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智能电子创客创新设计和仿真平台
时间:2021-12-13

创客是一群坚守创新,持续实践,乐于分享并且追求美好生活的人。近年来,创客文化在高校兴起,也得益于学校的重视和顺应科技创新发展的潮流,投入大量的人力物力去建立创客空间和创客创新中心。
创客的核心是创新、实践和分享。追求创新,需要创意者,他们是创客中的精灵,他们善于发现问题,并找到改进的办法,将其整理归纳为创意和点子,从而不断创造出新的需求。
进行实践,需要设计者,他们是创客中的魔法师,他们可以将一切创意和点子转化为详细可执行的图纸或计划。
进行实践,还需要实施者,他们是创客中的剑客,没有他们强有力的行动,一切只是虚幻泡影,而他们高超的剑术,往往一击必中,达成目标。

Proteus软件是进行智能电子创客实践活动的最佳平台工具。

这是因为,Proteus软件既能是行创意设计、绘制图纸的理想平台,也是进行创意实践、快速建立原型的完美工具,它能仿真一个完整的智能电子系统,验证创意产品的功能。智能电子使用模块化的思维来设计产品,通过电路模块化,程序模块化来简化智能电子产品的设计过程,使用户更关注智能的实现,而不探究电路和程序的细节,能够快速低成本地完成智能产品的原型。

Proteus支持世界上最流行的两大智能电子开源平台的仿真,即Arduino和树莓派,并支持可视化设计编程技术和C/C++/Python编程技术,最大限度地降低创客实践的门槛。

Proteus VSM for Arduino? AVR

它包含在Proteus VSM for AVRVisual Designer for Arduino?模块当中;支持Arduino? AVR 系列的ATMEGA168ATMEGA328ATMEGA2560处理器模型。

库文件包含几十种Arduino?扩展板电路,包括常用显示器、按钮、开关、传感器和电机,以及更强大的器件如TFT显示屏和SD卡。用户还可以根据设计的需求,自行绘制扩展板电路。

Proteus VSM环境,支持使用C/C++语言对Arduino? AVR核心进行开发;提供源码级的调试功能;并将Arduino?工具链无缝集成到VSM Studio中。

Visual Designer for Arduino?

Visual Designer for Arduino?Proteus 8.5推出的基于Arduino? AVR处理器并集成了虚拟硬件库的流程图编程环境,中文名称是Arduino可视化设计。Arduino可视化设计将世界级的Proteus VSM仿真与易于操作的流程图编辑器集成在一起,为Arduino提供真正集成和直观的开发环境。

模型特点:

1包含上百款Arduino功能扩展板和Grove模块,以保证乐高化的设计方式。

2在图库窗口中选中模块,然后能自动放置在原理图上,并能自动将Grove模块分配给接口;

3驱动程序API提供抽象化的概念使初学者能够理解复杂的外设;

4进阶用户还可以自行创建新的板块。

5尽量减少编程过程中的打字输入,用户只需要了解流程图布局,确保其软件设计的逻辑呈现,即可进行程序设计。

6在仿真时以本地速率执行真正的AVR机器码;

7可部署在UnoMegaLeonardo板块上,并支持输入/输出、定时器和中断功能。

Visual Designer for Raspberry Pi

Visual Designer for Raspberry PiProteus 8.8推出的世界上第一款树莓派系统设计、仿真和调试软件模块。Labcenter设计了大量的树莓派扩展板(虚拟硬件库)供用户直接用于原理图设计,并集成了简单易用的流程图可视化编程环境,支持使用Python高级语言直接控制硬件,让创客创新开发变得非常简单。

模型特点:

支持大量的虚拟硬件外设,包括8Hats扩展板、21Grove扩展板和12Breakout扩展板;

支持流程图可视化编程,入门简单,也可切换为Python编程模式,实现更高级功能。

使用Python编程,支持大量的Python函数库,包括smbuspygamewiringpiGPIOspidev等。

支持系统仿真和调试,让创意设计在没有真实硬件的情况下也可动态展现。

支持把目标程序一键配置到真实硬件,快速完成创意原型的设计。

适用于树莓派作为嵌入式应用开发使用,但不支持Linux命令、文件系统等,不适合于人工智能等需要大量计算的应用。

智能小车仿真模型

Proteus 8.6版本中,新加入了两个智能小车的仿真模型。Proteus的智能小车仿真模型是个用于教学和嵌入式控制的工具。它已集成在Proteus Visual Designer之中,这意味着学生能够以流程图或Arduino C++程序的方式创建智能小车固件,在这两种情况下都提供了一个函数库,协助控制智能小车。学生可以在Proteus 的仿真环境下运行智能小车模型,而且支持自定义地图,让智能小车进行寻迹或迷宫逃脱挑战。学生可以快速创建和部署简单的图形文件(PNG)包含地图、障碍或迷宫,并改变寻迹或迷宫挑战地图的难度。

模型特点:

在虚拟环境中智能小车意味着学生可以独立工作,而不需要在教室中分享稀缺的硬件资源或空间。它还隔绝了来自真实世界的影响;例如,教室中充满使用超声波测距传感器的智能小车将造成混乱。

学生可以通过将仪器(例如示波器)放置在原理图上并进行测量来深入了解所涉及的电子器件。

由于Proteus仿真与真正的Arduino使用完全相同的HEX文件,因此,可将程序编译到物理智能小车上。这使他们能够测试程序是否考虑了机械力,如动量和惯性,并在现实中观察他们的算法。


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