Guia Proteus

Demetrio Rey Lago. Guía Rápida Proteus VSM. Página 1 / 23

Universidad de Carabobo

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Eléctrica

Departamento de Sistemas y Automática

Proteus VSM

Guía Rápida de uso (Versión 1.0 - Nov 2008)

Demetrio Rey Lago ( [email protected] )

1. ¿Qué es Proteus? .................................................................................................................................. 2

2. Sobre este Documento .......................................................................................................................... 2

a. Acciones del usuario .......................................................................................................................................3

b. Comandos del Mouse: .....................................................................................................................................3

3. Inicio de Proteus VSM ........................................................................................................................... 3

4. Creando el Primer Circuito (contador binario ascendente) ..................................................................... 5

a. Seleccionar Dispositivo PIC ..............................................................................................................................6

b. Colocar Dispositivo PIC en el Plano ..................................................................................................................8

c. Seleccionar restantes componentes ................................................................................................................9

d. Insertar componentes en circuito .................................................................................................................. 10

e. Guardar Diseño ............................................................................................................................................. 11

f. Conectar componentes entre sí y a Vcc y tierra. ............................................................................................. 12

g. Editar parámetros de los componentes.......................................................................................................... 13

5. Programar el Micro ............................................................................................................................. 15

a. Agregar archivo fuente en lenguaje ensamblador .......................................................................................... 15

b. Editar archivo fuente..................................................................................................................................... 17

c. Ensamblar archivo ........................................................................................................................................ 18

d. Programar el microprocesador del circuito (asignarle el código ejecutable) .................................................... 19

6. Simulación .......................................................................................................................................... 22


1. ¿Qué es Proteus?

Proteus VSM es un co-simulador de microprocesadores dentro de un simulador PSPICE de modo mixto

(digital/analógico) desarrollado por Labcenter Electronics (página Web en http://www.labcenter.co.uk/ ).

Proteus permite el diseño esquemático de circuitos conformado por microprocesadores, o microcontroladores

conectados con elementos electrónicos (fuentes, resistencias, capacitores, inductores, LEDs), dispositivos de

entrada/salida (displays siete segmentos y LCD, teclados, botones), elementos electromecánicos (botones, contactos,

motores), circuitos integrados, y otros componentes.

Luego de construir el circuito mediante una interfaz de dibujo esquemático, el usuario puede programar virtualmente

los micros presentes en el circuito, y correr una completa simulación del mismo. Esto permite validar el diseño, corregir

errores e introducir mejoras antes de implementar el circuito real en el Laboratorio.

La simulación de Proteus es interactiva, puesto que el usuario, mediante clicks del mouse sobre los dispositivos

periféricos, puede cambiar el estado de las señales de entrada al micro y observar la respuesta de éste de acuerdo a su

programación.

2. Sobre este Documento


Este documento es una guía rápida de uso del Proteus 6 Professional para Windows, donde se muestra la secuencia de

comandos y acciones que debe realizar el usuario para la correcta implementación y simulación de circuitos básicos con

el microcontrolador PIC16F877 de Microchip. Para facilitar el entendimiento de la herramienta Proteus, se incluyen las

pantallas que muestra este programa durante en las diversas etapas de diseño y simulación.

a. Acciones del usuario

• Las acciones que debe realizar el usuario estarán resaltadas en amarillo y letra negrita

• Las opciones consecutivas de selección y menú están separadas por el carácter >, tal como la secuencia de

comandos File > Save Design > Dar Nombre al Diseño > Guardar

• Las teclas presionadas a la vez aparecen separadas por guiones tal como ctrl-z

b. Comandos del Mouse:

• Click: apuntar con el mouse y presionar botón izquierdo

• Click-derecho: apuntar con el mouse y presionar botón derecho

• Arrastrar: apuntar con el mouse, presionar botón izquierdo, dejándolo presionado, mover el mouse hasta la

posición destino y luego liberarlo

3. Inicio de Proteus VSM

El programa se encuentra identificado en el menú inicio de Windows, en la sección:

Menú Inicio Windows > Todos los programas > Proteus 6 Professional > ISIS 6 Professional


Al momento del inicio, el programa presenta su pantalla principal. El área más grande de la pantalla se llama Ventana de

Edición (Editing Window), y es donde se colocan componentes y líneas de conexión. El área arriba a la izquierda, es el

VIsor (Overview Window), en el cual se presenta una visión global de la actual posición del plano lógico y además

contiene la vista preliminar de cada objeto a ser colocado en el plano. Debajo del Visor está el Selector de Objetos

(Object Selector), en donde se despliega una lista de los componentes, símbolos, y otros objetos de las bibliotecas de

Proteus. En las partes superior y lateral se observan el menú principal, y las barras de herramientas.

Ventana de Edición

Selector de

Objetos

Visor

Barra de Herramientas

Menú Principal

Barra de Herramientas


4. Creando el Primer Circuito (contador binario ascendente)

Para crear nuestro primer circuito, vamos a implementar un contador binario ascendente con el PIC16F877. Primero,

vamos a crear un nuevo diseño, seleccionando File > New Design

Lo cual nos presentará una ventana que nos muestra los diferentes tipos de plantillas para nuestro diseño, y nosotros

elegiremos la plantilla predeterminada (Default) y hacemos click en OK DEFAULT > OK.


a. Seleccionar Dispositivo PIC

Ahora, seleccionamos el componente PIC16F877 en las bibliotecas de Proteus. Para ello, seleccionamos

Library > Pick Device/Symbol

Seguidamente se nos muestra en pantalla la Ventana de Selección de Dispositivos (Pick Devices ). En esta ventana, se

pueden seleccionar los dispositivos mediante clicks en Category, Subcategory, Manufacturer.

La siguiente figura muestra las listas de dispositivos microprogramables disponibles del fabricante Microchip

Category : Microprocessor ICs > Sub-category: PIC 16 Family > Manufacturer: Microchip


Como puede observarse, Proteus contiene una gran cantidad de dispositivos en sus bibliotecas!

Haciendo click con el mouse, seleccionamos el dispositivo PIC16F877. Inmediatamente aparecerán, a la derecha de la

ventana de diálogo, las vistas preliminares del símbolo del dispositivo (PC16F877 Preview) y del diagrama de circuito

impreso (PCB Preview).

Debemos estar seguros de seleccionar el símbolo PCB correspondiente al DIL40, correspondiente a 40 pines (Dual In-

Line 40 pins), que es el usado en el laboratorio. Hacemos click en OK

Seguidamente, aparecerá el símbolo del microprocesador en el Visor y el nombre PIC16F877 aparecerá en el selector de

objetos.


b. Colocar Dispositivo PIC en el Plano

Para colocar el PIC en el plano, basta con hacer click sobre el nombre en el Selector de Objetos y mover el mouse sobre

el lugar del plano donde queremos colocar el PIC.


c. Seleccionar restantes componentes

Seguidamente vamos a conectar al PIC:

• El botón de reset del micro

• Oscilador

• Pulsador de Entrada (UP)

• Leds de salida

Primero vamos a seleccionar todos los dispositivos necesarios, y posteriormente los insertaremos en el plano.

Abrimos nuevamente la ventana de selección de dispositivo mediante File > Library > Pick Devices/Symbol.

Primero seleccionaremos un pulsador. Para ilustrar otra forma de seleccionar dispositivos, usaremos el método de

búsqueda por palabas claves (campo Keywords) y escribimos la palabra inglesa button (parte de la frase push button,

que significa ‘pulsador’ en el idioma inglés). Es importante dejar Categories seleccionado en (All Categories), para así

realizar la búsqueda en todas las bibliotecas disponibles.

La lista resultante contendrá un pulsador apropiado, tal como el Dispositivo: BUTTON, con la descripción SPST Push

Button, el cual corresponde a un pulsador N.A. con un solo polo y un solo terminal. El símbolo del pulsador aparecerá a

la derecha de la ventana de selección. Hacemos click en OK

Al igual que cuando seleccionamos el PIC, el nuevo componente BUTTON aparecerá listado en el Selector de Objetos.


El pulsador también pudo ser encontrado mediante el primer método, seleccionando Category: Switches & Relays >

Sub-category: switches > BUTTON

Siguiendo alguno de los dos procedimientos de selección descritos (selección o búsqueda), procedemos a traer de las

bibliotecas el dispositivo, los siguientes componentes:

Descripción Dispositivo en Biblioteca Símbolo

Resistencia Category: Resistors > Sub-category: Generic > RES

Cristal Category: Miscellaneous > CRYSTAL

Condensador Category: Capacitors > Sub-category: Generic > CAP

LED verde

animado

Category: optoelectronics > sub-category: LEDs > LED-

GREEN (animated LED model green)

d. Insertar componentes en circuito

Ahora con los componentes en el selector de objetos, procedemos a hacer click sobre el componente deseado y

seguidamente hacer tantos clicks sobre el plano como componentes deseamos, en los lugares correspondientes. A


continuación se observa el plano con todos los componentes en su posición final. Obsérvese que cuando hacemos click

en algún componente, éste aparecerá en el visor, y allí podremos rotarlo de acuerdo a nuestra necesidad.

• Para seleccionar un componente, basta con hacer un click-boton-derecho sobre el componente y esto hará que

el dispositivo quede resaltado en rojo

• Para borrar un componente que fue colocado equivocadamente, debe hacer un click-boton-derecho sobre el

componente y presionar la tecla DEL o hacer doble click-boton-derecho sobre el componente

• Para cancelar la última acción efectuada, presione las teclas ctrl-z

• Para mover un componente, puede seleccionarlo con click-boton-derecho sobre el componente y luego

arrastrar el componente dejando presionado el mouse con el botón izquierdo y soltarlo hasta llegar a la

posición deseada

e. Guardar Diseño

Ahora es buen momento para guardar en diseño en el disco duro o en el lugar de almacenamiento que deseemos. Para

ello debemos seleccionar File > Save Design o File > Save Design As damos el nombre deseado al diseño (en nuestro

caso se llama “contador”) y presionamos Guardar.

Controles de rotación

de componentes.

Puede verse en el lado

izquierdo arriba o abajo

dependiendo del

tamaño de la ventana

principal


Es recomendable guardar cada diseño en un directorio creado únicamente para el mismo. Igualmente, se recomienda

guardar el diseño frecuentemente para evitar pérdida de información.

f. Conectar componentes entre sí y a Vcc y tierra.

Seguidamente trazamos las líneas que conectan a nuestros componentes entre sì y con Vcc y tierra, resultando en el

siguiente circuito:

• Para trazar una línea, click en los terminales de inicio y final

• Si la línea no finaliza en ningún terminal existente, se finaliza con doble-click en el punto destino

• Para que una línea tome una ruta definida, haga varios clicks en los puntos por donde deba pasar, hasta llegar

al componente destino, o haciendo doble-click para terminar la línea.

• Para insertar Vcc y Ground, seleccione la herramienta intersheet-terminal. Seguidamente aparecerá la lista de

terminales disponible. Seleccione Power para Vcc o GROUND para tierra, y haga un click en el sitio del plano

donde estará localizado el terminal.


g. Editar parámetros de los componentes

Para colocar valores en los componentes (nombre, valor de resistencia, capacitancia, frecuencia, según sea el caso) debe

seleccionarse primero el Modo de Edición, en la barra de herramientas a la izquierda. Y luego hacer click en el

componente a editar. Un cuadro de diálogo aparecerá, en el cual cambiaremos los parámetros del objeto, y

presionamos el botón OK.

A continuación se muestran las pantallas para asignar la frecuencia del cristal del reloj a 20Mhz:

Inter-sheet terminal: permite

insertar Vcc y tierra


… y las resistencias de los LEDs a 330 Ohmnios.

Resistencia seleccionada está detrás del

cuadro de diálogo

1) Modo Edición: permite editar

valores de los componentes

2) Click sobre el componente a

editar

3) Se edita el campo

correspondiente


También se cambiaron las etiquetas de los dos pulsadores. Uno se llamó RESET, y el otro UP. De acuerdo a lo

establecido en el diseño.

5. Programar el Micro

Ahora que tenemos listo el circuito, procedemos a escribir el programa que será ejecutado simuladamente por el micro

seleccionado.

a. Agregar archivo fuente en lenguaje ensamblador

Para ello vamos primero a agregar el archivo fuente en el menú Source > Add/Remove Source files

En el cuadro de diálogo presionamos New


Esto a su vez abrirá un nuevo cuadro de diálogo en el cual escribiremos el nombre deseado del archivo (contador.asm).

Es recomendable que el archivo de lenguaje ensamblador resida en el mismo directorio donde tenemos el diseño.

El sistema hará una advertencia, explicando que el archivo no existe y preguntará si queremos crearlo, entonces diremos

que sí.

Seguidamente, se regresa al cuadro dialogo anterior y elegimos la herramienta de generación de código (Code

Generation Tool): MPASMWIN, que es el ensamblador de microchip, el cual viene incluido con Proteus. Presionamos

OK.


b. Editar archivo fuente

En este momentooo vamos a transcribir el código ensamblador para el micro, proveniente del algoritmo solución que

hayamos creado previamente. Seleccionamos Source > 1. Contador.asm

A partir de este momento se abre un editor en una ventana aparte. En este editor escribimos el programa en lenguaje

ensamblador. El mismo se transcribe a continuación:

list p=pic16f877

#include <p16f877.inc>

org 0x00

goto INICIO

org 0x05

INICIO bsf STATUS,RP0

movlw 0x06

movwf ADCON1

movlw 0xFF

movwf TRISA ; portA todos entradas digitales

clrf TRISB

bcf STATUS,RP0 ; portB todos salidas digitales

clrf PORTB ; cuenta en cero

CICLO btfsc PORTA,0 ; espera a presionar boton

goto CICLO

incf PORTB,1 ; incrementa cuenta

ESPERA1 btfss PORTA,0 ; espera a liberar boton

goto ESPERA1

goto CICLO

END


c. Ensamblar archivo

Para ensamblar el archivo, debemos cambiar de ventana (puede dejar la ventana de editor abierta) para regresar

nuevamente a la del Proteus y seleccionar en el menú Source > Build All

Esto ensamblará el archivo fuente. Si hay errores, se desplegará una ventana indicando los errores correspondientes.

Para lo cual hay que regresar a la ventana del editor y hacer los cambios necesarios. En el momento que el ensamblado

sea exitoso, aparecerá una ventana indicando que no se encontraron errores. Seguidamente presionaremos el botón

Close


d. Programar el microprocesador del circuito (asignarle el código ejecutable)

El siguiente paso es muy importante: indicar en Proteus que el programa recién ensamblado será programado a un

micro presente en nuestro circuito. Para ello hacemos click en el modo edición > seleccionamos el micro de nuestro

circuito > editamos el campo Program File. Para ello hacemos click en el ícono de carpeta al lado del campo y

localizamos el archivo contador.hex es decir, el archivo ejecutable.


1) Modo Edición

2) Click sobre el micro

3) se edita program file. Haciendo

click sobre la carpeta



Se presiona OK

6. Simulación

Para simular el circuito, presionamos los botones de simulación situados abajo a la izquierda de la ventana de Proteus. A

continuación se muestran los botones Correr (Run), Paso a Paso (Step), Pausa y Parar (Stop), respectivamente.

Procedemos a hacer click en RUN. En este momento, todos los terminales en voltaje bajo aparecerán con un cuadro

azul, y aquellos con voltaje alto aparecerán con voltaje en rojo. Igualmente la indicación de ANIMATING y el número de

segundos de tiempo transcurrido aparecerá en la barra inferior de la ventana.

En este momento podemos empezar a interactuar con el circuito haciendo click en los pulsadores. Es importante que no

esté el modo de edición activado, para ello, puede hacer click en el ícono Components, arriba a la izquierda.

Se debe observar que la cuenta en binario se despliega en el puerto B y con cada click en el botón UP, la cuenta se

incrementa en uno. Si se presiona RESET, la cuenta regresa a cero (se apagan todos los LEDs).


De esta forma se puede verificar fácilmente, y dentro de una ventana de simulación, la forma en que el micro responde

a los estímulos externos (Botones UP y RESET), y cómo manipula las salidas (Puerto B).

Puede detener la simulación en cualquier momento haciendo click en STOP

Procure que el modo de edición no esté

activado. Puede hacer click en

Components.

Presionar el botón RUN

para iniciar la simulación

Haga click sobre los pulsadores

para cerrarlos

Los leds muestran la

cuenta en binario en el

puerto B

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