第十二章 创建元器件

创建元器件第十二章目录概述自定义元件符号检查元件的封装属性完善原理图原理图的后续处理本章小结概述PROTEUS元器件库中有数万个元器件，它们是按功能和生产厂家的不同来分类的。前面已经介绍过用户可以执行→过程，在出现的“PakeDevices”对话框中输入要查找的元器件名，就可以添加器件到原理图界面上。但元器件库中的元器件毕竟是有限的，有时在元器件库中找不到所需的元器件，这时就需要创建新元器件，并将新的元器件保存在一个新的元器件库中，以备日后调用。概述PROTEUS元器件类型用SchematicCapture绘制的电路图可用于各种仿真、印制电路板（PCB）设计等不同用途，因此元器件库中包含多种类型的元器件以供各种仿真和PCB设计。它们有不同的分类方法。概述根据元器件是否商业化进行分类根据元器件有无仿真模型进行分类根据元器件模型内部结构进行分类1）商品化的元器件符号2）非商品化的通用元器件符号3）常用的子电路可以作为图形符号存入库文件中1）仿真原型（PrimitiveModels）2）SPICE模型（SPICEModels）3）VSM模型（VSMDLLModels）4）原理图模型1）单组件模型2）同类的多组件模型3）异类多组件模型定制自己的元器件制作元器件模型一般包括制作元器件模型原理图符号、模型封装设置、模型内电路设计、模型仿真验证、建立模型文件。若无需仿真，只需要进行原理图设计和PCB设计，则可不进行模型内电路设计、模型仿真、建立元器件模型文件等过程。若不进行PCB设计而只电路仿真，则可以不进行元器件封装。在制作元器件时，有三个实现途径：1)是用PROTEUS

VSM

SDK开发仿真模型，并制作元器件；2)在已有的元器件基础上进行改造，比如把元器件改为bus接口的；3)利用已制作好（别人的）的元器件，我们可以到网上下载一些新元器件并把它们添加到自己的元器件库

里面。本章只介绍前两种。概述制作元器件命令、按钮介绍制作元器件时主要用到的命令和工具按钮如下：引脚模式按钮

；2D图形操作模式按钮：方框模式按钮

、标记按钮

等；菜单（Library）中的相关命令：制作元器件

、封装工具

、分解工具

等；菜单Design（设计）中的相关命令：编辑页属性

、切换页面工具按钮

等；右击引脚，使用菜单选项EditProperties中的“EditPin”操作。概述原理图介绍在前面几章对原理图详细介绍的基础上，这里采用第六章仿真过的电路原理图，对其进行处理，其原理图见12-2所示。概述图12-2用于仿真的电路原理图对于PROTEUSISIS电路功能仿真来说，图12-2所示的电路图已经能够达到预期的目标，也就是说，该电路图的原理是正确的，其仿真结果如图12-3所示：概述图12-3电路仿真结果为使用图12-2所示的电路原理图进行PCB设计，必须对原理图进行中处理和后处理。原理图中，包含3组电源，它们分别是VCC、+12V和-12V；包含3组电源共地（GND）；还包含一组信号输出接口Vout，输出电压以GND参考。所以，在进行PCB设计之前需要添加两组连接器：1）电源输入端2）信号输出端。另外，PCB设计过程中不需要示波器，要在原理图中将其删除。概述自定义元器件符号在原理图的后期处理过程中，若器件库中没有用户所需要的元器件，可根据自身需要自行绘制元器件符号。所以以上面提及的两组连接器：电源输入端和信号输出端为例，说明在PROTEUSISIS中绘制元器件的方法。指定单一元器件制作单一元器件的一般步骤：1)用适当的图形样式（S）将图形对象定义为元器件的主体。2)放置元器件引脚对象来表示引脚。3)使用任何标准编辑技术（见编辑对象）或属性分配工具的名称和类型来指定引脚名称和类型，从而定义引脚。选中所有对象，然后调用“MakeDecive”命令,并设置任何默认属性。概述1、绘制4针连接器符号“POWER_CON_4P”，不定义封装1）、单击PROTEUSISIS工具箱中的“2DGraphicsBoxMode”图标，在列表中选择“COMPONENT”，在编辑区域中拖动鼠标左键，直至形成一个所需要的矩形框则可以松开鼠标左键，这时就绘制出一个矩形框。双击矩形框或者选中图形单击右键，在出现的子菜单栏中选中“EditProperties”，在“EditBox”菜单栏中，可以设置编辑主体图形的坐标和尺寸大小，在“EditStyle”菜单栏中包含两项设置：概述LineAttributes：线型分配Linestyle：线风格Width：线宽Colour：线的颜色FillAttributes：填充分配设置Fillstyle：填充风格Fg.Colour：填充颜色这里可以对线的格式和填充的实体进行设置。也可以执行“Template”→“SetGraphicStyle”，设置元器件的线的风格及填充风格。对于设置元器件的风格这种设计便于在白纸上打印。执行

→“ORIGIN”可以定义元器件的原点，如果你不指定一个原点,默认将原点放在元器件顶部左边的引脚边缘。概述2）、单击工具箱“DevicePinsMode”图标，则在列表中出现以下6种引脚类型，其中：首先用鼠标左键点击选择“DEFAULT”引脚类型，选中后点击下方的“HorizontalReflection”，将引脚水平翻转或者按使用小键盘上的“+”号翻转引脚；在编辑窗口中点击鼠标左键，就会出现“DEFAULT”引脚，开始添加4个引脚。在此处应注意添加引脚时的方向，引脚中带有“x”号的一端为引脚的接线端，要放在元器件的外侧。概述DEFAULT：普通引脚；INVERT：低电平有效引脚；POSCLK：上升沿有效的时钟输入引脚；NEGCLK：下降沿有效的时钟输入引脚；SHORT：较短引脚；BUS：总线。3）、然后开始添加引脚名及引脚号，有两种方法：①右击选中引脚，再单击左键打开“EditProperties”对话窗口，在“PinName”栏中输入引脚名“P1”，在“DefaultPinNumber”栏中输入默认的引脚号“1”。其中：概述Pinname:设置引脚名称；

DefaultPinNumber:设置引脚号；Drawbody:是否显示引脚；

Drawname:是否显示引脚名称；Drawnumber:是否显示引脚号；

RotatePinname;引脚名称是否旋转；RotatePinnumber:引脚号是否旋转；PS-Passive：无源终端；

TS-Tristate：三态引脚；IP-Input：输入引脚；

PU-Pull-up：上拉引脚；OP-Output：输出引脚；

PD-Pull-Down：下拉引脚；②执行“Tool”→“PropertyAssignmentTool”，也可以编辑引脚名、引脚属性。概述对引脚命名、编号时需要注意以下几项：（1）引脚必须有名称；（2）若两个或多个引脚名称相同，系统认为它们是相连接的；在引脚上放置下划线的方法：在引脚名前和后添加上符号“$”即可。4）、选中整个元器件符号，在PROTEUS的菜单栏中选择“Library”→“MakeDevice”，弹出“MakeDevice”对话窗口，如图12-17所示：概述图12-17“MakeDevice”对话窗口

这里包括一般属性和活动器件属性

一般属性：确定器件的名称，以及引用前缀。这是出现在新放置的元器件的部分标识前面的字母或字母。请注意：如果你不添加前缀，新放置的元器件将不被注释，他们的部分参数值和属性文本也将被隐藏。这对框图类型的原理图以及对元器件如虚拟示波器类型都是有用的。

活动元器件的性质：用于使用ProteusVSM创建动画元器件。

这里在“GeneralProperties”选项组中，设置“DeviceName”为“POWER_CON_4P”，在“ReferencePrefix”栏中键入字母“P”，单击“Next”按钮，进入下一步设置，定义元器件封装概述如果暂时不能确定元器件的封装情况，则可以跳过此步进行设置。单击“Next>”按钮，进入下一步设置，设置元器件属性，基本保持默认值即可；单击“Next>”按钮，定义元器件的数据手册（DataSheet）；单击“Next>”按钮，设置元器件索引；其中：单击“OK”按钮，完成元器件定义，此时元器件列表中自动添加了新建的元器件“POWER_CON_4P”，将其添加到原理图中的元器件列表中。概述DeviceCategory：元器件所属类DeviceSub-category：元器件所属子类DeviceManufacturer：元器件制造厂商2、绘制BNC连接器符号“BND_1”,并指定封装1）、首先要绘制元器件符号，单击PROTEUSISIS工具箱中的“2DGraphicsCircleMode”图标，在列表中选择“COMPONENT”，在编辑区域中拖动鼠标左键，直至形成一个所需要的圆形框则可以松开鼠标左键，这时就绘制出一个圆形框；再点击列表选项中的“ACTUATOR”图标，在上述所画的圆形框中心位置点击鼠标左键，拖动鼠标左键，直至形成一个双环圆形框。2）、然后开始添加元器件的引脚，按照下图所示开始添加2个引脚。单击工具箱“DevicePinsMode”图标，先用鼠标左键点击选择“DEFAULT”引脚类型，在编辑窗口中放置引脚1，再点选“DEFAULT”引脚，选中后点击下方的“RotateAnti-Clockwise”，将引脚逆时针进行翻转；在此处应注意添加引脚时的方向，引脚中带有“x”号的一端为引脚的接线端，要放在元器件的外侧。概述3）、然后开始添加引脚名及引脚号：右击选中引脚，再单击左键打开“EditPin”对话窗口，在“PinName”栏中输入引脚名“P1”，在“DefaultPinNumber”栏中输入默认的引脚号“1”；设置其他选项，设置完后单击“OK”按钮，保存设置。此时完成选中的引脚设置，然后编辑另一个引脚的引脚名及引脚号。概述4）、选中整个元器件符号，在PROTEUS的菜单栏中选择“Library”→“MakeDevice”，弹出“MakeDevice”对话窗口：单击“Next>”按钮，进入下一步设置；单击“Add/Edit”按钮，打开“PackageDevice”对话窗口；单击“Add”按钮，选中PROTEUS库中自带的封装“RF-SMX-R”单击“OK”按钮，导入封装；在表格区中选中引脚号“1”，在封装预览区中单击焊盘“S”，这样就将元器件符号中的1号引脚“P”映射为PCB封装中的焊盘“S”，同样，将2号引脚映射为焊盘“E”。；单击“AssignPackage(s)”按钮，指定封装；单击“Next>”按钮，定义元器件属性；单击“Next>”按钮，定义器件手册；单击“Next>”按钮，指定元器件路径；单击“OK”按钮，即可完成元器件符号制作。概述3、制作六十进制计时器模型1）、制作模型原理图符号框、编辑引脚：①画原理图符号框、放置引脚和原点：单击PROTEUSISIS工具箱中的“2DGraphicsBoxMode”图标，在列表中选择“COMPONENT”，在编辑区域中拖动鼠标左键，直至形成一个所需要的矩形框则可以松开鼠标左键，这时就绘制出一个矩形框。然后单击工具箱“DevicePinsMode”图标，选择“DEFAULT”引脚类型，开始添加14个引脚。在此处应注意添加引脚时的方向，引脚中带有“x”号的一端为引脚的接线端，要放在元器件的外侧。然后单击工具栏中的，选择列表中的原点“Orign”，将其放在符号框左下角。概述②编辑引脚右击选中引脚，再单击左键打开“EditPin”对话窗口，在“PinName”栏中编辑引脚。概述2）、使用“MakeDevice”制作元器件、设置封装、完成原理图符号制作：①选中整个元器件符号，在PROTEUS的菜单栏中选择“Library”→“MakeDevice”，弹出“MakeDevice”对话窗口，并定义设计属性；②设置元器件封装；③定义分类与库存并完成原理图符号制作3）、设计模型的内电路、进行仿真验证、生成模型文件：①进入内电路设计页；②在子页中设计元器件模型的内电路；③设计验证电路进行仿真验证；④由内电路生成模型文件（.MDF）概述4）、进入父页启动“MakeDevice”、加载模型文件、完成模型制作：返回父页设计页，选中“JS1”，执行“MakeDevice”操作，单击“Next”操作。出现操作界面后单击左下方的“New”按钮，在弹出的下拉菜单中选择“MODFILE”，属性名称和描述会自动出现。在“DefaultValue”中填写“D:\proteus8.15\ceshi\JSQ60.MDF”,单击“Next”按钮。然后单击“Next”按钮，出现下一个界面后，单击界面上的“DeviceCategory”处的“New”，新建一种元器件分类即“MYLIB”，然后将元器件存储到“USERDVC”库中，然后单击“OK”，至此，元器件仿真模型建立成功。元器件仿真模型建立完之后，可以在各种电路设计与仿真中使用。概述在原理图界面，单击元器件模式按钮，然后在出现的界面单击，就会出现如图12-59所示界面，在元器件查找对应信息即可找见，在元器件封装查看区域可以看到该元器件已经具备了仿真模型。说明元器件仿真模型添加成功。概述图12-59”六十进制计数器“模型元器件查找制作同类多组件元器件7400系列是TTL（Transistor-TransistorLogic）数字集成电路芯片系列，由美国德州仪器公司推出。该系列芯片具有低功耗、高速度、可靠性好等特点，在数字电路领域中得到广泛应用。本次同类多组件元器件就像7400一样，它由几个相同的元素构成它的物理部分，我们希望在原理图上以圆形展示。对于这种元器件，ISIS必须允许一组引脚被应用到同一元素。对于一个7400，有4组引脚，每组被集为一个门，哪组引脚被用于哪个一个给定的门是由元器件参考后缀确定。标签7400门为U1：C，那么ISIS将使用PIN号码第三集：8、9和10。下面将结合“Relay”和四个2输入或非门7436模型为例，叙述同类多组件元器件模型的制作。具体介绍多元均匀元器件的制作过程。概述1、“Relay”器件的制作1）、执行

→“COMPENNENT”,在原理图上合适的位置放置元器件所需的图形，绘制主体图形的过程。2）、然后开始添加元器件的引脚，添加3个引脚后，单击工具箱“DevicePinsMode”图标，分别用鼠标左键点击选择“DEFAULT”和“INVERT”两种引脚类型，在编辑窗口中放置引脚1，再点选“DEFAULT”引脚，选中后点击下方的“RotateAnti-Clockwise”，将引脚逆时针进行翻转；在此处应注意添加引脚时的方向，引脚中带有“x”号的一端为引脚的接线端。再执行

→“COMPENNENT”，添加剩余的线。3）、然后开始添加引脚名及引脚号：右击选中引脚，再单击左键打开“EditPin”对话窗口，在“PinName”栏中输入引脚名，在“DefaultPinNumber”栏中输入默认的引脚号概述4）、选中前面一部分元器件符号，在PROTEUS的菜单栏中选择“Library”→“MakeDevice”，弹出“MakeDevice”对话窗口。按照正常的方式通过向导进行下面步骤，但不进行封装，最后把该元素存储在一个库中；完成制作后可以执行→“P”在出现的菜单中,输入“RELAY:A”即可找到；重复步骤（4）的过程，为另一半元素命名它为名称“RELAY:B”；按照上面步骤完成后，查找“RELAY:B”；现在在库里有两个部分“RELAY:A”和“RELAY:B”。选择元器件图标，并将一个元素A（线圈）和两个元素B（接触）放在原理图的一个自由区域；编辑RL？：A和RL？:B第二个元素）为：RL1:A和和RL1：B，如图12-70所示。编辑第二个元素B并重新标注元素C；编辑完成之后，选中这些图形，执行“Library”→“PackagingTool”，或者单击菜单上的（“PackagingTool”）；点击“Add”，在出现界面，在“Keyword”菜单中查找“DIL08”；然后单击“OK”，之后修改引脚编号并与DIL08对应，点击“AssignPackage”，然后单击“SavePackage”，完成封装。概述2、7436模型的制作1）、制作模型原理图符号、编辑引脚：①绘制元器件符号库、放置引脚和原点；②编辑引脚2）、执行“MakeDevice”、设置封装属性、完成原理图符号制作①选中或非门元器件，执行“MakeDevice”；②在“DeviceProperties”界面输入元器件名7436和前缀“U”，单击“Next”；③设置封装，单击“Add/Edit”，启动可视化封装工具；④单击“Next”，进入“ComponentProperties...”对话框，输入属性定义；⑤单击“Next”，进入“DeviceDataSheet...”窗口，指定相关数据；⑥单击“Next”，进入“Indexing&LibrarySelection”窗口，选择存入自定义库。概述3）、设计模型内电路、进行仿真验证、生成模型文件：进入内电路层，设计内电路。因为7436有4个相同的或非门，所以内电路可以通过一个2输入的或非门实现，在主页层对电路进行仿真验证，再根据之前设计JSQ60的方法设计内电路生成模型文件7436.MDF。4）、进入父页执行“MakeDevice”、加载模型文件、完成模型制作：对制作的7436启动“MakeDevice”，添加MODFILE属性，使模型具有仿真功能。最后存入用户库，完成模型制作。然后查找器件7436，可见7436具有仿真模型。概述把库中元器件改成.bus接口的元器件1、利用现有元器件创建1）、“拆”元器件

：在原理图界面查找添加74LS373，然后选中74LS373，再单击工具栏的（Decompose），操作完成后，元器件将会被分解；2）、修改

：先把

Q0至Q7

、D0至D7的管脚删掉。

单击（DevicePinsMode），在引脚列表中选择“BUS”引脚并添加到元器件上，选中左边的总线，单击右键在出现的子菜单中选择“EdiProperties”，出现如引脚图界面后，开始编辑，编写引脚名，完成后单击“OK”。然后用同样的操作编辑输出引脚，即可完成编辑。概述3）、重新制作元器件（Make

Device）

用右键拖选整个元器件，选择菜单“Library”→“Make

Device”，弹出对话框，将74LS373改为74LS373.bus

其他不变，点击“Next”，然后点击“Add/Edit”，选择“DIL20”封装。完成引脚匹配后，点击“AsssignPackage”，执行“Next”，在出现的界面不做修改，执行“Next”，点击“OK”，元器件原理图符号创建完成。然后参照之前的方法完成74LS373.BUS的仿真模型的建立，注意加载仿真模型MODFILE为74LS373.BUS.MDF，使其具有仿真功能。完成后在原理图上执行（ComponentMode）→“P”，查找“74LS373.BUS”，至此元器件创建成功。从图中可以看出元器件具有仿真模型。概述2、重新绘制元器件1）、单击PROTEUSISIS工具箱中的“2DGraphicsBoxMode”图标，在列表中选择“COMPONENT”，在编辑区域中拖动鼠标左键，直至形成一个所需要的矩形框则可以松开鼠标左键，这时就绘制出一个矩形框。双击矩形框或者选中图形单击右键，在出现的子菜单栏中选中“EditProperties”，修改其尺寸为（0.3in×1.0in）。执行（2DGraphicsMarkersMode）→“ORIGIN”可以定义元器件的原点2）、单击工具箱“DevicePinsMode”图标，则在列表中选择“DEFAULT”和“BUS”两种线为元器件添加引脚概述3）、修改引脚属性引脚设置说明：①为GND，PIN10;②为D[0..7]；③为OE,PIN1;④为LE，PIN11；⑤为VCC，PIN20;⑥Q[0..7]。双击①引脚，在出现的引脚编辑对话框中输入数据，这里需要注意GND是隐藏的，所以“DrawBody”不选；双击⑤引脚，在出现的引脚编辑对话框中输入数据，这里需要注意VCC也是隐藏的，所以“DrawBody”不选；接着编辑②和⑥引脚，设置引脚参数；接着编辑③和④引脚，设置引脚参数。4）、选中元器件图，然后执行“MakeDevice”，与上面的制作引脚的方法操作完全一样，这里就不再介绍。概述制作模块元器件模块元器件是将具有仿真功能的电路作为元器件内电路与元器件捆绑到一块。设计时，要双击元器件，在编辑框中选中（捆绑层次模块），这里要注意内电路要与主电路的引脚相匹配。内外电路的连接是通过同名引脚的终端来实现的。概述1、制作模块元器件1）、下面以制作5V稳压电源元器件为例，说明模块元器件的制作过程。①绘制元器件符号框，放置引脚、原点；②选中元器件符号，执行“MakeDivice”操作,出现DeviceProperties界面，在对话框中输入元器件名“WY5”及前缀“W”；③单击“Next”，再出现的界面中，点击“Add/Edit”，添加封装，这里添加“DIL06”封装；④单击“Next”，进入“ComponentProperties&Definitions”界面，输入属性定义及默认值；⑤单击“Next”，进入“DeviceData......”对话框，在这一般不设置；⑥单击“Next”，在出现的界面里，这里主要设置元器件的分类及存储的位置。这里将元器件存放在用户库中。然后点击“OK”，WY5出现在对象选择器中。概述2）、内电路设计与验证在原理图编辑区放置WY5，双击打开其属性编辑框，选中

，进行内电路设计，即可完成其内电路。然后进行电路仿真验证。至此模块元器件WY5制作完成。概述2、模块元器件的捆绑上面所设计的模块元器件内电路只存在该设计中，并没有与库元器件WY5捆绑在一起，要实现内电路与库元器件的捆绑，需要进行外部模块设置操作。下面具体介绍捆绑过程。概述1)在原理图编辑区放置WY5，并建立一个有模块元器件的层次电路；2)进入子页层，执行操作“Design”→“EditSheetProperties”执行页属性编辑。单击选中左下角的“External.MODFile”，然后点击“OK”，此时系统会自动建立一个与设计文件在同一路径下、与模块元器件同名的文件WY5.MOD.3)返回父页，选中元器件，执行“MakeDevice”，在“DeviceProperties”界面上，在“ExternalModule”栏填写“WY5”。4)单击“Next”，直到最后一项，单击“OK”。此时新放置的元器件自动与WY5.MOD捆绑，其内电路同W1的内电路一样。这样新建立的具有外部模块的元器件就具有了仿真功能。概述右击选中一个元器件符号“AT89C51”，单击鼠标右键在列表