Hubor - Proteus

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La pestaña 'esquema electrónico' es el corazón del entorno integrado PROTEUS. Es mucho más que un simple programa de dibujo. Es el punto de arranque de todo el trabajo que se lleve a cabo con Proteus. Es el lugar dónde diseñamos el circuito electrónico de nuestro proyecto.
 Esquema electrónico realizado con Isis
 
Es la herramienta ideal para la rápida realización de complejos diseños de esquemas electrónicos destinados tanto a la construcción de equipos electrónicos como a la realización de tareas de simulación y prueba. Proteus nos permite tener un control total sobre la apariencia final de nuestros esquemas dibujados desde la pestaña 'esquema electrónico'. El usuario puede seleccionar el ancho de la líneas, los estilos de relleno, los colores y las fuentes. Es posible almacenar varias configuraciones de estilo que podemos aplicar a cada dibujo en formas de plantillas. Esta capacidad es especialmente potente para aquellas empresas que aplican un diseño propio en todos sus proyectos. Las plantillas de estilo incluyen a los elementos de la librería de componentes, con lo que es muy sencillo lograr que estos tengan el mismo aspecto visual que hemos elegido para ser nuestro diseño estándar.
 
Dibujar una conexión que una dos pines es tan fácil como hacer un click con el ratón en los dos puntos que queremos enlazar. Y si necesitamos un trazado por un determinado lugar en concreto, es suficiente con ir haciendo click con el ratón en las esquinas intermedias. Además, si movemos cualquier componente, automáticamente se actualizan todas las conexiones realizadas en dicho dispositivo.
 
wiring connections
 
Además, también puede ser una herramienta excepcional útil para la realización de atractivos esquemas electrónicos destinados a su publicación. Se pueden conseguir esquemas electrónicos similares a los que aparecen en las revistas, manuales, documentos técnicos y libros. Sus publicaciones tendrán una presencia profesional muy diferente a los habituales diagramas asociados enseguida con antiguas herramientas de CAD.
 
Esquema electrónico con un microcontrolador realizado con Isis
 
Protteus se suministra con una extensa librería compuesta por más de 35.000 dispositivos. Esta librería incluye elementos estándar como resistencias, condensadores, transistores, diodos, válvulas, TTL, CMOS, ECL, microprocesadores, memorias, PLDs, ICs analógicos y amplificadores operacionales. 
 
Diversos componentes electrónicos
 
Además, la librería incorpora dispositivos específicos de los fabricantes más importantes como Philips, National Semiconductor, Motorola, Teccor, Texas y Zetex. 
 
device libraries
 
Un proceso de actualización permanente posibilita que cada cuatro meses la librería se incremente con nuevos productos aparecidos en el mercado. Los usuarios registrados pueden sugerir la inclusión de nuevos productos en dicha librería.
 
 
El establecimiento de las relaciones que enlazan las representaciones gráficas de los esquemas electrónicos y los encapsulados de los dispositivos que se utilizan en el diseño de las placas de circuito impreso se ha simplificado enormemente con la herramienta gráfica para la gestión de los encapsulados.
 
packaging tool
 
Con esta herramienta se dispone de la vista de la huella (footprint) del componente electrónico junto a una hoja de datos con cada uno de los pines definidos en el esquema electrónico de ese componente.  La asignación de los pines del esquema y los pines de la huella puede realizase tanto de forma gráfica, introduciendo la información directamente como texto
 
La herramienta permite definir de forma cómoda y sencilla los componentes que contienen múltiples elementos iguales en un mismo encapsulado. Podemos indicar los pines de cada una de las funciones y aquellos que realizan tareas comunes a todos ellos, como por ejemplo, la alimentación. Un caso típico son los integrados de puertas lógicas.
 
PuertasLogicas
 
Es posible asignar diferentes encapsulados a un mismo componentes para facilitar la decisión de utilizar uno u otro en nuestros diseños.
 
 
Los circuitos electrónicos aumentan cada vez más su complejidad, incluso en los proyecto más pequeños. Para facilitar la gestión de los esquemas complejos, ISIS incorpora la gestión de diseños multihojas, es decir, permite repartir un esquema electrónico en varias hojas de papel de forma rápida y cómoda. 
 
Por añadidura, la potencia de Proteus para la gestión de esquemas complejos se pone de manifiesto con la técnica de los diseños jerárquicos. El diseño jerárquico consiste en definir un particular componente como un módulo formado por un determinado esquema electrónico todo lo complejo que deseemos. El componente particular se comportará de acuerdo con el esquema asociado.
 
Ejemplo diseño jerárquico
 
En la figura anterior podemos ver un ejemplo. El amplificador operacional 741 se ha definido como un módulo al que hemos asignado el correspondiente esquema electrónico. En cualquiera de nuestros diseños podemos utilizar dicho módulo 741 y lo conectaremos al resto de los componentes que forman nuestro esquema por medio de los pines definidos. A partir de ese momento, Proteus sustituirá ese módulo por el esquema representado. 
 
Si situamos el ratón encima del módulo y pulsamos CTRL-C podremos ver en cualquier momento el circuito representado por dicho módulo. 
 
Gestor de múltiples hojas de diseño
 
Evidentemente, a lo largo de nuestro diseño, podemos utilizar el módulo tantas veces como deseemos y Proteus gestionará automáticamente su sustitución cada vez por el esquema representado. De esta manera la utilización de subcircuitos que se repiten varias veces en nuestro diseño queda enormemente simplificada y el tiempo utilizado en el diseño se reduce drásticamente.
 
Cada uno de los componentes que se incluye en un diseño electrónico posee una lista de propiedades. Algunas de ellas se refieren de forma específica a su empaquetado o al comportamiento del modelo utilizado para la simulación. 
 
Proteus facilita la adicción de las propiedades que usted desee para sus propias necesidades. Por ejemplo, códigos de pedido, referencias de stockaje, etc. Además, Proteus le permite gestionar de forma individual si cada propiedad será mostrada u ocultada en la pestaña 'esquema electrónico', impidiendo que este se convierta en una farragosa lista de datos. 
 
Proteus incluye una completa collección de herramientas para permitir la selección de grupos de componentes de acuerdo con sus propiedades o la manipulación de las propiedades de un determinado grupo de componentes. De esta manera una operación tal que cambiar todos los BC108s por BC109s se convierte en una rápida y sencilla operación. 
 
Propiedades1
 
Las propiedades son asignadas en el momento de la creación de un elemento de librería. La herramienta para la importación de datos en formato ASCII (ADI) que incorpora Proteus, posibilita la importación de propiedades desde ficheros en formato ASCII utilizando reglas muy simples para determinar a qué tipo de componentes se deben asignar dichas propiedades.
 
Cuando se crea un nuevo elemento de librería, se pueden definir las propiedades de ese componente y sus valores por defecto. Además cada propiedad puede ser definida totalmente, tanto en lo referente a su tipo (cadena de caracteres, entero, puntero a un fichero, etc), como a su comportamiento (visible, editable, etc.). 
 
Proteus utiliza esta información cuando un elemento de librería es incorporado dentro de un esquema electrónico. De esa forma si usamos el editor de propiedades de componente, en la ventana de diálogo que nos aparece, cada propiedad dispondrá de su propio campo, donde se puede editar su valor. 
 
Propiedades2
 
Por ejemplo, podemos crear un elemento de libería con un modelo de simulación de un diodo zener con una propiedad que se refiera a su voltaje de ruptura. Podemos especificar que el valor por defecto sea 5,6V y podemos restringir los valores asignados a esta propiedad a valores positivos. Cuando un usuario coloque este elemento de diodo zener en su diagrama electrónico y consulte sus propiedades con el editor de propiedades de componente, en la ventana de diálogo podrá conocer con exactitud los parámetros necesarios para utilizar dicho modelo correctamente en una simulación y los valores válidos que se le puede asignar.
 
Todas las propiedades de un determinado componente están disponibles para su utilización desde la pestaña 'lista de materiales'.
 
Isis dispone de diversos cursores que cambian dinámicamente para ayudar al usuario a identificar que acción se va a ejecutar al pulsar el botón del ratón. Los nuevos cursores son los siguientes: 
 
Diferentes cursorescursor estandar (forma de flecha), usado en el modo selección cuando no se encuentra sobre un objeto activo. 
 
cursor de colocación activo (lapiz blanco), usado en el modo colocación, cuando se pulse el botón del ratón se colocará el elemento seleccionado.
 
cursor de colocación activo para cables (lapiz verde), usado para inicar un cable o terminarlo al pulsar el botón del ratón.
 
cursor de colocación activo para buses (lapiz azul), usado para inicar un bus o terminarlo al pulsar el botón del ratón. 
 
cursor mano, usado para seleccionar el dispositivo bajo el ratón al pulsar el botón. 
 
cursor mano con cruz, usado para mover el dispositivo bajo el ratón (pulsando el botón) y posarlo en otro lugar del escritorio (soltando el botón). 
 
cursor segmento (doble flecha) para mover cables. 
 
cursor mano con recuadro para modificar las propiedades de un objeto.
 
Cuando el ratón se situa sobre un objeto, un pequeño recuadro de trazos aparece para señalizar qué objeto o bloque está activo. El uso conjunto de el remarque de los objetos y de los diversos cursores, hace que sea muy intuitivo qué acción se va a ejecutar y a qué elementos va a afectar.
 
Pulsar el botón derecho del ratón cuando se encuentra sobre un objeto generará la aparición de un menú contextual con las distintas acciones disponibles para ser ejecutadas sobre ese elementos concreto.
 
 
Los pines intercambiables son aquellos pines de un determinado componente que realizar la misma función y que, por lo tanto, pueden ser utilizados indistintamente. Las puertas intercambiables son módulos funcionales de un determinado componente que realizar el mismo trabajo y que, por lo tanto, también son utilizables de forma indistinta. 
 
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No debemos confundir pines o puertas intercambiables con pines unidos eléctricamente. Aclararemos la diferencia con un ejemplo. El circuito integrado 7405 se compone de seis puertas inversoras. Las seis realizan la misma función y, por lo tanto, la utilización de una u otra es indiferente. La gestión inteligente de puertas intercambiables se refiere a que en el diseño del esquema electrónico se define la utilización de seis funciones inversoras enlazadas a un mismo dispositivo (el circuito integrado 7405 determinado), pero se deja a Proteus la decisióin de hacer la conexión utilizando una puerta u otra en función de lo que sea más conveniente a la hora de ejecutar el trazado de las rutas.
 
El mismo concepto se aplica a los pines intercambiables. Por ejemplo, el integrado 7400 tiene cuatro puertas NAND, cada una de ellas con dos pines de entrada. El utilizar uno u utro de estos dos pines es elécticamente neutro y, por lo tanto, dejamos que Proteus decida qué conectar a cada pin en el momento del enrutado automático. 
 
 
Proteus gestiona los elementos de librería contemplando varias posibilidades diferentes:
  • Elementos simples (v.g. temporizador 555)
  • Elementos complejos homogéneos (v.g. integrado 7405 de seis puertas inversoras)
  • Elementos complejos heterogéneos (v.g. relé compuesto de bobina y varios contactos).
 
PuertasLogicas
 
También es posible la definición de conectores representando sus pines de forma individual y pudiendo colocarlos en cualquier lugar a todo lo largo del esquema, sin perder la coherencia de conjunto. De esta forma se evita tener que dibujar el conector como un todo y tener que ir enlazando a cada uno de sus pines lo que se desea conectar con él.
 
Imagen009
 
Proteus ha sido construído utilizando los drivers estándar de Windows para generar las salidas, tanto a pantalla como por impresora. Tanto las impresoras monocromo, como las de color o los plotters están soportados. 
 
Drivers de pantalla
 
La salida puede ser fácilmente escalable en función del dispositivo utilizado. Así un dibujo realizado en A4 puede ser impreso en un dispositivo con salida de papel en A3 expandiéndose automáticamente, con una gran calidad en el resultado obtenido.
 
Impresión estandar en windows
 
 
Un bus es una serie de conductores en paralelo. Su uso más extendido es la gestión de las líneas de datos y direcciones en el diseño de microprocesadores. La capacidad de Proteus de gestionar buses permite la utilizacion de forma sencilla de modernos dispositivos que tienen hasta 400 pines. 
 
Circuito con microprocesador y bus realizado en Isis
 
Como ejemplo, la tediosa tarea de enlazar microprocesadores de 16 o 32 bits con otros módulos puede verse enórmemente simplificada con la utilización de ISIS y su gestión de bus. Una sola línea gráfica (ver la imagen superior) representa todo el bus con todas sus vías con el consiguiente ahorro de tiempo y espacio y la simplificación en la interpretación del esquema electrónico. 
 
buses
 
La completa gestión de los buses que realiza Proteus nos permite conectar los extremos del bus de forma repartida entre las diversas hojas que componen un diseño, o en diferentes niveles jerárquicos, de forma rápida y sencilla.
 
 
La forma de navegar por una hoja de diseño se basa en la utilización de la rueda central del ratón. Moviéndo la rueda hacia adelante o atrás se amplia o disminuye el zoom.
 
Ejemplo de uso del zoom
 
Pulsando sobre la rueda y moviendo el ratón se desplaza la pantalla por la hoja.
 
Por último, si se mantiene pulsada la tecla Mayúsculas y se marca con el ratón una superficie de la hoja, se hace automáticamente un zoom sobre esa zona.
 
También estan disponibles dviersos atajos de pantalla para llevar a cabo tareas relacionadas con el zoom. Por ejemplo, se puede volver en cualquier momento la vista de pantalla inicial visualizando la totalidad de la hoja, mediante la pulsación de la tecla F8.
 
 
El posicionamiento de los objetos en el área de trabajo ha sido diseñada para facilitar al máximo el trabajo del disañador. El procedimiento se describe a continuación:
  • Seleccionar el modo deseado (v.g. modo componente).
  • Seleccionar el objeto deseado desde el selector de objetos.
  • Mover el cursor sobre la ventana de edición (el cursor muestra la forma de lapiz sin color).
  • Pulsar el botón izquierdo una vez. Una previsualización del objeto aparece en la pantalla.
  • Con la mayoría de los objetos (v.g. componentes) se puede mover el ratón hasta donde deseemos colocar el nuevo objeto, usar las teclas + y - del teclado numérico para girar la pieza y usar la rueda del ratón para aumentar o disminuir el zoom.
  • Cuando el objeto está correctamente colocado, se pulsa una vez el botón izquierdo del ratón y el objeto se sitúa en dicha posición y se sale del modo de colocación de objetos.
 
Imagen015
 
La selección y edición de objetos se ha diseñado para optimizar los tiempos de diseño. El funcionamiento es:
  • Cuando se sitúa el ratón sobre un objeto, un recuadro de trazos aparece alrededor del objeto seleccionado permitiendo la confirmación visual de que hemos seleccionado el objeto que realmente deseamos seleccionar.
  • Pulsar el botón derecho mostrará un menú contextual con todas las acciones que se pueden realizar sobre el objeto seleccionado.
  • Pulsar el botón izquierdo seleccionará el objeto siempre que el cursor que aparezca sea el cursor mano.
  • Una doble pulsación sobre un objeto muestra la ventana de diálogo de edición de propiedades del objeto.
 
Imagen016
 
Aunque esta es la regla general, las siguientes excepciones deben tenerse en cuenta.
 
En el caso de cables, buses o pines, el botón izquierdo sirve para comenzar un nuevo cable o terminar uno existente. El funcionamiento en este caso no ha variado respecto a versiones anteriores, pero se facilita su uso porque el cursor cambiará a la forma de lápiz verde (cables) o azul (buses).
 
Para seleccionar un cable y poder editar sus propiedades en lugar de comenzar un nuevo trazado, debe previamente seleccionarse el cursor mano. Una vez seleccionado un objeto, la regla general de que el botón derecho muestra un menú contextual con las operaciones disponibles para ese objeto, sigue vigente.
 
En el caso de los objetos gráficos de dos dimensiones, antes de usar tanto el botón derecho como el izquierdo del ratón, debemos situar el cursor en el borde del gráfico y no en su interior.
 
Las capacidades de trabajar con bloques han sufrido una importante mejora desde la versión 7 de Proteus. Disponemos de dos formas de seleccionar bloques. Seleccionar todo el bloque que deseamos marcar mientras se mantiene pulsada la tecla CTRL. Esta es la forma de trabajo habitual en Windows. O bien pulsar el botón izquierdo del ratón en el comienzo del area que deseamos seleccionar y mover el ratón hasta el final del area y entonces soltar el botón. Una vez que tenermos un bloque marcado, podemos redefinir su contorno utilizando los manejadores que aparecen.
 
Operaciones con bloques

 
Después de que un bloque haya sido seleccionado, se pueden utilizar los iconos de bloque para ejecutar las operaciones disponibles con bloques igual que se hacía en las versiones anteriores (copiar, desplazar, rotar y borrar)
 
Menú de bloques
 
Adicionalmente se puede mover un bloque marcado simplemente pulsando el botón izquierdo, desplazando el ratón a la nueva situación y soltando el botón izquierdo. Observe que el cursor toma la forma de cruz cuando el desplazamiento está disponible.
 

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