TUTORIAL PROTEUS

ISIS

Para a seleção dos componentes, deve-se selecionar a opção “Component Mode”, destacado

em vermelho no menu à esquerda e apertar a tecla “P”, ou clicar no botão “P” destacado em

azul. A janela “Pick Devices” será aberta como mostrado abaixo:

A escolha dos componentes poderá ser feita através do menu à esquerda da janela “Pick

Devices” através do menu “Category” ou poderá ser feita diretamente escrevendo-se o nome

do componente através do campo de busca “Keywords”:

O primeiro componente a ser escolhido, normalmente é o microcontrolador, pois as ligações

serão feitas, em sua maioria, a partir deste.

Localizado o componente, basta clicar no botão “OK” ou dar um clique duplo no nome do

componente que o mesmo irá automaticamente para a lista “DEVICES” à direita do menu

lateral esquerdo. Para levar o componente para o campo de construção do circuito, basta

clicar uma vez no nome do componente e clicar no campo de construção, onde pode-se

escolher a posição do componente.

Para fixar o componente no local escolhido, basta clicar no local desejado com o botão

esquerdo. Através do scrolI do mouse, pode-se ajustar o zoom de visualização de acordo com a

necessidade do usuário.

Após o microcontrolador, deve-se adicionar o circuito do cristal, constituído por 2 capacitores

e o cristal, ligados ao microcontrolador com aterramento. Para colocar os capacitores e o

cristal no campo de construção do circuito, deve-se proceder da mesma forma com que foi

colocado o microcontrolador (através da tecla “P”):

Clicando com o botão direito sobre qualquer componente, o programa oferece um menu com

uma série de opções, dentre as quais possibilita fazer alterações com o componente, dentre as

quais destaca-se rotacionar, espelhar, movimentar, excluir, etc:

Colocado os componentes, há a necessidade de efetuar a ligação entre eles e o

microcontrolador. O modo de ligação das trilhas é bem simples: basta clicar uma vez num

terminal do componente e levar a linha com o mouse até o terminal do outro componente,

terminando a ligação com outro clique.

O botão direito do mouse funciona como um botão de atalho de exclusão. Clicando com esse

botão sobre qualquer componente ou trilha duas vezes, o componente é automaticamente

excluído do campo de construção do circuito, porém continua permanecendo no menu

“DEVICES” para facilitar o seu reuso.

Com um clique duplo sobre qualquer componente, um menu “Edit Component” irá aparecer

oferecendo as opções de propriedades do componente, como o seu valor e denominação:

Terminals Mode

No menu lateral à esquerda, encontra-se a opção “Terminals Mode”, onde estão localizados os

componentes de aterramento, energia, etc:

Selecionando a opção, “GROUND”, colocamos um ponto de aterramento, finalizando o circuito

de cristal, como mostrado abaixo:

Outra maneira de se efetuar a ligação entre os circuitos diversos e o microcontrolador é

através do terminal “OUTPUT”. Através desse terminal, simplifica-se a visualização das

ligações, organizando o layout do circuito:

Para que as ligações sejam devidamente efetuadas, deve-se nomear cada terminal “OUTPUT”

com seu correspondente no microcontrolador, atráves do clique duplo no componente onde

surgirá a seguinte tela:

No campo “String”, escolhe-se uma denominação para a ligação, que deverá ser a mesma para

o terminal do microcontrolador:

O circuito abaixo é equivalente à ligação mostrada anteriormente:

Com um clique duplo sobre o microcontrolador, um menu “Edit Component” irá aparecer com

opções de edição das propriedades do microcontrolador, dentre as quais se destaca o

“Processor Clock Frequency”, a qual deverá ser ajustada de acordo com a frequência do cristal:

No campo “Program File”, é onde se seleciona o arquivo “.hex” no qual se encontra o código

de programação do circuito. Deve-se clicar no botão circulado em vermelho e buscar o arquivo

“.hex” no diretório onde o mesmo se encontra.

O software Proteus possui uma interface com o arquivo de programação. Devido a essa

interface, é possível realizar uma simulação do projeto a ser construído a partir do ISIS, como

acender LEDs, acionar motores, etc:

Adicionado o arquivo com o código de programação, basta apertar o botão Play circulado em

vermelho para iniciar a simulação. Abaixo segue um exemplo de simulação do acionamento de

2 motores através de 2 botões (circulados em azul), onde o status dos motores aparecem

numa tela de LCD (circulada em amarelo).

ARES

Depois de finalizada a construção e simulação do circuito, passamos para a parte física do

projeto da placa de circuito impresso. É agora que a placa começa a tomar forma e passamos a

posicionar os componentes e as trilhas da maneira em que ficarão na placa.

Dado o exemplo de projeto abaixo, clicamos no ícone do “ARES” circulado em vermelho:

´

O software “ARES” irá abrir automaticamente com a seguinte tela:

Selecionamos a opção “DEFAUT” para o nosso projeto.

Automaticamente, uma lista com todos os componentes utilizados no projeto do software

“ISIS” irá aparecer no menu “COMPONENTS”:

Primeiramente, iremos ao menu “View” e selecionaremos o grid mais adequado ao trabalho selecionando as opções “Snap”. A princípio, a janela de edição estará configurada para milésimos de polegada (th), mas podemos alterar a unidade para milímetros clicando no botão circulado em vermelho. O grid representa o espaçamento real de cada quadrado no compo de edição do projeto. Ou seja, no caso da figura abaixo, onde está selecionado “Snap 25th”, representa que o lado de cada quadrado representado na superfície de edição corresponde a 25 milésimos de polegada [(25x2,54) / 1000]. A vantagem de se utilizar milésimos de polegada é a precisão do espaçamento.

Selecionado o grid, devemos demarcar os limites da placa de circuito impresso selecionando o “2D Graphics Box Mode” no menu à esquerda circulado em vermelho e por seguinte selecionando o layer “Board Edge” no canto inferior esquerdo da tela:

Selecionando essa opção, traçamos os limites da placa (quadrado amarelo):

O layer “Board Edge” é utlizado para demarcar os limites da placa. Porém, podemos configurar os layers de maneiras diferentes para outras funções selecionando o item no menu à esquerda, selecionando o layer à escolha posteriormente.

Realizados esses procedimentos, podemos começar a posicionar os componentes no campo de edição selecionando a opção “Component Mode” no menu à esquerda, aparecendo a listagem dos componentes.

O software ARES permite o posicionamento automático dos componentes nos limites da placa através da opção “Auto Placer...” disponível no menu “Tools”:

Como se pode ver na figura abaixo, os componentes são posicionados automaticamente no campo de edição. Porém, a posição imposta pelo software não é a mais adequada para a configuração da placa, mas pode ser um ponto de partida para quem está começando a trabalhar com o ARES.

Outra opção de posicionamento dos componentes é o posicionamento manual, onde, um a um, os componentes são posicionados dentro do limite da placa. Nesse caso, aconselha-se sempre começar colocando o microcontrolador, seguido do circuito de cristal. O procedimento para posicionar os componentes é o mesmo do ISIS, selecionando o componente na lista “COMPONENTS” e o alocando no campo de construção.

A linha amarela com a seta representa uma dica do ARES, mostrando o lugar mais adequado para se posicionar o componente e as linhas verdes representam as ligações que devem ser feitas. Pela figura acima, percebemos que as linhas verdes estão cruzadas. Uma maneira de se resolver esse incoveniente, nesse caso, é clicando no componente com o botão direito do mouse e rotacioná-lo.

Nesse caso e em vários casos de cruzamento de linhas, a rotação do componente faz com que as linhas fiquem dispostas de uma maneira em que não fiquem cruzadas:

Feito isso, basta arrastar o componente para o lugar mais adequado para ser afetuada a ligação:

Seguindo essas dicas, podemos posicionar todo o circuito de cristal para o lugar mais adequado para se efetuar a ligação:

A intenção no posicionamento dos componentes é ter o mínimo de conflitos de trilhas possível. Isso se consegue através do remanejamento dos componentes até que atinjam a melhor posição segundo suas demandas de ligação. A dica para essa tarefa ser bem sucedida é começar pelos componentes que possuem mais terminais, pois esses geralmente possuem mais ligações e consequentemente apresentam maior propensão a trazer conflitos de trilhas de ligação. Normalmente o software tem quase todos os invólucros necessários para a elaboração do layout, mas às vezes, nos deparamos com componentes que foram lançados após a aquisição do software, como é o caso do botão liga/desliga. Podemos então criar este invólucro. Clicando no botão “P”, vemos o componente e o desenho do encapsulamento da lista, que vem com as medidas, segundo a figura abaixo:

Mas se o encapsulamento que se necessita não se encontra nestas bibliotecas, podemos criar um novo, e para isto utilizamos duas barras de ferramentas, a “2D Graphics” e “Pad Placement”:

Como exemplo útil, veremos como criar o “Push Button”: Segundo as especificações de medida dos botões vendidos, traçaremos suas medidas para depois ir posicionando seus terminais. Primeiramente, selecionamos a ferramenta “Dimension Mode”, circulada em vermelho abaixo:

Depois, determinamos as menidas do botão a ser construído:

Então, utilizaremos as seguintes ferramentas circuladas em vermelho para sua construção:

Feita a estrutura do Push Button, devemos efetuar suas ligações através da ferramenta “Track Mode” circulada em vermelho:

Terminada a parte estrutural do botão, podemos remover as réguas de medição e selecionamos toda a estrutura criada, clicando com o botão direito no conjunto selecionado:

No menu que irá aparecer, selecionamos a opção “Make Package”, como demonstrado acima.

Na tela que irá aparecer, configuramos o botão a ser criado:

Retornando ao ISIS, através da tecla “P”, procuramos pelo botão (button) e o colocaremos no

campo de construção. Repare que ao selecionar o Device button, não há invólucro encontrado

(Package Not Found).

Então, colocaremos o componente “button” no campo de construção e abriremos seu menu de opções clicando com o botão direito sobre ele, selecionando a opção “Packaging Tool”:

A seguinte janela irá se abrir e clicaremos em “Add” para adicionar o invólucro construído:

Na janela “Pick Packages” que se abrirá, procuraremos pelo nome ao qual configuramos o invólucro criado (no caso o nome dado ao invólucro foi “push button1”):

Clicando duas vezes no device encontrado, abrirá a seguinte janela:

Clicamos primeiramente no quadrado em vermelho e posteriormente no círculo vermelho para identificar os pinos do invólucro criado. Da mesma maneira procedemos com o quadrado

e o círculo azul. Feito isso, basta apenas criar em “Assign Package(s)” e posteriormente em “Save Package(s)” na janela que irá se abrir. Feito isso, temos o invólucro do Push Button criado, podendo posicioná-lo no ARES na posição que acharmos conveniente. Após posicionar e reposicionar os componentes, chegamos a um posicionamento que pode ou não ser o ideal para se traçar as trilhas de ligação. A linha que limita a placa pode ser reajustada após a alocação dos componentes:

Chega então momento de traçar as trilhas de ligação dos componentes. Essa ligação pode ser feita de modo manual ou por roteamento automático das trilhas. Para circuitos mais simples, podem-se traçar as trilhas manualmente. Mas para circuitos mais complexos, que possuem maior número de componentes, fica mais fácil fazer o roteamento automático das trilhas para posteriores ajustes manuais. Para se efetuar o roteamento automático, selecionamos a opção “Auto-router”, circulada em vermelho:

A janela abaixo irá aparecer, onde configuramos as opções de roteamento. Configuradas as preferências, basta clicar em “Begin Routing” que o software traça trilhas elétricas calculando as melhores ligações com o mínimo de conflitos entre as trilhas possível.

Trilhas sendo calculadas:

Após realizado o reteamento automático, provavelmente será encontrado algum conflito entre as ligações. Raramente conseguimos uma ligação perfeita na primeira tentativa. Então, realizado o roteamento, clicamos no botão “Conectivity Rules Checker”, ao lado do botão “Auto-router”:

Esse botão nos mostra onde estão os erros no circuito:

Nesse caso, não foi efetuada uma ligação entre o pino 2 do BUTTON_ 1 e o pino 4 do BUTTON_

3. Em alguns casos conseguimos resolver esse conflito remanejando as trilhas ou remanejando

os componentes e roteando as trilhas novamente. Mas aproveitaremos esse caso para ver a

solução desse conflito com a implantação de jumpers no circuito:

Primeiramente, selecionamos a ferramenta “Round Through-hole Pad Mode” circulada em

vermelho e colocamos uma ilha (destacadas em amarelo) próxima a cada terminal que não foi

afetuada a ligação.

Ligamos cada terminal em conflito a ilha colocada próxima. Então, mudamos o layer para “Top

Copper” e efetuamos a ligação entre as ilhas colocadas:

Nos casos em que o jumper é colocado, a trilha criada em vermelho não é impressa na placa

no momento de sua confecção. Solda-se um fio de uma ilha à outra para efetuar sua ligação.

Finalizadas as ligações e livres de conflitos, deve-se por último configurar o aterramento de

toda a placa. Basta ir no menu “Tools” e selecionar “Power Plane Generator...”:

Seleciona-se a opção marcada abaixo, escolhe-se o layer e só clicar em OK.

Se estiver livre de conflitos, o circuito está pronto para sair do projeto e ser impressa na placa

de fenolítio.

Para isso, vamos ao menu “Output” e selecionamos “Print...”

Na janela “Print Layout”, selecionamos apenas os layers “Bottom” para impressão das trilhas,

selecionando a opção “Normal” em Reflection:

Na mesma janela, selecionamos apenas os layers “Top” para impressão dos componentes,

selecionando a opção “Mirrorl” em Reflection: