CN113935274A - 一种电子系统开发用的模拟仿真平台及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子系统开发技术领域，且公开了一种电子系统开发用的模拟仿真平台，包括计算机、仿真器、PCB板和示波器，所述计算机的仿真器之间通过WiFi信号进行数据连接，所述PCB板与示波器之间通过导线进行电连接。该电子系统开发用的模拟仿真平台及其使用方法，通过采用定制PCB板进行放置测试，与键盘上的按键交互性较强，在电子电路元件参数控制与修改上，可以用键盘上的大小写字母来控制，同时能发声的蜂鸣器可以通过计算机主板上的设备进行驱动，同时提高电路制作成功率，通过电路仿真功能，可以对设计的电路进行预设故障现象观察，通过对可能产生的故障进行分析和总结，更好的避免了在实际制作中出现问题，提高了电路制作的成功率。

Description

一种电子系统开发用的模拟仿真平台及其使用方法

技术领域

本发明涉及电子系统开发技术领域，具体为一种电子系统开发用的模拟仿真平台及其使用方法。

背景技术

电子仿真平台采用电路描述语言来描述电路的结构、参数以及电路的特性，接着它能够根据使用者设置的参数对电路进行仿真计算，并根据仿真结果验证所设计电路的可行性，它的主要作用是大规模集成电路的计算机辅助设计，计算机仿真技术就是根据真实系统的数学模型，以计算机为工具对系统进行实验研究的一种方法，通过在计算机上进行计算、分析、研究，获得真实系统的定量关系，实现对真实系统加深认识和理解，为系统设计、调试或管理提供所需的信息、数据和资料。

电子系统在开发的过程中需要对开发出来的系统进行初步测试，现有技术中通常采用仿真模拟平台进行电子仿真实验，可以对电路设计方案进行优化，对所存在的故障进行排查，但是传统的模拟仿真平台仿真过程复杂，可视化较差，同时数据仅依靠计算机模拟所得出的数据，模拟数据难以完成支撑保障的排查，故而提出一种电子系统开发用的模拟仿真平台及其使用方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电子系统开发用的模拟仿真平台及其使用方法，具备实物仿真实验和多端数据收集等优点，解决了传统的模拟仿真平台仿真过程复杂，可视化较差，同时数据仅依靠计算机模拟所得出的数据，模拟数据难以完成支撑保障的排查的问题。

(二)技术方案

为实现上述实物仿真实验和多端数据收集目的，本发明提供如下技术方案：一种电子系统开发用的模拟仿真平台，包括计算机、仿真器、PCB板和示波器，所述计算机的仿真器之间通过WiFi信号进行数据连接，所述PCB板与示波器之间通过导线进行电连接：

优选的，所述计算机为PC终端，其通过Proteus软件进行电路模块的生成，且计算机内置ISIS和ARES软件。

优选的，所述仿真器具体位置STM32WB单片机，且仿真器通过引脚插接于PCB板的顶部，仿真器的引脚与PCB板上方的电气元件对应连接。

优选的，所述PCB板的内部安装有多个仿真模拟元件，也可根据电子系统开发所需要的元器件进行增加。

优选的，所述示波器使用前先进行垂直放大电路增益和水平扫描速度的校准，且示波器Y轴输入耦合方式选择“AC-地-DC”，开关置于AC，触发信号极性开关置于“+”或“-”档。

一种电子系统开发用的模拟仿真平台的使用方法，包括以下步骤：

1)打开计算机中内置的ISIS和ARES软件，将所需要仿真模拟的电子系统图拖动至ISIS软件中，ISIS软件会对图纸进行智能输入，在通过ARES软件进行PCB板的布线编辑；

2)采用计算机1中的KeiluVision2软件对步骤一中生成的布线图进行编译，将线路图编译为二进制的数据代码，在编译完成之后进行调试，经过多次调试之后生成HEX文件；

3)通过WIFI信号将步骤二种生成的HEX文件传输给仿真器，仿真器接收到HEX文件之后对二进制数据代码进行解码烧制，在解码完成之后将代码传输至STM32WB单片机；

4)采用步骤一中所用到的ARES软件对PCB板进行布线，根据电子系统所需要完成的仿真实验的电路原理图，在仿真平台上实现模拟，并且将根据仿真实验定制PCB板；

5)将定制的PCB板与STM32WB单片机相连接，STM32WB单片机在烧制完成之后将会将会通过引脚接通不同的元件，同时将电子系统所需要的元器件安装在与PCB板上，烧制完成之后进行仿真实验；

6)在电子系统开发仿真模拟实验的过程中将PCB板与示波器连接并对示波器进行配置，配置完成之后在仿真模拟实验的过程中观察示波器变化，记录实验数据。

三有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种电子系统开发用的模拟仿真平台及其使用方法，具备以下有益效果：

1、该电子系统开发用的模拟仿真平台及其使用方法，通过采用定制PCB板进行放置测试，在电子系统开发仿真模拟的过程中用定制的专门PCB板进行实物模拟测试，在现有软件仿真测试的基础上增加实物模拟实验，并通过计算机通过单片机进行数据的控制，与计算机高度融合，与键盘上的按键交互性较强，在电子电路元件参数控制与修改上，可以用键盘上的大小写字母来控制，同时能发声的蜂鸣器可以通过计算机主板上的设备进行驱动，同时提高电路制作成功率，通过电路仿真功能，可以对设计的电路进行预设故障现象观察，通过对可能产生的故障进行分析和总结，更好的避免了在实际制作中出现问题，提高了电路制作的成功率。

2、该电子系统开发用的模拟仿真平台及其使用方法，通过在仿真模拟实验的过程中增加示波器，示波器将会对电路的电压、电流、频率、相位差等数据进行检测实验，利用示波器进行测量，为对电压的测量，示波器可以测量各种波形的电压幅度，既可以测量直流电压和正弦电压，又可以测量脉冲或非正弦电压的幅度，更有用的是它可以测量一个脉冲电压波形各部分的电压幅值，这些数据都是电子系统中重要的数据组成部分，使得采用电脑模拟所无法得到的数据，故而从这些数据上对电子系统的故障现象排查，对可行性和后续的改进提供数据的支撑，增加电子系统开发的完整性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明结构功能框图。

图中：1计算机、2仿真器、3PCB板、4示波器。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种电子系统开发用的模拟仿真平台，包括计算机1、仿真器2、PCB板3和示波器4，计算机1的仿真器2之间通过WiFi信号进行数据连接，Proteus软件是英国Lab CenterElectronics公司开发的EDA工具软件，它不仅是模拟电路、数字电路、模/数混合电路的设计平台，更是目前世界上最先进，最完整的多种型号微处理器系统的设计与仿真平台，真正实现了在计算机上完成原理图设计，PCB板3与示波器4之间通过导线进行电连接，KeiluVision2是可兼容多种单片机C语言软件开发系统，使用接近于传统C语言的语法来开发，它还能嵌入汇编，您可以在关键的位置嵌入，同时可移植性强，使程序达到接近于汇编的工作效率：

优选的，计算机1为PC终端，其通过Proteus软件进行电路模块的生成，且计算机1内置ISIS和ARES软件。

优选的，仿真器2具体位置STM32WB单片机，且仿真器2通过引脚插接于PCB板3的顶部，仿真器2的引脚与PCB板3上方的电气元件对应连接。

优选的，PCB板3的内部安装有多个仿真模拟元件，也可根据电子系统开发所需要的元器件进行增加。

优选的，示波器4使用前先进行垂直放大电路增益和水平扫描速度的校准，且示波器4Y轴输入耦合方式选择“AC-地-DC”，开关置于AC，触发信号极性开关置于“+”或“-”档。

一种电子系统开发用的模拟仿真平台的使用方法，包括以下步骤：

1)打开计算机1中内置的ISIS和ARES软件，将所需要仿真模拟的电子系统图拖动至ISIS软件中，ISIS软件会对图纸进行智能输入，在通过ARES软件进行PCB板3的布线编辑；

2)采用计算机1中的KeiluVision2软件对步骤一中生成的布线图进行编译，将线路图编译为二进制的数据代码，在编译完成之后进行调试，经过多次调试之后生成HEX文件；

3)通过WIFI信号将步骤二种生成的HEX文件传输给仿真器2，仿真器2接收到HEX文件之后对二进制数据代码进行解码烧制，在解码完成之后将代码传输至STM32WB单片机；

4)采用步骤一中所用到的ARES软件对PCB板3进行布线，根据电子系统所需要完成的仿真实验的电路原理图，在仿真平台上实现模拟，并且将根据仿真实验定制PCB板3；

5)将定制的PCB板3与STM32WB单片机相连接，STM32WB单片机在烧制完成之后将会将会通过引脚接通不同的元件，同时将电子系统所需要的元器件安装在与PCB板3上，烧制完成之后进行仿真实验；

6)在电子系统开发仿真模拟实验的过程中将PCB板3与示波器4连接并对示波器4进行配置，配置完成之后在仿真模拟实验的过程中观察示波器4变化，记录实验数据。

本发明的有益效果是：该电子系统开发用的模拟仿真平台及其使用方法，通过采用定制PCB板3进行放置测试，在电子系统开发仿真模拟的过程中用定制的专门PCB板3进行实物模拟测试，在现有软件仿真测试的基础上增加实物模拟实验，并通过计算机1通过单片机进行数据的控制，与计算机1高度融合，与键盘上的按键交互性较强，在电子电路元件参数控制与修改上，可以用键盘上的大小写字母来控制，同时能发声的蜂鸣器可以通过计算机主板上的设备进行驱动，同时提高电路制作成功率，通过电路仿真功能，可以对设计的电路进行预设故障现象观察，通过对可能产生的故障进行分析和总结，更好的避免了在实际制作中出现问题，提高了电路制作的成功率。

并且，通过在仿真模拟实验的过程中增加示波器4，示波器4将会对电路的电压、电流、频率、相位差等数据进行检测实验，利用示波器4进行测量，为对电压的测量，示波器4可以测量各种波形的电压幅度，既可以测量直流电压和正弦电压，又可以测量脉冲或非正弦电压的幅度，更有用的是它可以测量一个脉冲电压波形各部分的电压幅值，这些数据都是电子系统中重要的数据组成部分，使得采用电脑模拟所无法得到的数据，故而从这些数据上对电子系统的故障现象排查，对可行性和后续的改进提供数据的支撑，增加电子系统开发的完整性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种电子系统开发用的模拟仿真平台，其特征在于，包括计算机(1)、仿真器(2)、PCB板(3)和示波器(4)，所述计算机(1)的仿真器(2)之间通过WiFi信号进行数据连接，所述PCB板(3)与示波器(4)之间通过导线进行电连接。

2.根据权利要求1所述的一种电子系统开发用的模拟仿真平台，其特征在于，所述计算机(1)为PC终端，其通过Proteus软件进行电路模块的生成，且计算机(1)内置ISIS和ARES软件。

3.根据权利要求1所述的一种电子系统开发用的模拟仿真平台，其特征在于，所述仿真器(2)具体位置STM32WB单片机，且仿真器(2)通过引脚插接于PCB板(3)的顶部，仿真器(2)的引脚与PCB板(3)上方的电气元件对应连接。

4.根据权利要求1所述的一种电子系统开发用的模拟仿真平台，其特征在于，所述PCB板(3)的内部安装有多个仿真模拟元件，也可根据电子系统开发所需要的元器件进行增加。

5.根据权利要求1所述的一种电子系统开发用的模拟仿真平台，其特征在于，所述示波器(4)使用前先进行垂直放大电路增益和水平扫描速度的校准，且示波器(4)Y轴输入耦合方式选择“AC-地-DC”，开关置于AC，触发信号极性开关置于“+”或“-”档。

6.一种电子系统开发用的模拟仿真平台的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)打开计算机(1)中内置的ISIS和ARES软件，将所需要仿真模拟的电子系统图拖动至ISIS软件中，ISIS软件会对图纸进行智能输入，在通过ARES软件进行PCB板(3)的布线编辑；

2)采用计算机(1)中的KeiluVision2软件对步骤一中生成的布线图进行编译，将线路图编译为二进制的数据代码，在编译完成之后进行调试，经过多次调试之后生成HEX文件；

3)通过WIFI信号将步骤二种生成的HEX文件传输给仿真器(2)，仿真器(2)接收到HEX文件之后对二进制数据代码进行解码烧制，在解码完成之后将代码传输至STM32WB单片机；

4)采用步骤一中所用到的ARES软件对PCB板(3)进行布线，根据电子系统所需要完成的仿真实验的电路原理图，在仿真平台上实现模拟，并且将根据仿真实验定制PCB板(3)；

5)将定制的PCB板(3)与STM32WB单片机相连接，STM32WB单片机在烧制完成之后将会将会通过引脚接通不同的元件，同时将电子系统所需要的元器件安装在与PCB板(3)上，烧制完成之后进行仿真实验；

6)在电子系统开发仿真模拟实验的过程中将PCB板(3)与示波器(4)连接并对示波器(4)进行配置，配置完成之后在仿真模拟实验的过程中观察示波器(4)变化，记录实验数据。

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