פרוטאוס הדרכה לפיתוח פרויקט מבוסס ארדואינו 1
הוראות הפעלה תוכנת פרוטאוס מכילה כמות גדולה מאוד של כלי עזר להבנת דרך ההפעלה של התוכנה. שני מקורות מידע עיקריים עומדים לרשות המשתמש מחוץ לתוכנה: o באתר האינטרנט של החברה ניתן, בין השאר, לקבל מידע מפורט על התוכנה. https://www.labcenter.com o בערוץ ה- Youtube של החברה ניתן לצפות בסרטוני הדגמה שונים המדריכים כיצד להשתמש בתוכנה על תכונותיה השונות והמגוונות. https://www.youtube.com/c/labcenterelectronicsltd/feed שני כלים עיקריים עומדים לרשות המשתמש בתוך התוכנה:.HELP מערכת עזרה מפורטת מאוד o o מספר Tutorials מקיפים ומפורטים מאוד המסבירים את כל יכולות התוכנה וכיצד יש להפעילה בצורה המיטבית ביותר. o בשקף הבא ישנה הפניה לכלים אלו, מתוך מסך הפתיחה הראשי של התוכנה. 2
מערכת HELP ו- Tutorials ניתן להגיע לכלים אלו מתוך מסך הפתיחה הראשי של התוכנה. Tutorials HELP 3
הדרכה לפיתוח פרויקט מבוסס ארדואינו 4
התקנת סביבת הפיתוח של Arduino כלי העבודה של פרוטאוס מספקים סביבה מלאה לפיתוח פרויקט המבוסס על כרטיס ארדואינו: פיתוח החומרה עם שימוש בכרטיס ארדואינו אחד או יותר פיתוח התוכנה, כולל ביצוע קומפילציה ודיווח שגיאות סימולציה מלאה של התוכנה, כולל סימולציה של החומרה החיצונית המחוברת לארדואינו יכולת ניפוי שגיאות תוכנה,)debugging( כולל הרצה בצעד בודד step(,)single קביעת נקודות עצירה )breakpoints( בתוכנה ובחומרה, ועוד. המשתמש יכול לקבוע באיזה קומפיילר ישתמש פרוטאוס בעת ביצוע קומפילציה לתוכנה. עבור ארדואינו, את הקומפיילר IDE( )Arduino מורידים מהאתר http://arduino.cc מומלץ להשתמש בגרסאות המעודכנות ביותר של הקומפיילר ושל פרוטאוס לאחר התקנת ה- IDE Arduino במחשב, יש לפתוח בפרוטאוס את ה- Compilers Configuration 5
הפעלת Compilers Configuration בחלון ה- Configuration Compilers ישנם שני Entries עבור ארדואינו: (Proteus) Arduino AVR מטופל ע"י התקנת פרוטאוס לא לגעת AVR Arduino זהו המקום שבו רשום היכן פרוטאוס יחפש את הקומפיילר של ארדואינו. אם הקומפיילר של ארדואינו הותקן במחשב לפני ההתקנה של פרוטאוס, ה- Entry השני יעודכן בזמן התקנת פרוטאוס וישקף את מקום ההתקנה במחשב אם ה- Entry השני ריק משום מה, כדאי ללחוץ על הכפתור Check All פרוטאוס יחפש בכל המחשב היכן מותקנת סביבת ארדואינו וירשום את מקומה. אפשרות אחרת היא ללחוץ על הכפתור Manual שיאפשר להגדיר לפרוטאוס בדיוק היכן מותקנת סביבת ארדואינו במחשב. ההגדרה ב- Compilers Configuration תשמר במערכת פרוטאוס לכל הפרויקטים הבאים. 6
הגדרת פרויקט עם בקר Arduino השקפים הבאים מציגים את עיקרי הפעולות הנדרשות לפתיחה, עריכה ובדיקה של פרויקט עם בקר ותוכנת ארדואינו. על מנת לבצע פרויקט עם בקר ותוכנה יש לבחור באפשרות From Development Board במסך הראשון של אשף יצירת פרויקט חדש. ואז יפתח בחלק התחתון של המסך חלון בו ניתן לבחור את הבקר בו נשתמש בפרויקט: כרטיס הבקר Arduino Uno מבוסס על מיקרובקר ממשפחת AVR מדגם.ATmega328P כדי לבנות פרויקט פרוטאוס עבור כרטיס זה, נבחר באופציה.Arduino 328 רצוי בהזדמנות זאת לקבוע את שם התיקיה Path ואת שם הפרויקט פרוטאוס.Name לסיום תהליך אשף ההגדרות של הפרויקט יש ללחוץ על.Finish 7
מסך פתיחת פרויקט חדש עם ארדואינו להלן המסך שיפתח לאחר סיום הגדרת פרויקט הכולל תכנון מערכת הכוללת בקר ארדואינו. במסך זה שתי לשוניות: לשונית עריכת השרטוט החשמלי.(Schematic Capture) לשונית עריכת קוד התוכנה.(Source Code) במסך עריכת השרטוט, מופיע כבר השרטוט החשמלי של בקר הארדואינו עצמו ויש להוסיף לו את השרטוט החשמלי של הרכיבים המחוברים אליו בפרויקט. בשרטוט זה של הארדואינו מפורטים: כל ההדקים החיצוניים של הכרטיס. סימולציה של לחצן ה- Reset ונורת ה- LED הפנימית שמחוברת להדק 13. 8
חלון עריכת קוד התוכנה לחיצה על לשונית Source Code תפתח את המסך הבא: המשטח הגדול שבמרכז המסך הוא חלון העריכה Editing Window בו כותבים את קוד התוכנה שרוצים להריץ בארדואינו. המשטח בצד שמאל הוא ה- Overview Window )חלון מבט-על( ובו מוצג המבנה הכולל של הפרויקט עם כל הקבצים מהם הוא מורכב. המשטח התחתון Output) (VSM Studio הוא חלון בו סביבת הפיתוח שולחת למשתמש הודעות במהלך הקומפילציה או הריצה של התוכנית. 9
חלון כתיבת קוד התוכנה בפתיחת פרויקט חדש, מעלה התוכנה את שלד התוכנה של הפרויקט: השלד כולל את קובץ ה- main עם: שלד פונקציית ה- setup שלד פונקציית ה- loop. 10
צריבת קוד לכרטיס ארדואינו בסיום תהליך הפיתוח מעבירים את התוכנה שפותחה בפרוטאוס לכרטיס ארדואינו ה "אמיתי" כדי להריץ על החומרה ה"אמיתית" ולראות כיצד כל הפרויקט עובד. היתרון הגדול של תהליך פיתוח המבוסס על שימוש בתוכנת פרוטאוס הוא אמינות התוצר. פרויקט שעובד היטב בסימולציה יעבוד היטב גם על החומרה האמיתית, אלא אם נעשתה שגיאה בחיווט. אם משתמשים בתוכנת פרוטאוס כדי לייצר כרטיס PCB לפרויקט, תימנע גם האפשרות לשגיאת חיוט. לפני ביצוע הצריבה, יש להיכנס לחלון,Project Settings AVRDUDE לבחירת הצורב מסוג Programmer Interface לבחירת ממשק לצורב מסוג Arduino Uno Port לבחירת פורט ה- USB אליו מחובר כרטיס הארדואינו ולקבוע את הפרמטרים הבאים: בסיום התהליך, ניתן לצרוב ע"י לחיצה על כפתור הצריבה הנמצא בשורת האייקונים בחלק העליון של המסך 11