖得到正確有效的繪制。為了實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)，需要采取的措施主要包括：其一，選擇系統(tǒng)架構(gòu)需求的構(gòu)件，將對應(yīng)的構(gòu)件位置進(jìn)行擺放，保證其合理性和科學(xué)性，不能出現(xiàn)混亂，為后續(xù)的設(shè)計工作奠定基礎(chǔ);其二，實(shí)現(xiàn)芯片的有效連接。因為本次的系統(tǒng)架構(gòu)過程中，外用器件數(shù)量比較少，可以以I/O接口模式的方式來運(yùn)作，確保與各個芯片之間是有效連接的，避免出現(xiàn)連接差錯，保證連接行為的精確性;其三，做好其他連線工作，主要包括CPU的時鐘，DAC的連接，電阻電源的連接，地線的連接，復(fù)位電路的連接等，這些都是后續(xù)連接環(huán)節(jié)中的重要節(jié)點(diǎn);其四，對于繪制出來的電路原理圖進(jìn)行全面的檢查，看看其中是否存在連接失誤，實(shí)際系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是否存在漏洞等，由此確保實(shí)際的電路原理圖可以以最佳的狀態(tài)呈現(xiàn)出來。

（三）軟件設(shè)計的實(shí)現(xiàn)路徑

軟件實(shí)際需要結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)電路圖來運(yùn)作，通過按鈕實(shí)現(xiàn)波形和頻率的及界定，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行按鍵操作，單片機(jī)依照實(shí)際參數(shù)來獲取對應(yīng)數(shù)據(jù)信息，并且在輸出端呈現(xiàn)出來，也就是說軟件需要完成按鍵操作和波形生成的任務(wù)。此時就牽涉到兩個維度的流程：首先，按鍵處理的流程。首先對于波形頻率的切換鍵進(jìn)行界定，如果是按下對應(yīng)按鍵，這就意味著實(shí)際狀態(tài)的改變，此時如果處于頻率狀態(tài)，此時就會輸入需求的頻率取值;如果是處于波形模式，可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換;在確定按鍵操作后，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)際波形和頻率取值的存儲，并且將其按鍵進(jìn)行界定，由此確保輸出的波形是所需的。其次，主程序波形生成的流程。處于初始化的狀態(tài)中，實(shí)現(xiàn)保存波形狀態(tài)和頻率取值的界定，因為方波僅僅需要實(shí)現(xiàn)高低電平的輸出，單獨(dú)采用終端方式來進(jìn)行交互，而其他三種波形可以依照頻率取值的大小，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)數(shù)的界定，由此實(shí)現(xiàn)對應(yīng)點(diǎn)數(shù)的輸出，繼而獲取到實(shí)際的波形。也就是說，為了獲取相對清晰的波形或者頻率范疇，其他三種信號的點(diǎn)數(shù)需要依照實(shí)際情況來進(jìn)行分段調(diào)整，此時設(shè)置系統(tǒng)和機(jī)器周期都要得到有效的調(diào)控。

在實(shí)際流程得以界定之后，實(shí)際的點(diǎn)數(shù)和頻率范圍之間的關(guān)系就得到了界定，接下來就需要實(shí)現(xiàn)四種波形的有效設(shè)計。此處我們以方波設(shè)計為例，因為其產(chǎn)生原NI：E較簡單，需要輸出0或者FF好，依照實(shí)際頻率獲取周期數(shù)值，并且在定時器上進(jìn)行時間設(shè)置，在定時器中斷的時候，就可以獲取到實(shí)際的輸出取值，我們知道，方波頻率與點(diǎn)數(shù)之間沒有關(guān)聯(lián)，能夠?qū)ζ洚a(chǎn)生影響的因素有：定時的時間因素，中斷服務(wù)程序執(zhí)行時間因素，DAC0832的最高轉(zhuǎn)換速度因素。也就是說在頻率發(fā)生改變之后，我們可以通過虛擬示波器展現(xiàn)出實(shí)際頻率變化的趨勢。

三、結(jié)語

綜上所述，Proteus軟件功能強(qiáng)大，其可以在各類型電子產(chǎn)品設(shè)計和制作中切實(shí)的發(fā)揮效能，作為電子產(chǎn)品設(shè)計和制作人員，需要在明確實(shí)際設(shè)計需求的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用Proteus軟件的各項功能，確保實(shí)際的設(shè)計工作質(zhì)量得到進(jìn)一步的提升。