proteus

Eletrônica de Semicondutores Prof. Cassiano Ricardo Groth

Instituto Cecy Leite Costa – Curso Técnico em Eletrônica 125

8 - UNIDADE VIII

PROTEUS

INTELLIGENT SCHEMATIC

INPUT SYSTEM

ADVANCED ROUTING AND

EDITING SOFTWARE



8.1 Introdução.

O software de desenho e simulação Proteus é uma ferramenta útil para estudantes e

profissionais que desejam acelerar e melhorar suas habilidades para o desenvolvimento de

aplicações analógicas e digitais.

Ele permite o desenho de circuitos empregando um entorno gráfico no qual é possível

colocar os símbolos representativos dos componentes e realizar a simulação de seu funcionamento

sem o risco de ocasionar danos aos circuitos.

A simulação pode incluir instrumentos de medição e a inclusão de gráficos que representam

os sinais obtidos na simulação.

O que mais interesse é a capacidade de simular adequadamente o funcionamento dos

microcontroladores mais populares (PICS, ATMEL-AVR, Motorola, 8051, etc.)

Também tem a capacidade de passar o desenho a um programa integrado chamado ARES no

qual se pode realizar o desenvolvimento de placas de circuitos impressos.

8.2 Procedimentos para iniciar o programa ISIS

1.- Início -> Programas -> Proteus 7 Professional -> ISIS 7 Professional.

2.- A forma curta é dar um duplo click no ícone do programa que se localizado no desktop.



8.3 Simulação de circuitos no ISIS

8.3.1 Circuito 1 – Alternador e lâmpada

1° Passo:

- Criar um novo Design com selo

- Após criar o novo Design tamanho A4 editar as propriedades do Design:



2° Passo:

Localizar os componentes no Proteus para desenhar o circuito abaixo.

FILE NAME:

BY:

DATE:

PAGE:

Circuito básico.DSN30/8/2009

Cassiano Groth

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6

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9D:\Circuito básico.DSNPATH:1 of 1

REV: V1 TIME: 13:13:38

DESIGN TITLE: Circuito Básico

ALTERNADOR

12V

L112V



Para localizar os componentes siga os seguintes passos:

Após abrir a tela Pick Devices digite o nome ou numero do componente desejado em

Keywords.

Quando o componente desejado for localizado click duas vezes sobre ele, que ele irá para a tela

ao lado “Devices”.

Localize todos os componentes desejados e feche a tela Pick Devices.



Antes de prosseguir, você pode alterar os “snaps” (espaço entre os pontos, que vão definir a

precisão do posicionamento dos componentes da planilha).

Para ligar os componentes, vá passando a seta do mouse em cima do terminal do

componente, até que apareça uma pequena cruz no mesmo. No momento em que aparecer, dique

com o botão esquerdo do mouse e arraste o tracejado, unido ao terminal do componente em que se

deseja conectar, então dique, novamente, o botão esquerdo do mouse.

Repare que ele roteia as ligações automaticamente, para isso, este ícone deve estar

“pressionado”, na barra de ferramentas superior:

O programa, por padrão (default), já o mantém ativo.

Outros elementos úteis de inserção no circuito...



3° Passo:

Configurar os componentes da seguinte maneira.

A.- Dar um click com o botão direito sobre o componente ALTERNATOR. Notar que seu

contorno troca para vermelho.

B.- Dar um click agora com o botão esquerdo para abrir a forma Edit Component.

C.- Editar o componente conforme figura abaixo.

D.- Pressionar o botão OK.

C. – Para a lâmpada seguir o mesmo procedimento.



4° Passo:

Inserir instrumentos para medir corrente e tensão AC.

Estes instrumentos também podem ser configurados para medir corrente em 3 escalas

Amperes, Miliamperes e Microamperes, e o voltímetro para medir em Volts, Milivolts e Microvolts



ALTERNADOR

12V

L112V

+88.8

AC Volts

VOLTIMETROV1

+88.8

AC mA

AMPERITMETRO

Amp 1

5° Passo:

Após realizar todos os passos anteriores o circuito já pode ser simulado pressionando com

um click o play no canto esquerdo da tela.

6° Passo:

Habilitar as cores de voltagem e as flechas de corrente do circuito para completar a

simulação.

A.- Ingressar no menu System e selecionar Set Animation Options... para abrir a forma Animated

Circuits Configuration.

B.- Habilitar as casinhas Show Wire Voltagem by Colour? e Show Wire Current with Arrows?.

C.- Pressionar OK.

D.- Voltar a simular o circuito e observar o que ocorre.



O usuário também pode mudar as cores da área de trabalho do Proteus ISIS e a cor dos

componentes da seguinte forma:

A seguinte tela irá abrir para que o usuário altere estas opções

8.3.2 Circuito 2 – Bateria e interruptor

1° Passo:

Seguir os passos descritos na análise do circuito 1.

Achar os seguintes componentes

- BATTERY

- LAMP



- SWITCH

Montar o circuito abaixo:

L112V

+88.8

AC Volts

VOLTIMETROV1

+88.8

AC mA

AMPERITMETRO

Amp 1

B112V

2° Passo:

Modificar os valores dos componentes se for necessário.

Alterar os medidores de tensão e corrente AC por medidores DC.

3° Passo:

Executar a simulação do circuito e testar o funcionamento do interruptor, dando clicks com

o botão esquerdo nas flechas acima - abaixo do interruptor.

8.3.3 Circuito 3 - Potenciômetro

1° Passo:

Seguir os passos descritos na análise do circuito 1.

Achar os seguintes componentes

- BATTERY

- LAMP

- POT-LIN

Montar o circuito abaixo:

L112V

B112V

RV1

1k

+88.8

Vo

lts

+88.8

Volts

+88.8

mA



2° Passo:

Executar a simulação do circuito e provar o funcionamento do potenciômetro. Com o

ponteiro do mouse dar click nas flechas para aumentar ou diminuir a resistência.

8.3.4 Circuito 4 – Lâmpadas série

Circuito com lâmpadas em série

.

L112V

B112V

L212V

+88.8

Volts

+88.8

Volts

8.3.5 Circuito 5 – Lâmpadas em paralelo

Circuito com lâmpadas em paralelo.

L1

12V

B112V

L2

12V+88.8

Volts

8.3.6 Circuito 6 – Interruptores paralelos

Circuito com dois interruptores ( Chave Hotel)

NOTA: Usar o componente SW-SPDT da biblioteca ATIVE.



B112V

L2

12V+88.8

Volts

SW1

SW-SPDT-MOM

SW2

SW-SPDT-MOM

8.3.7 Circuito 7 – Motor DC e Interruptores

O motor se encontra pelo nome MOTOR e os interruptores se encontram pelo nome SW-

DPDT.

B112V

+88.8

Volts

SW1

SW-DPDT

RV1100

8.3.8 Circuito 8 - Uso de fusíveis

O fusível se encontra pelo nome FUSE.

B112V

+8

8.8

Vo

lts

RV1

50

+88.8

Amps



8.3.9 Circuito 9 - Uso de Transformador

Para encontrar o transformador procurar por TRAN-2P2S.

TR1

TRAN-2P2S

AC311Vp +88.8

AC Volts

L112V

+88.8

AC Volts

O Alternador injeta a tensão de pico e o multiteste mede a tensão RMS.

Neste exemplo vamos simular a tensão da rede aplicada no primário do transformador e no

secundário uma saída de 12V.

Seguir os passos abaixo para configurar o transformador e o alternador.



8.3.10 Circuito 10 - Diodo retificador de Meia – Onda

Visualizar as formas de onda geradas no retificador de Meia-Onda.

Pegar o osciloscópio em “Virtual Instruments Mode”

AC12V

D1

1N4007

R1100

A

B

C

D



8.3.11 Circuito 11 – Ativando um Relé com Transistor e Potenciômetro

Neste circuito vamos ativar uma lâmpada 9V através de um relé, um transistor e um

potenciômetro.

Adicionar na lista de componentes o RELAY e o BC548.

RL112V

L19V

Q1BC548C

B112V

R1

1K

RV1

500

R2500

+88.8

Volts

9V DC

Configurar o transistor com um ganho 100 conforme tela abaixo.

8.3.12 Circuito 12 – Fonte de Tensão com saída fixa e ajustável

Desenhe o circuito da fonte conforme figura abaixo e meça as tensões de saída.

Esta fonte terá 3 saídas de tensão: + 5V, + 12V e ajustável de 1,25 a 15V.

Os seguintes componentes serão utilizados:

2 – Diodo 1N4007; 1 – Transformador; 1 – Fusível 1 A ; 1 – Chave; 3 – Reguladores de tensão

7805 - 7812 - LM317; 2 – Resistor 2K2 – 220; 1 – Led vermelho; 1 – Potenciômetro 4K7; 3 –

Capacitores cerâmicos 100nF; 1 – Capacitor 2200uF 25V



FILE NAME:

BY:

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PAGE:

Fonte de 15V.DSN1/9/2009

Cassiano Ricardo Groth

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9D:\Fonte de 15V.DSNPATH: 1 of 1

REV: V1 TIME: 23:02:44

DESIGN TITLE: Fonte de 15V

C4100nf

+5 V

R2220

VI1

VO3

GN

D2 U27812

VI1

VO3

GN

D2 U17805

C2100n

C3100n

VI3

VO2

AD

J1 U3LM317L

+ 12 V

AJUSTAVEL MAX 15V

GND

D1

1N4007

D2

1N4007

100%

POT

2400

15 + 15 1A

220V

FUSE

1A

C1

2200uF

D3LED-BLUE

R12K2

15V

15V

220V



Configuração do transformador

8.3.13 Circuito 13 – Gerador de Clock de 1KHz com o 555

Montar o circuito abaixo e verificar o valor da freqüência de saída.

R4

DC7

Q3

GN

D1

VC

C8

TR2

TH6

CV5

555

C1

10n

C2100n

RA2.7k

A

B

C

D

5v

R15.6k

8.3.14 Circuito 14 – Microcontrolador 8051

O Proteus é um dos poucos softwares que conseguem realizar a simulação de circuitos com

microcontroladores.

Neste item vamos copiar o programa abaixo e passar este programa para o microcontrolador.

Para o microcontrolador funcionar temos que gerar o arquivo .hex com o software

compilador e carregar este arquivo no Microcontrolador conforme tela abaixo:



Quando o Puch Button for pressionado os leds começam a acender em seqüência.

#include <AT898252.H>

main()

{

unsigned int i; //sempre declarar as variáveis antes das intruções.

while(1)

{

P3=0; // porque no reset as portas vão para nível lógico alto, por isso se faz esse comando.

if (P1_0==0)

{

for (i=0;i<25000;i++) P3_0=1;

for (i=0;i<25000;i++) P3_1=1;

for (i=0;i<25000;i++) P3_2=1;

for (i=0;i<25000;i++) P3_3=1;

for (i=0;i<25000;i++) P3_4=1;

for (i=0;i<25000;i++) P3_5=1;

for (i=0;i<25000;i++) P3_6=1;

for (i=0;i<25000;i++) P3_7=1;

}

}

}

XTAL218

XTAL119

ALE30

EA31

PSEN29

RST9

P0.0/AD039

P0.1/AD138

P0.2/AD237

P0.3/AD336

P0.4/AD435

P0.5/AD534

P0.6/AD633

P0.7/AD732

P2.7/A1528

P2.0/A821

P2.1/A922

P2.2/A1023

P2.3/A1124

P2.4/A1225

P2.5/A1326

P2.6/A1427

P1.01

P1.12

P1.23

P1.34

P1.45

P1.56

P1.67

P1.78

P3.0/RXD10

P3.1/TXD11

P3.2/INT012

P3.3/INT113

P3.4/T014

P3.7/RD17

P3.6/WR16

P3.5/T115

U1

80C51

1

2

3

45

6

7

8

20

19

18

1716

15

14

13

9 1210 11

U2

LED-BARGRAPH-RED



8.3.15 Circuito 15 – Contadores com Display de 7 segmentos

O circuito abaixo é um contador de 0 a 99 que varia as contagens através do 555 que foi

projetado para gerar um clock de 1s (1Hz).

R1 680

5V

A7

B1

C2

D6

LT3

BI4

LE/STB5

QA13

QB12

QC11

QD10

QE9

QF15

QG14

4511

D2Catodo comun (GND)

A14

Q16

A212

Q211

A313

Q314

A43

Q42

CLK15

CI5

CO7

U/D10

PE1

MR9

4510

R4

DC7

Q3

GN

D1

VC

C8

TR2

TH6

CV5

555

5

R9

900

R1070k

C110u

R12

5V

A7

B1

C2

D6

LT3

BI4

LE/STB5

QA13

QB12

QC11

QD10

QE9

QF15

QG14

4511

D1Catodo comun (GND)

A14

Q16

A212

Q211

A313

Q314

A43

Q42

CLK15

CI5

CO7

U/D10

PE1

MR9

4510

SW1

SW-SPST



8.4 Montagem de placas de circuito impresso no ARES

O objetivo principal deste capítulo é:

• Desenhar placas de circuito impresso usando o Proteus;

• Realizar a colocação automática e manual de componentes na placa;

• Realizar as conexões entre os componentes de forma manual e automática.

Vamos primeiro tentar entender para que serve alguns dos ícones do software que são

visualizados na área de trabalho do ARES e após vamos inserir componentes de forma manual e

automática a partir do circuito desenhado no ISIS.

8.4.1 Inserção manual de componentes



Você também pode alterar o Grid (espaçamento entre os pontos de orientação da planilha),

para ter mais precisão na colocação dos componentes.



Voltando a colocação dos componentes vamos montar um circuito básico:

Componentes: RES40 e CAP15

Clique no terminal do componente com o botão esquerdo do mouse, levando a linha verde

até o terminal de um outro componente e que se deseja a conexão, dique novamente neste terminal

com o botão esquerdo unindo, dessa forma, os terminais.



Conexões Roteadas

Defina as bordas da sua placa da seguinte forma.



De preferência, inicie qualquer coordenada a partir do ponto de origem.

Posicione a seta do mouse na “mira” azul e arraste, apertando o botão esquerdo do mouse, o

retângulo amarelo, sempre se orientando pelos números do canto direito inferior da planilha.

Mova os componentes ou o circuito do exemplo para dentro da borda da seguinte maneira.

Selecione os componentes ou o circuito do desenho arrastando a seta do mouse, com o botão

esquerdo apertado, sobre a área em que se encontra o circuito ou os componentes a serem marcados.

Veja.

Mova-os para dentro do quadrado amarelo (que vai ser a borda da placa)



Colocação de plano de força:

Entende-se como plano de força, a zona de preenchimento de área vazia da placa (espaço entre

as trilhas e ilhas) ele permite um melhor aterramento do circuito e economia de solução de corrosão

do cobre.

Posicione a seta do mouse em qualquer um dos cantos, aperte o botão esquerdo e arraste até

o canto oposto.

Em seguida, aparecerá esta caixa de diálogo.



Layer: Define a face a ser preenchida, deve ser feita individualmente, isto é, repita todo o

procedimento para cada face.

Boundary:Define o limite onde o preenchimento abrangerá.

Relief Define o “alívio” da trilha ou ilha, isto é, o espaço que existirá entre a trilha ou ilha e o plano

de força (zona de preenchimento).

Type: Define o tipo de preenchimento, pode ser sólido, hachurado, vazio ou tracejado. Dê

referência a “sólido”.

Para “Boundary” e “Relief’, coloque “T8”, para “Type”“Solid”, dique em 0K. Veja como fica.

Se desejar que algum terminal (ou a parte do circuito que vai ser “aterrado”) faça parte da

“massa”, isto é, do plano de força dique no ícone de colocação de componentes, em seguida

posicione a seta do mouse no terminal do componente desejado; dique com o botão direito, ele

ficará branco, aperte na mesma seqüência o botão esquerdo, abrirá a seguinte caixa de diálogo:



Em “Relier’ escolha a opção “Solid”, dique em 0K. Veja que agora o terminal faz parte da zona

de preenchimento.



Repita o processo para outra face, caso sua placa seja face dupla.

8.4.2 Criação de componentes no ARES

A criação de componentes na nova versão do Ares é muito simples, da mesma forma que na

antiga. Siga o seguinte procedimento.

Inicialmente limpe a planilha atual ou crie uma nova. Como exemplo vamos criar um resistor

de 1/8 W, com comprimento de 1 cm entre os terminais.



Em...

New Package Name — coloque o nome do componente

Package Category — a categoria de componente, no caso um resistor.

Package Type — o “pacote” à sua escolha, eles aparecem à direita da caixa de diálogo.

Clique em 0K.

8.4.3 Visualização 3D do circuito

O ARES também tem a opção de visualizar em 3D a placa a ser gerada, para que o projetista

tenha uma idéia mais real do tamanho e das distancias entre os componentes.



8.5 Exportando esquemático do ISIS para o ARES

Após ter desenhado seu diagrama esquemático, você pode fazer o layout de sua placa de

circuito impresso a partir dele, para isso, é só clicar no ícone vermelho que aparece na parte

superior direita da barra de ferramentas:

Quando aparecer a tela do Ares, se algum(s) de seus componentes do esquema não tiver

correspondência física no Ares, irá fatalmente aparecer a seguinte caixa de diálogo:

Uma alternativa é você clicar em alguma das categorias da biblioteca (Libraries) e escolher

um outro componente que possa fazer correspondência com aquele ao qual você não criou um

componente no Ares.

Se esse não foi o seu caso, repita o processo de criação da borda de sua placa, explicado

anteriormente, após isso, você pode auto posicionar os componentes na sua placa virtual, para isso

dique no ícone de auto-posicionamento “Auto place the componentes onto the board”:



8.5.1 Exemplo de um circuito de uma fonte

FILE NAME:

BY:

DATE:

PAGE:

Fonte de 15V.DSN6/9/2009

Cassiano Ricardo Groth

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6

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9D:\Fonte de 15V.DSNPATH: 1 of 1

REV: V1 TIME: 11:02:20

DESIGN TITLE: Fonte de 15V

C4100nf

+5 V

R2220

VI1

VO3

GN

D2 U27812

VI1

VO3

GN

D2 U17805

C2100n

C3100n

VI3

VO2

AD

J1 U3LM317L

+ 12 V

AJUSTAVEL MAX 15V

GND

D1

1N4007

D2

1N4007

10

0%

POT

2400

15 + 15 1A

220V

FUSE

1A

C1

2200uF

D3LED-BLUE

R12K2

15V

15V

220V



Após desenhar o circuito da fonte apresentada acima clicar no ícone vermelho que aparece

na parte superior direita da barra de ferramentas:

Conseqüentemente aparecerá a tela mostrada abaixo, pois não temos conectores especificados

para o transformador, led e potenciômetro.

Para estes componentes temos que criar as conecções manualmente no ares.

Pressione Skip para ver todos os componentes que não possuem o esquemático no ARES.

Após este passo todos os componentes do ISIS serão exportados para a lista de componentes do

ARES.

8.5.2 Inserção automática dos componentes no layout do ARES

Após exportar a lista de componentes do ISIS para o ARES o usuário poderá desenhar o

esquemático da placa no ARES manualmente ou automaticamente.

Antes de desenhar o esquemático devemos criar a borda da placa para que os componentes

sejam inseridos na área interna da borda.



Para inserir automaticamente os componentes é só Clicar em “Auto place”

Selecionar 2D

Graphics Box

Mode

Selecionar

Board Edge

para desenhar

a borda da

placa

Borda da

placa

desenhada

Clicar em

Auto Place



Na fase anterior o usuário pode escolher os componentes que deseja inserir no layout da placa.

Os componentes serão inseridos automaticamente dentro da borda criada.

Como podemos ver foram inseridos os componentes e suas ligações conforme o esquemático

gerado no ISIS.

Para inserir as trilhas...

Clicar em

AUTOROUTER

Podemos inserir as trilhas conforme

as configurações padrão do software

ou editar as opções de inserção em

“Edit Strategies”

Trace Style: espessura da

trilha.

Via Style: Estilo da via.

Top Copper: Face

superior da placa.

Bottom Copper: Face

inferior da placa



Visualização em 3D do projeto acima.

8.5.3 Desenho manual das trilhas do projeto da fonte

Vamos utilizar o exemplo da fonte desenhada anteriormente no ISIS para montar manualmente

a placa de circuito impresso do esquemático.

Para inserir os componentes seguir os passos descritos no capitulo “Inserção manual dos

componentes”.

Após inserir os componentes realizar as ligações entre eles para depois utilizar o Autorouter e

inserir as trilhas.

Caso o projetista deseje alterar a espessura das trilhas, basta dar um click com o botão diretio

do mouse sobre a trilha e editar suas propriedades.



Como podemos ver esta placa é de face simples com as trilhas somente na parte inferior da

placa.

Visualização 3D da placa pronta

Geralmente quando os circuitos são muito complexos não é recomendado utilizar o Auto

Router do software devido a distribuição e organização dos componentes na placa ficar muito

confusa.

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componentes desejados

componentes da planilha

terminal do componente

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