شبیه سازی آردوینو در پروتئوس

  • ۲۱۸ بازدید

در این آموزش، کتابخانه آردوینو پروتئوس را دانلود کرده و نحوه شبیه سازی پروژه های آردوینو با نرم افزار Proteus یاد خواهید گرفت. ما همچنین نکاتی را برای شبیه سازی آردوینو برای جلوگیری از بروز مشکل در حین آزمایش پروژه های خود مورد بحث قرار خواهیم داد. بدون مقدمه، بیایید مستقیماً وارد آن شویم!

proteus یکی از ابزارهای شبیه‌سازی است که نرم‌افزار قدرتمندتری برای شبیه‌سازی مدارهای الکترونیکی و به‌ویژه برنامه‌های مبتنی بر میکروکنترلر محسوب می‌شود.

فهرست مطالب

  1. کتابخانه آردوینو پروتئوس
  2. نسخه ی نمایشی شبیه سازی کتابخانه آردوینو پروتئوس
  3. نکات شبیه سازی آردوینو پروتئوس
  4. دانلود پیوست ها
  5. نتیجه

کتابخانه آردوینو پروتئوس

کتابخانه آردوینو پروتئوس مبتنی بر مدل میکروکنترلر AVR است که با شبیه‌ساز Proteus ارائه می‌شود، فقط باید یک کتابخانه را نصب کنیم تا چند مدل برد آردوینو و همچنین برخی از سنسورها را برای شبیه سازی پروژه های آردوینو شبیه سازی کنیم.

دانلود کتابخانه آردوینو پروتئوس

می توانید کتابخانه آردوینو پروتئوس را با استفاده از لینک زیر یا دکمه نزدیک به انتهای این آموزش دانلود کنید. پوشه را از حالت فشرده خارج کنید تا محتویات آن را ببینید، و این چیزی است که داخل آن است:

[ کتابخانه آردوینو پروتئوس را از اینجا دانلود کنید ]

پوشه کتابخانه را از حالت فشرده خارج کنید و آن را باز کنید. تعدادی پوشه و فایل را پیدا خواهید کرد. فایل‌هایی که در تصویر بالا علامت‌گذاری کرده‌ام، فایل‌های مدل هستند ( . LIB و . IDX ) که برای نصب کتابخانه آردوینو پروتئوس کپی و جای‌گذاری می‌کنیم. راهنمای نصب گام به گام بخش بعدی را دنبال کنید.

نصب کتابخانه آردوینو پروتئوس

در اینجا راهنمای گام به گام نصب کتابخانه Arduino Proteus در Proteus توضیح داده شده است.
1- فایل های کتابخانه را کپی کنید
پس از دانلود پوشه کتابخانه، آن را از حالت فشرده خارج کرده و تمام فایل های ( . LIB و . IDX ) را کپی کنید.
2- به پوشه Proteus libraries و Paste بروید
دایرکتوری نصب پروتئوس را باز کنید که معمولاً به صورت زیر است:
C:\Program Files (x86)\Labcenter Electronics\Proteus 8 Professional\DATA\LIBRARY
و فایل هایی را که کپی کرده اید را همانجا پیست کنید.

3- پروتئوس را باز کنید و تست کنید

اکنون کار تمام شده است و می‌توانید Proteus را باز کنید و یک پروژه جدید برای آزمایش عملکرد کتابخانه Arduino Proteus ایجاد کنید. و این همان کاری است که ما در بخش بعدی انجام خواهیم داد.

پروژه شبیه سازی آردوینو پروتئوس

اکنون، بیایید یک پروژه شبیه سازی آردوینو پروتئوس در (نسخه 8.13) ایجاد کنیم.
در این مثال، شبیه سازی آردوینو پروتئوس را با یک مثال چشمک زن نشان می دهیم.
پروتئوس را باز کنید.
یک پروژه جدید ایجاد کنید.
یک شماتیک با الگوی پیش فرض ایجاد کنید.

طرح PCB ایجاد نکنید

پروژه بدون Firmware

و روی Finish کلیک کنید
اکنون، پروژه شبیه سازی را ایجاد کرده ایم. بیایید برد Arduino UNO را اضافه کنیم و یک LED را به پین ​​IO 13 وصل کنیم.

کد مثال

در اینجا لیست کد کامل برای این مثال آمده است.

/*
* LAB Name: Arduino LED Blinking
* Author: Khaled Magdy
* For More Info Visit: www.ceil.ir
*/
void setup()
{
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
 
void loop()
{
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(1000); // Wait for 1000 millisecond(s)
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  delay(1000); // Wait for 1000 millisecond(s)
}

قبل از ساختن مثال کد بالا، باید گزینه‌های ترجیحی آردوینو را تغییر دهید تا مکان فایل باینری خروجی (hex.) تولید شده که بعداً در پروژه شبیه‌سازی پروتئوس اضافه خواهیم کرد را بدانید.

گزینه های Preference آردوینو را تغییر دهید.
مطابق شکل زیر گزینه “compilation” را علامت بزنید.

اکنون روی دکمه Build در Arduino IDE کلیک کنید.
فایل باینری (.hex) در آدرس خروجی ذخیره می شود.

Arduino IDE

مسیر فایل در پوشه temp در درایو C شما خواهد بود. فقط محتویات پوشه temp را با تاریخ مرتب کنید تا جدیدترین فایل ها را در بالای لیست قرار بگیرند. به راحتی پوشه temp build Arduino را پیدا خواهید کرد.
C:\Users\YOUR_NAME\AppData\Local\Temp\arduino_build_xxxxxx
فایل هگز را را کپی کنید و به یک مکان شناخته شده مانند پوشه Arduino Sketch پروژه خود منتقل کنید.

روی The Arduino UNO Board در Proteus دوبار کلیک کنید.
با این کار پنجره تنظیمات “settings dialog” برد آردوینو UNO در شبیه سازی باز می شود. اکنون به محل فایل برنامه Hex رفته آن را انتخاب کنید و شبیه سازی را شروع می کنیم.

نکات شبیه سازی آردوینو پروتئوس

شبیه‌سازی پروژه‌های آردوینو می‌تواند بسیار مفید باشد، به‌خصوص زمانی که تازه با آردوینو شروع به کار کرده‌ باشید. این مرحله به هیچ وجه اجباری نیست، با این حال، اجرای پروژه در یک محیط شبیه ساز به شما کمک می کند تا برخی از خطاهای منطقی را در کد یا در اتصالات سیم کشی مدار پیدا کرده و رفع کنید.

اگر کد در شبیه سازی به صورت منطقی اجرا نشود، در دنیای واقعی هم اجرا نمی شود. با این حال، همیشه برعکس این موضوع صادق نیست. اگر پروژه شما در شبیه سازی به خوبی اجرا می شود، به این معنی نیست که در دنیای واقعی نیز انجام خواهد شد. عوامل خارجی زیادی وجود دارند که می توانند بر روی برنامه اجرا شده روی برد آردوینو واقعی تأثیر بگذارند. مواردی مانند نویز، سیم‌کشی بد، قطعات آسیب‌دیده و موانع دیگر که توسط شبیه‌ساز شما قابل پیش‌بینی نیست.

علاوه بر این، محیط شبیه سازی در پایان روز محدودیت های خاص خود را خواهد داشت. تعداد محدودی ماژول و سنسور برای استفاده با آردوینو خواهد داشت، همه بردهای آردوینو شبیه سازی نشده اند، ابزار اندازه گیری کافی در شبیه سازی موجود نیست و محدودیت های دیگر.

همچنین به پیام های هشداری که Proteus در پایین صفحه نمایش می دهد توجه کنید. همیشه روی آن کلیک کنید و ببینید چه خبر است. اعلان های وجود خطا یا مشکل مانند:

  • تنظیم مجدد برق
  • بازنشانی واچ داگ
  • جریان یا ولتاژ بیش از حد
  • اتصالات اشتباه یا بدون اتصال

اگر شبیه سازی در زمان واقعی “real-time” اجرا نشود، به شما هشدار می دهد. این بدان معنی است که شما نباید به هیچ عمل زمان بندی شده ای که در صفحه شبیه سازی می بینید اهمیت بدهید: مانند زمان چشمک زدن LED و مواردی از این دست. به دلیل بارگذاری بیش از حد CPU در طول شبیه سازی، ممکن است عملکرد مدار بیشتر از آنچه برنامه ریزی شده طول بکشد در این حالت کد خود را تغییر ندهید. این یک مشکل زمان اجرای شبیه سازی است که در هنگام کار با آردوینو وجود ندارد.

اما در مجموع، این ابزار عالی برای یادگیری و شروع با آردوینو است، حتی اگر هنوز برد آردوینو یا کیت سخت افزاری آن را ندارید.

دانلود پیوست ها

تمامی فایل های پیوست این مقاله/آموزش (فایل پروژه، شماتیک، کد و …) را می توانید از لینک زیر دانلود کنید.

Arduino Proteus Simulation Attachments

نتیجه

در پایان، این واقعیت را برجسته می کنیم که شبیه سازی آردوینو با کتابخانه آردوینو پروتئوس امکان پذیر است و می تواند به شما کمک کند برنامه نویسی آردوینو را شروع کنید، حتی اگر هنوز کیت سخت افزاری خود را نخریده باشید. ممکن است در برخی موارد معایب و محدودیت‌هایی وجود داشته باشد، اما برای شبیه‌سازی پروژه‌های پایه، به خوبی به شما کمک خواهد کرد.

سوالات

چگونه کتابخانه آردوینو را برای پروتئوس دانلود کنیم؟

فایل های کتابخانه آردوینو پروتئوس را در گیت هاب و وب سایت های مختلف به صورت آنلاین پیدا خواهید کرد. آن را دانلود کنید، پوشه را از حالت فشرده خارج کنید و فایل های .LIB و IDX. را در فهرست کتابخانه های پروتئوس کپی کنید.

چگونه کتابخانه آردوینو را در پروتئوس وارد کنیم؟

شما باید فایل‌های .LIB و IDX. را در پوشه کتابخانه‌ها که در آن proteus روی دستگاه شما نصب شده است کپی کنید. معمولاً در این آدرس است: C:\Program Files (x86)\Labcenter Electronics\Proteus 8 Professional\DATA\LIBRARY
فایل های کتابخانه ها را در آنجا پیست کنید.

آیا آردوینو در پروتئوس موجود است؟

بله، اما داخلی نیست. برای استفاده از مدل میکروکنترلر داخلی AVR در Proteus و ارائه یک مدل برد آردوینو کاربردی که می‌توانید از آن برای شبیه‌سازی پروژه‌های آردوینو خود استفاده کنید باید یک کتابخانه افزودنی نصب کنید.

کتابخانه پروتئوس را کجا نصب کنیم؟

پس از کپی کردن فایل‌های مدل کتابخانه Protues، باید به مسیر زیر بروید: C:\Program Files (x86)\Labcenter Electronics\Proteus 8 Professional\DATA\LIBRARY
و فایل‌های مدل کتابخانه را همانجا پیست کنید و برنامه را دوباره راه‌اندازی کنید.

در همین رابطه: