本文將帶你使用protues 7.10搭建一個Arduino UNO的實驗板,方便以后在protues仿真軟件上進行Arduino的實驗。參考本文,你還可以自己動手構建出Arduino MEGA 2560等一系列Arduino開發平臺。
Arduino UNO是Arduino USB接口系列的最新版本,是Arduino平臺的參考標準模板。Arduino
【注】:在仿真情況下,不需要bootloader去引導程序下載,只需要將Arduino IDE編譯生成的HEX文件導入ATmega328P單片機即可。
以上對Arduino UNO的介紹摘自網上,通過這些介紹,我們可以知道Arduino UNO的資源分配情況。圖1為Arduino UNO的引腳圖,從圖中我們可以清楚地看出ATmega328P的物理引腳與Arduino所定義的功能之間的關系,從而可以將功能引腳標注出來。
Protues軟件是英國Labcenter Electronics公司出版的EDA工具軟件,不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,還能仿真單片機及外圍器件,是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具【文獻3】。
下面我們打開protues 7.10軟件,進入元器件的選擇,在元器件一欄中輸入“ATmega328P”,并選取ATmega328P單片機,如圖2所示。然后,在元器件一欄中輸入“RES”,選取電阻,如圖3所示。接著,在元器件一欄中輸入“LED-GREEN”,選取綠色的LED燈(你也可以選擇紅色或者黃色的),如圖4所示。最后,在元器件一欄中輸入“COMPIM”,并添加到元器件域中,如圖5所示。
將上述的元器件從選擇框里放置到面板上,此處需要注意放置的位置需要合理,方便連線?梢噪p擊元器件之后,選擇將相應的元器件左旋、右旋、X對稱或Y對稱等。放置ATmega328P、RES、LED-GREEN、COMPIM并調整位置之后的布局如圖6所示。
元器件在合適的位置放置好了之后,需要將響應的管腳進行連接,連接之后的Arduino UNO實驗板如圖7所示。此時,已經初見UNO的樣子了,然后還需要對其進行修飾,修飾之后的Arduino UNO實驗板如圖8所示。
上面的這些工作已經完成了硬件搭建,但是要能正常的進行仿真還需要對仿真環境進行一下設置。首先,更改ATmega328P的參數,單擊ATmega328P單片機,會彈出如圖9所示的設置選框,對標注的地方進行修改,改為如圖10所示的參數。
設置好了ATmega328P的參數之后,基本就完成了仿真環境的設置。另外,還需要對串口通訊接口進行設置,串口初始設置如圖11所示,需要將波特率改為9600【注】。我們在設置時,還將串口號改為了COM2,如圖12所示。因為在使用串口助手進行程序調試的時候,串口助手的端口號都一般默認為COM1,這樣設置之后就可以直接打開串口助手使用,可以很方便的進行串口通訊與調試。其實,這也是在偷懶,不想每次都更改串口端口號。
【注】:9600為常用波特率,當然你也可以選擇其他波特率,但是兩個波特率必須要相同,否則不能通訊。
到這里,protues仿真環境下的工作就全部完成了,當然要想在protues里面仿真Arduino UNO還需要完成以下幾個步。
1、安裝虛擬串口程序Virtual.Serial.Port.Driver
安裝完成之后并新建兩個虛擬串口,這兩個串口是相通的,也就說他們連接在一起。一般情況下,生成串口都為COM1和COM2,如果不包含上面COMPIM設置的串口號,還需要將COMPIM中的串口號改為虛擬生成的串口號之一,另一個作為串口助手使用的串口號。
2、更改Arduino IDE中的參數
下面來一個點燈示例,驗證我們設計的實驗板是否能夠仿真Arduino UNO的實際運行。