برنامج Proteus للكمبيوتر

يبحث طلاب الهندسة والمهنيين في مجال الإلكترونيات والمطورون في قطاع البرمجيات بشكل مستمر عن أفضل وأحدث البرامج القادرة على تقديم محاكاة متقدمة للدوائر الإلكترونية والمعالجات الدقيقة والتصميم الإلكتروني والمحاكاة على جهاز الكمبيوتر. برنامج Proteus يعتبر أسماً كبيراً في هذا المجال.

ماهو برنامج Proteus

يعتبر Proteus Design Suite مجموعة أدوات برمجية مملوكة ملكية خاصة تستخدم في أتمتة التصميم الإلكتروني. يستخدم البرنامج أساساً بواسطة مهندسي وفنيي التصميم الإلكتروني لإنشاء مخططات ومطبوعات إلكترونية لتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة، ونمذجة النظام الظاهري ومحاكاة الدوائر. يجمع الجناح بين محاكاة دوائر SpicE المختلطة والمكونات المتحركة ونماذج المعالجات الدقيقة لتسهيل المحاكاة المشتركة للتصميمات الكاملة القائمة على متحكم دقيق. يتمتع Proteus أيضاً بالقدرة على محاكاة التفاعل بين البرامج التي تعمل على متحكم وأي إلكترونيات تمثيلية أو رقمية متصلة به. يحاكي منافذ الإدخال / الإخراج، المقاطعات، أجهزة ضبط الوقت، USARTs وجميع الأجهزة الطرفية الأخرى الموجودة في كل معالج معتمد.

لمحة تاريخية عن برنامج Proteus

أطلق على الإصدار الأول لما يُعرف الآن باسم Proteus Design Suite اسم PC-B وتم كتابته بواسطة رئيس الشركة، John Jameson، لدوس في عام 1988. تم اعتماد دعم Schematic Capture في عام 1990، مع منفذ إلى بيئة Windows بعد ذلك بوقت قصير. تم دمج وضع SpicE Simulation لأول مرة في Proteus في عام 1996، ثم وصلت محاكاة متحكم دقيق إلى Proteus في عام 1998. تمت إضافة التأليف التلقائي المستندة إلى الأشكال في عامي 2002 و 2006 وشهد آخر تحديث منتج رئيسي مع 3D لوحة التصور. في الآونة الأخيرة، تمت إضافة بيئة تطوير متكاملة مخصصة للمحاكاة في عام 2011 وتم تضمين استيراد / تصدير MCAD في عام 2015. تمت إضافة دعم للتصميم عالي السرعة في عام 2017. عادةً ما يتم إصدار نسخ المنتجات التي تقودها الميزة كل عامين، في حين يتم إصدار حزم الخدمة القائمة على الصيانة كما هو مطلوب.

ميزات برنامج Proteus للكمبيوتر

1. رسم تخطيطي: رسم التخطيطي من السهل جدا القيام به باستخدام Proteus. يمكنك النقر فوق الزر "اختيار الأجهزة" وتحديد المكون المطلوب. يمكنك رسم الأسلاك من خلال النقر على محطة المكون أو Vcc، Ground، إلخ.
2. محاكاة: دوائر جاهزة للاختبار؟ يمكنك اختبارها باستخدام ميزة محاكاة Proteus. يمكن محاكاة العديد من المكونات في Proteus. هناك خياران للمحاكاة: تشغيل المحاكاة والإطار المتقدم حسب الإطار. يحاكي خيار "Run simulator" الدائرة بسرعة عادية (إذا لم تكن الدائرة ثقيلة). يتقدم خيار "تقدم الإطار حسب الإطار" إلى الإطار التالي وينتظر حتى تضغط على هذا الزر في المرة التالية. يمكن أن يكون هذا مفيداً لتصحيح الدوائر الرقمية.
   يمكنك أيضا محاكاة ميكروكنترولر. وتشمل ميكروكنترولر التي يمكن محاكاة pic24، dspic33، 8051، اردوينو، ARM7 ميكروكنترولر. يمكنك تنزيل برنامج التحويل البرمجي لـ Proteus أو استخدام برنامج التحويل البرمجي المختلف وإفراغ ملفات hex في المتحكم الدقيق في Proteus. يمكنك حتى التفاعل في الوقت الفعلي مع المحاكاة باستخدام المحولات والمقاومات و LDRs، وما إلى ذلك. هناك حتى مقاييس الفولتميتر الافتراضية، ومقياس التيار الكهربائي، ومقياس الذبذبات، ومحلل المنطق، إلخ.
3. تصميم PCB: يعتبر PCB سهل باستخدام Proteus. يمكنك عمل التصميم الخاص بك أو ترك Proteus يفعل ذلك من أجلك. جعل التصميم الخاص بك بسيط، عليك فقط وضع المكونات المستخدمة في التخطيطي ورسم آثار عليها. لا تقلق بشأن انتهاك أي قواعد تصميم لأنها تكتشف تلقائياً أخطاء قاعدة التصميم (DRC). يمكنك أيضاً ترك Proteus يقوم بالعمل نيابة عنك. يمكنك وضع المكونات في أماكنها الخاصة وتحديد خيار "التوجيه التلقائي". سيؤدي هذا تلقائياً إلى رسم أشكال متعددة من الآثار وتحديد أفضلها. يوجد أيضاً خيار "Auto placer" ؛ يحتاج هذا الخيار إلى تحديد أبعاد اللوحة من خلال رسم شكل اللوحة وحجمها، بحيث يمكن وضع المكونات داخل حدود اللوحة. لذلك، كل ما عليك القيام به هو جعل التخطيطي.
4. التصور ثلاثي الأبعاد: يمكنك الآن إلقاء نظرة على تصميمك النهائي دون عمل تصميم. تقوم ميزة التصور ثلاثي الأبعاد بإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد. يمكنك استخدام هذا للتحقق مما إذا كنت ستبدو متخيلاً أم لا.
5. فاتورة المواد: تعبت من تتبع الميزانية؟ الآن يمكنك استخدام ميزة "فاتورة المواد" الخاصة بـ Proteus 8 professional. عليك فقط تحديد تكلفة كل مكون. بعد تحديد تكلفة جميع العناصر، تقوم Proteus تلقائياً بوضع قائمة بجميع المكونات المستخدمة مع سعرها الفردي وسعرها الإجمالي.

ماهي المكونات الرئيسية لبرنامج Proteus

يشتمل هذا البرنامج على مكونين رئيسيين يدور حولهما أداء البرنامج بالكامل

• ISIS: اختصار نظام الإدخال التخطيطي الذكي. البرنامج الذي يسمح لنا بتنفيذ التصميم الكهربائي للدائرة، بما في ذلك جميع أنواع المكونات مثل المقاومات والملفات والمكثفات وإمدادات الطاقة وحتى المعالجات الدقيقة.
• ARES: اختصار برامج التوجيه والتحرير المتقدمة. إنها الأداة التي تهدف إلى تصميم لوحات الدوائر المطبوعة أو مركبات PCBs، مع وظائف التوجيه والموقع والتحرير للمكونات الإلكترونية.

ماهي استخدامات برنامج Proteus

Proteus هو برنامج محاكاة يستخدم لمحاكاة المكونات وهو قادر على رسم الدوائر المطلوبة. ويتم استخدامه لفحص سريع للرمز الذي كتبته عن ميكروكنترولر.
Proteus لديها قائمة كبيرة من المكونات والعديد من المكتبات المتاحة والتي يمكن إضافتها لتشمل المزيد من المكونات. فهو يساعدك في تشغيل محاكاة يمكنك من خلالها التحقق مما إذا كانت الدائرة تعمل وإعطاء الإخراج المطلوب.

ما هو الفرق بين محاكاة Proteus للدوائر والتجربة المختبرية الحقيقية

جميع عمليات المحاكاة هي تقريب للواقع، لذا فإن المدى الذي ستؤدي به محاكاة الدائرة نفس أداء الأجهزة الحقيقية يعتمد على ما إذا كان تأثير التقريبات ضئيلًا أم لا. مثال جيد على ذلك في المحاكاة الرقمية Proteus حيث يتعامل المحاكي فقط مع الأحداث المنفصلة (التغييرات في الحالات المنطقية) ويتم تجاهل جميع الجوانب التناظرية لتشغيل الدائرة. هذا جيد للغاية بالنسبة لمعظم المواقف ويجعل المحاكاة تعمل حوالي 1000 مرة أسرع. ومع ذلك، لا يمكنك بعد ذلك توقع المحاكاة لنمذجة تأثيرات حالات منطق المستوى المتوسط ​​(على سبيل المثال 2.0V في دخل TTL) أو معدلات بطيئة للغاية على مدخلات المنطق. وبالمثل، تقوم عمليات محاكاة Proteus VSM MCU بافتراض أن رمز البرنامج سيستخدم أكواد التعليمات وسجلات التسجيل الموثقة في ورقة البيانات. إذا كان البرنامج الذي تستخدمه يستخدم ميزات غير موثقة، فمن غير المحتمل أن تتصرف المحاكاة بنفس الطريقة التي تتبعها الأجهزة الحقيقية.

أيهما أفضل برنامج Proteus أو Multisim

يختلف الطلاب والمهنيين في مجال الإلكترونيات عندما يتعلق الأمر باختيار برنامج لمحاكاة الدوائر الإلكترونية، وكما هو الحال دائماً، لا يوجد شيء مثل إجابة عالمية ترضيهم جميعاً لأنها تعتمد بشكل أساسي على الاستخدام المقدم للتطبيق.

على سبيل المثال، إذا كنت تبحث عن برنامج للمحاكاة التناظرية والرقمية للدوائر، فقد يلائم المنتج الذي طورته National Instruments Corporation احتياجاتك لأنه أفضل برنامج في هذه الفئة. ومع ذلك، إذا كنت أكثر في محاكاة المعالجات الدقيقة، فربما تفتقر Multisim إلى الأساسيات التي تبحث عنها وهنا يأتي Proteus لأنه يتضمن الكثير من المكتبات التي تتيح لك محاكاة نماذج مختلفة. لذلك كل واحد يجيد الأمور المختلفة ويعود الأمر لك في الاختيار.

تحميل وتشغيل برنامج Proteus

يعمل البرنامج على أجهزة الكمبيوتر بنظام ويندوز، البرنامج غير مجاني، لكن يمكن تحميل النسخة التجريبية، أو تحميل النسخة المهكرة والتي تضم ملف crack الذي يحتوي على مفتاح النسخة لتشغيلها بشكل كامل.

• واجهة التطبيق الرئيسية: للبدء في العمل، إضغط على New Priject، مشروع جديد.

• أدخل اسم المشروع، ومكان حفظه على القرص.

• اختيار انشار مخطط للمشروع: يمكنك العمل من دون مخطط، كما يمكنك اختيار المخطط من خلال مجموعة كبيرة من المخططات التي يقدمها البرنامج.

• إختيار الدارة التي تريد إنشائها، أو ترك ذلك للبرنامج.

• إعدادات المشروع.

• تحديد وإنشاء البرامج الثابتة.

• محصلة الإعدادات التي قمت بضبطها.

• البدء بتنفيذ المشروع من خلال رسم وإضافة المكونات لإجراء المحاكاة والتأكد من النتائج.

سلبيات وإيجابيات برنامج Proteus

الإيجابيات

• يمكنك التفاعل مع المحاكاة الجارية، باستخدام المحولات، إلخ.
• تتوفر أدوات القياس الإلكترونية الافتراضية.

السلبيات

• واجهة المستخدم يمكن أن يكون أفضل.

النتيجة

Proteus 8 عبارة عن برنامج يمكن استخدامه لرسم المخططات وتخطيط الدارات والرموز، ونمذجة النظام الظاهري. يمكنك محاكاة عملك وتكون أكثر فاعلية في إكمال المهمة الحالية.

تطبيق Proteus من تطوير Labcenter Electronics الإصدار 8.17.37717.0, متوفر للتنزيل للكمبيوتر بنظام ويندوز.