《基於PROTEUS的電路設計、仿真與制板（第3版）》是電子工業出版社出版的圖書，作者是范道爾吉，周潤景，周杰。
基本介紹
- 中文名：基於PROTEUS的電路設計、仿真與制板（第3版）
- 作者：范道爾吉，周潤景，周杰
- 出版時間：2024年8月
- 出版社：電子工業出版社
- 頁數：528 頁
- 字數：845千
- ISBN：9787121485756
- 定價：99 元
- 開本：16 開
內容簡介,圖書目錄,前言,
內容簡介
本書是基於 PROTEUS 8.15 版軟體撰寫的。本書以實際操作過程為主線，通過豐富的實例講解，系統介紹PROTEUS軟體的使用方法。本書共16章，內容包括PROTEUS軟體概述、PROTEUS ISIS原理圖設計、PROTEUS VSM的分析設定、音頻功率放大器設計實例、數字電路設計實例、單片機套用設計實例、微處理器套用設計實例、DSP套用設計實例、基於PROTEUS的Arduino 可視化設計、基於PROTEUS的IoT設計、PCB設計簡介、創建元器件、元器件封裝的製作、PCB設計參數設定、PCB布局及布線、PCB後續處理及光繪檔案的生成。
圖書目錄
第1章 PROTEUS軟體概述
1.1 PROTEUS軟體的構成
1.2 PROTEUS ISIS及PROTEUS ARES概述
1.2.1 PROTEUS ISIS概述
1.2.2 PROTEUS ARES概述
1.3 PROTEUS ISIS編輯環境
1.4 PROTEUS ISIS選單欄介紹
1.4.1 主選單欄
1.4.2 主工具列
1.4.3 工具箱
1.5 編輯視窗顯示導航
1.5.1 縮放工具
1.5.2 改變顯示中心
1.6 編輯視窗的設定
1.6.1 編輯視窗的圖紙
1.6.2 編輯視窗的點狀柵格
1.6.3 編輯圖形風格
1.6.4 文本編輯器的設定
1.6.5 設定系統運行環境
1.6.6 設定鍵盤捷徑（Set Keyboard Mapping）
1.6.7 顯示設定
第2章 PROTEUS ISIS原理圖設計
2.1 PROTEUS ISIS原理圖輸入流程
2.2 原理圖的設計方法與步驟
2.2.1 創建新設計文檔
2.2.2 設定工作環境
2.2.3 查找元器件
2.2.4 在PROTEUS ISIS編輯視窗中放置元器件
2.2.5 元器件的替換
2.2.6 元器件的選中、複製、貼上、對齊操作
2.2.7 編輯元器件
2.2.8 原理圖連線
2.2.9 腳本操作
2.2.10 建立網路表
2.2.11 原理圖電氣規則檢測
2.2.12 存檔及報表輸出
2.3 PROTEUS ISIS添加、編輯、放置連線端子
2.3.1 添加連線端子
2.3.2 編輯連線端子
2.3.3 放置連線端子
第3章 PROTEUS VSM的分析設定
3.1 PROTEUS ISIS信號源
3.1.1 直流信號源（DC Generator）
3.1.2 正弦波信號源（SINE Generator）
3.1.3 模擬脈衝信號源（PULSE Generator）
3.1.4 指數脈衝信號源（EXP Generator）
3.1.5 單頻率調頻波信號源（SFFM Generator）
3.1.6 分段線性信號源（PWLIN Generator）
3.1.7 檔案信號源（FILE Generator）
3.1.8 音頻信號源（AUDIO Generator）
3.1.9 數字單穩態邏輯電平信號源（DSTATE Generator）
3.1.10 數字單邊沿信號源（DEDGE Generator）
3.1.11 單周期數字脈衝信號源（DPULSE Generator）
3.1.12 數字時鐘信號源（DCLOCK Generator）
3.1.13 數字模式信號源（DPATTERN Generator）
3.2 基於圖表的分析
3.2.1 基於模擬分析圖表的電路分析（Analogue）
3.2.2 基於數字分析圖表的電路分析（Digital）
3.2.3 基於混合分析圖表的電路分析（Mixed）
3.2.4 基於頻率分析圖表的電路分析（Frequency）
3.2.5 基於轉移特性分析圖表的電路分析（TRANSFER）
3.2.6 基於噪聲分析圖表的電路分析（NOISE）
3.2.7 基於失真分析圖表的電路分析（DISTORTION）
3.2.8 基於傅立葉分析圖表的電路分析（Fourier）
3.2.9 基於音頻分析圖表的電路分析（Audio）
3.2.10 基於互動式分析圖表的電路分析（Interactive）
3.2.11 基於一致性分析圖表的電路分析（CONFORMANCE）
3.2.12 基於直流掃描分析圖表的電路分析（DC Sweep）
3.2.13 基於交流掃描分析圖表的電路分析（AC Sweep）
3.3 虛擬儀器
3.3.1 示波器（Oscilloscope）
3.3.2 邏輯分析儀（Logic Analyser）
3.3.3 計數器/定時器（Counter Timer）
3.3.4 虛擬終端（Virtual Terminal）
3.3.5 SPI調試器（SPI Debugger）
3.3.6 I2C調試器（I2C Debugger）
3.3.7 信號發生器（Signal Generator）
3.3.8 模式發生器（Pattern Generator）
3.3.9 電壓表和電流表
3.3.10 功率表（WATTMETER）
3.4 探針
3.4.1 電壓探針
3.4.2 電流探針
第4章 音頻功率放大器設計實例
4.1 設計要求
4.2 音頻功率放大器簡介
4.3 直流穩壓電源設計
4.3.1 原理分析與設計
4.3.2 計算機仿真分析
4.4 音調控制電路
4.4.1 原理分析與設計
4.4.2 計算機仿真分析
4.5 工頻陷波器
4.5.1 原理分析與設計
4.5.2 計算機仿真分析
4.6 前級放大電路
4.6.1 原理分析與設計
4.6.2 計算機仿真分析
4.7 功率放大器
4.7.1 原理分析與設計
4.7.2 計算機仿真分析
4.8 電路整體的協調及仿真
4.8.1 電路各組成部分的協調連線
4.8.2 帶通濾波器的加入
4.8.3 計算機輔助設計與分析
4.8.4 電路整體的計算機仿真分析與驗證
第5章 數字電路設計實例
5.1 110序列檢測器電路分析
5.1.1 設計任務
5.1.2 設計思路
5.1.3 設計過程
5.1.4 系統仿真
5.2 RAM存儲器電路分析
5.2.1 設計任務
5.2.2 設計原理
5.2.3 系統仿真
5.3 競賽搶答器電路分析——數字單周期脈衝信號源與數字分析
5.3.1 設計任務
5.3.2 設計原理
5.3.3 系統仿真及電路分析
5.3.4 利用灌電流和或非門設計競賽搶答器
第6章 單片機套用設計實例
6.1 信號發生器的設計
6.1.1 設計要求
6.1.2 設計原理
6.1.3 彙編語言程式設計流程
6.1.4 單片機的彙編語言程式原始碼
6.1.5 單片機的C語言程式原始碼
6.1.6 系統仿真
6.2 直流電動機控制模組的設計
6.2.1 設計要求
6.2.2 設計原理
6.2.3 程式設計流程
6.2.4 ADC0808的彙編語言程式原始碼
6.2.5 基礎操作
6.2.6 電路調試與仿真
6.3 步進電動機控制模組的設計
6.3.1 設計要求
6.3.2 設計原理
6.3.3 彙編語言程式設計流程
6.3.4 步進電動機的彙編語言程式原始碼
6.3.5 系統調試及仿真
6.4 溫度採集與顯示控制模組的設計
6.4.1 設計要求
6.4.2 總體設計方案
6.4.3 設計原理
6.4.4 系統軟體設計部分
6.5 PROTEUS軟體與Keil聯調的套用
6.5.1 學習目的
6.5.2 學習任務
6.5.3 學習要求
6.5.4 Keil的μVision5集成開發環境的使用
6.5.5 PROTEUS軟體與Keil的整合
6.5.6 進行PROTEUS軟體與Keil的聯調
6.6 PROTEUS與IAR EMBEDDED WORKBENCH的聯調套用
6.6.1 IAR EMBEDDED WORKBENCH開發環境的使用
6.6.2 PROTEUS軟體與IAR FOR 8051的聯調
第7章 微處理器套用設計實例
7.1 8253定時器/計數器的設計
7.1.1 設計要求
7.1.2 設計原理
7.1.3 硬體設計
7.1.4 軟體實現
7.1.5 系統仿真
7.2 基於8279鍵盤顯示控制器的設計
7.2.1 設計要求
7.2.2 設計原理
7.2.3 硬體設計
7.2.4 軟體實現
7.2.5 系統仿真
第8章 DSP套用設計實例
8.1 基於TMS320F28027的I2C匯流排讀寫設計
8.1.1 設計要求
8.1.2 設計原理
8.1.3 硬體設計
8.1.4 軟體實現
8.1.5 系統仿真
8.2 PID溫度控制器的設計
8.2.1 設計要求
8.2.2 設計原理
8.2.3 硬體設計
8.2.4 軟體實現
8.2.5 系統仿真
第9章 基於PROTEUS的Arduino可視化設計
9.1 可視化設計簡介
9.1.1 概述
9.1.2 可視化設計的優點
9.1.3 傳統單片機設計與可視化設計的區別
9.2 Arduino工程可視化設計的編輯環境與設計流程
9.2.1 PROTEUS Visual Designer概要
9.2.2 編輯環境的介紹
9.2.3 Arduino工程可視化設計流程
9.3 基於可視化設計的數控穩壓電源的設計與開發
9.3.1 數控穩壓電源的設計任務
9.3.2 數控穩壓電源系統方案
9.3.3 硬體設計與軟體設計的可視化呼應
第10章 基於PROTEUS的IoT設計
10.1 IoT設計簡介
10.1.1 概述
10.1.2 PROTEUS IoT Builder的特點
10.2 智慧型寵物屋設計
10.2.1 智慧型寵物屋原理圖設計
10.2.2 智慧型寵物屋前面板設計
10.2.3 寵物屋流程圖設計
10.3 智慧型寵物屋硬體電路調試
10.4 基於樹莓派的IoT設計
10.4.1 樹莓派簡介
10.4.2 樹莓派天氣預報的Python設計
10.4.3 基於樹莓派的閃爍LED設計
10.4.4 基於樹莓派的可調RGB燈光設計
第11章 PCB設計簡介
11.1 PCB設計環境簡介
11.2 PROTEUS ARES編輯環境
11.2.1 PROTEUS ARES選單欄介紹
11.2.2 PROTEUS ARES工具列
11.2.3 PCB設計流程
11.3 PCB板層結構介紹
第12章 創建元器件
12.1 概述
12.1.1 PROTEUS元器件類型
12.1.2 定製自己的元器件
12.1.3 製作元器件命令、按鈕
12.1.4 原理圖介紹
12.2 自定義元器件符號
12.2.1 製作單一元器件
12.2.2 製作同類多組件元器件
12.2.3 把庫中的元器件改成.bus接口的元器件
12.2.4 製作模組元器件
12.3 檢查元器件的封裝屬性
12.4 完善原理圖
12.5 原理圖的後續處理
第13章 元器件封裝的製作
13.1 基本概念
13.1.1 元器件封裝的具體形式
13.1.2 元器件封裝的命名
13.1.3 焊盤的介紹
13.1.4 與封裝有關的其他對象
13.1.5 設計單位說明
13.2 元器件的封裝
13.2.1 插入式元器件封裝
13.2.2 貼片式元器件封裝的製作
13.2.3 指定元器件封裝
第14章 PCB設計參數設定
14.1 概述
14.2 設定電路板的工作層
14.2.1 電路板的層介紹
14.2.2 設定設計規則管理器
14.2.3 設定層的顏色
14.2.4 定義板層對
14.3 柵格設定
14.4 路徑設定
14.5 批量操作設定
14.6 編輯環境設定
14.6.1 環境設定
14.6.2 編輯界面的縮放
14.6.3 編輯器界面的其他設定
第15章 PCB布局及布線
15.1 概述
15.2 布局應遵守的原則
15.3 自動布局
15.4 手動布局
15.5 調整文字
15.6 布線的基本規則
15.7 設定約束規則
15.8 手動布線及自動布線
15.8.1 手動布線
15.8.2 自動布線
15.8.3 互動式布線
15.8.4 手動布線與自動布線相結合
第16章 PCB後續處理及光繪檔案的生成
16.1 鋪銅
16.1.1 底層鋪銅
16.1.2 頂層鋪銅
16.2 輸出光繪檔案
16.2.1 輸出光繪檔案為RS274X形式
16.2.2 輸出光繪檔案為Gerter X2形式
參考文獻
前言
隨著電子技術的發展，電子設計技術也在不斷進步。PROTEUS虛擬開發仿真平台是一款集數字電路、模擬電路、微控制器系統仿真及印製電路板（PCB）設計等功能於一體的電子設計自動化（EDA）軟體。PROTEUS軟體可以在計算機虛擬環境下完成電路的軟/硬體設計與調試。這種設計方式允許設計者在原理圖設計階段驗證電路並最佳化電路性能，而不必面臨傳統電子電路設計中方案更換所帶來的煩瑣、重複購買元器件和製作 PCB 的問題。因此，PROTEUS軟體可以節省時間和經費，提高設計的效率和質量，使電子設計更加便捷、高效和精準。
PROTEUS軟體是嵌入式系統領域最先進的開發工具之一，它具有功能強大、操作簡易等特點。PROTEUS軟體提供了豐富的元件庫和元器件，包括電阻、電容、二極體、電晶體、MOS管、變壓器、繼電器、放大器、激勵源、微控制器、邏輯電路和儀表等。在PROTEUS軟體中，用戶可以使用交/直流電壓表、交/直流電流表、邏輯分析儀、定時器/計數器、液晶屏、LED、按鈕、鍵盤等進行測試。此外，PROTEUS軟體還提供了圖形化分析功能，包括直流工作點、瞬態特性、交/直流參數掃描、頻率特性、傅立葉分析、失真分析、噪聲分析等多種分析功能。同時，PROTEUS 軟體還能將仿真曲線繪製成圖表，以便進行數據分析和展示。總之，PROTEUS軟體提供了全面且豐富的工具和功能，可滿足各種電子設計和仿真需求。
本書與第2版相比，軟體界面進行了更新，新版內容是基於PROTEUS 8.15版軟體進行編寫的，與之前的PROTEUS 8.5版軟體相比，此版本有很多新增功能，界面也有一些變化。其中所用到的聯調軟體，如Keil μVision5及IAR EMBEDDED WORKBENCH for 8051等，也是較新的版本。
本書對第2版的章節及內容進行了修正和補充，其中新增章節“基於PROTEUS的IoT設計”能夠仿真基於PlayKit UNO、Arduin Yun和樹莓派3B+搭建的物聯網節點設備，更好地與物聯網相結合；合併了第2版中的第14章PCB布局和第15章PCB布線，改為第15章“PCB布局及布線”，對其中的內容進行了更新和簡化，以便讀者閱讀。
本書基於PROTEUS 8.15版軟體，通過實例講解PROTEUS軟體的操作，包括原理圖輸入、可視化設計、電路仿真、軟體調試及系統協同仿真等。
本書分為16章，其主要內容如下：
第1章主要介紹PROTEUS ISIS編輯環境、PROTEUS ISIS選單欄及編輯視窗。
第2章主要介紹原理圖的設計方法與步驟，其中包括查找、放置元器件，原理圖連線及一些批量操作。
第 3 章主要介紹PROTEUS VSM的分析設定，其中包括信號源、圖表和虛擬儀器等的使用方法。
第 4 章介紹一個模擬電路設計實例，即音頻功率放大器的設計，主要包括直流穩壓電源設計、音調控制電路、工頻陷波器、前級放大電路、功率放大器等。
第5章主要介紹利用PROTEUS軟體進行仿真的多個數字電路設計實例，包括110序列檢測器、RAM存儲器、競賽搶答器等。
第6章主要介紹單片機套用設計實例，包括信號發生器的設計、直流電動機控制模組的設計、步進電動機控制模組的設計等，其中還包括原始碼的編輯、目標代碼的生成、第三方編輯器和第三方IDE的使用、單片機系統的調試及系統仿真等基礎知識。
第7章主要介紹微處理器套用設計實例，其中包括8253定時器/計數器的設計、基於8279鍵盤顯示控制器的設計。
第8章主要介紹DSP套用設計實例，其中包括基於TMS320F28027的I2C匯流排讀寫設計、PID溫度控制器的設計。
第9章主要介紹基於PROTEUS的Arduino可視化設計，其中包括Arduino工程可視化設計的流程。本章增加了兩個設計實例，以幫助讀者更快地掌握設計方法。
第10章主要介紹基於PROTEUS的IoT設計，可以仿真基於PlayKit UNO、Arduino Yun和樹莓派3B+搭建的物聯網節點設備，更好地實現軟體與硬體相結合。
第11章主要介紹PCB設計基礎知識，其中包括PCB設計的編輯環境、選單欄、工具列、PCB設計流程的介紹等。
第12章主要介紹元器件的創建操作，根據元器件的不同類別，分別介紹各類元器件的製作過程，不僅包括元器件原理圖符號的創建，還有仿真模型的設計。
第13章主要介紹元器件封裝的製作，不僅介紹焊盤的分類、製作，而且舉例介紹各種元器件封裝的過程。
第14章主要介紹PCB的設計參數設定，不僅包括板層的參數及其他設定參數，而且有一些可以便於操作和簡化繪製的批量操作。
第15章主要介紹PCB設計的布局及布線流程，包括布局布線規則，並結合實例進行細化講解。
第16章主要介紹PCB後續處理及光繪檔案的生成，包括鋪銅及其他一些光繪檔案的生成操作。
本書由范道爾吉、周潤景、周杰編著，其中第1～7章由范道爾吉編寫，第8、9章由周杰編寫，其餘由周潤景編寫。另外，參加本書編寫的還有張紅敏和周敬。
由於編著者水平有限，加之編寫時間緊迫，書中可能存在不準確或遺漏的地方，歡迎廣大讀者批評指正。讀者的建議和意見對於本書的改進非常重要，我們將虛心接受並進行修訂，以提高本書的內容質量。再次感謝廣大讀者的支持和理解。
編著者
