Proteus ile Arduino Simülasyonu Nasıl Yapılır?

Proteus ile arduino simülasyonu için gerekli düzeltmeleri ve ayarları, fiziksel olarak yapmadan öngörmek ister misiniz? İşte bu yazımız tam size göre!

.hex Dosyası Nedir?

HEX dosyası, mikrodenetleyicileri gibi programlanabilir mantık aygıtları tarafından kullanılan onaltılık bir kaynak dosyasıdır. Onaltılık biçimde kaydedilmiş ayarları, yapılandırma bilgilerini veya diğer verileri içerir. HEX dosyaları ikili veya metin biçiminde depolanabilir.

Proteus Nedir?

Proteus görsel olarak elektronik devrelerin simülasyonunu yapabilen yetenekli bir devre çizimi, simülasyonu, animasyonu ve PCB çizimi programıdır. Labcenter Electronic firmasının bir ürünüdür.

Klasik workbench’lerden en önemli farkı mikroişlemcilere yüklenen HEX dosyalarını da çalıştırabilmesidir.

Proteus’a Arduino Kütüphanesi Ekleme

Buradan

, proteus için hazırlanmış Arduino kütüphanesi indirip gerekli yerlere kopyalayalım;

Ayrıca Proteus çizimini ve .hex dosyasını sizler için aynı klasöre ekledik, doğrudan inidirip kullanabilirsiniz.

Proteus V7 Kullanıyorsanız

C:Program FilesLabcenter ElectronicsProteus 7 ProfessionalLIBRARY hedefine

Proteus V8 Kullanıyorsanız

C:Program FilesLabcenter ElectronicsProteus 8 ProfessionalLIBRARY hedefine (32 bit işletim sistemi için)

C:Program Files (x86)Labcenter ElectronicsProteus 8 ProfessionalLIBRARY hedefine (64 bit işletim sistemi için)

Dosyanın içindeki “IDX” ve “LIB” uzantılı dosyaları Proteus programının kurulu olduğu klasör içinde ki “

LIBRARY” klasörüne kopyalıyoruz. Ayrıca, .MDF, .DLL, .SML, .LML gibi dosyalar ise “MODELS” klasörüne kopyalanır. Biz bu yazı da böyle kaynak dosyaları kullanmadık ama aklınızda bulunması iyi olabilir, indirdiğiniz dosyadan çıkacak olan .IDX ve .LIB dosyalarını doğru yere atmanız yeterli olacak. Ayrıca bu işlemleri yapmadan önce klasörleriniz yedeğiniz alarak, istenmeyen durumların önüne geçebilirsiniz.

Dosyaları Doğru Yere Attınız Fakat Yinede Çalışmadı mı?

Bazı kurulum ve bilgisayarlarda, LIBRARY klasörü bulunmaz, böyle durumlarda kendiniz bu klasörü gerekli yere oluşturabilirsiniz. Buna rağmen kütüphaneler eklenmiyorsa, Belgelerim klasörünü kontrol edin, bazı durumlarda Proteus dosyaları burada olabiliyor.

Arduino IDE Ayarları

Simülasyona başlamadan önce Dosya >> Tercihler’de derlemenin işaretlendiğinden emin olun. Çünkü “derleme” kodu derler ve .hex dosyasınu oluşturur. Bu .hex dosyası Proteus simülasyonunu çalıştırmak için gerekli olan en önemli kısımdır.

Arduino Blink Kodu

Arduino’dan .hex Dosyasını Oluşturmak

Taslaklar içinde bulunan Blink örneğini bu yazı için doğrudan kullanacağız. Bu örneği anladıktan sonra istediğiniz her hangi bir kodu kesinlikle hatasız şekilde çalıştırabilirisiniz. Arduino’nun çıktı penceresine .hex dosyasının oluştuğu konum gelmiyorsa, üst kısımda bahsettiğimiz ayaları gözden geçirin. .hex dosyasının oluşması için

Kontrol Et

butonuna basalım;

Bastıktan sonra, programın en altındaki çıktı satırında, şöyle bir konum göreceksiniz;

“C:Users KULLANICIADINIZ AppDataLocalTemparduino_build_849285/Blink.ino.elf” yani;

C:Users KULLANICIADINIZ AppDataLocalTemparduino_build_849285 C:Users KULLANICIADINIZ

AppDataLocalTemp bu dosyanın bulunduğu konuma gidince bize lazım olan .hex uzantılı dosyaya da ulaşmış olacağız.

AppData klasörüne girmek için;

Windows arama çubuğuna %appdata% yazarak ya da doğrudan Arduino programınızdaki yolu kopyalayarak girebilirsiniz.

.HEX dosyasını ister başka bir klasöre alın, isterseniz burada bırakarak Proteus üzerinden doğrudan seçebilirsiniz, burada bırakmanız daha mantıklı olabilir çünkü Arduino üzerinde kodda yapacağınız bir değişiklikten sonra tekrar .hex dosyası oluşturmanız gerekiyor, bu sayede sürekli dosya taşımaktansa, sürekli buradan seçmek daha kolay olacaktır. Ayrıca kodda değiştirme yaptıksan sonra “Kontrol Et” yapmanız gerekmekte bu sayede .hex dosyası yeniden yazılacaktır.

Proteus Kurulumu

Arduino kütüphanesi sorunsuz bir şekilde kurulduysa, Component Mode > Pick Devices kısmından istediğimiz Arduino kartını seçebiliriz, Arduino kodunu UNO için kullanıyoruz, bu yüzden Proteus üzerinden de UNO kartını seçiyoruz. Aynı şekilde LED i de listemize çift tıklayarak alıyoruz, LED modülünü alırken Animated olmasına özen gösterin.

Kartımızı çalışma alanına ekleyip, LED i 13. pin ve GND çıkışına bağlayarak devreyi tamamlıyoruz, sıra .hex dosyasını yükleyip, simülasyonu başlatmakta.

GND çıkışı için Proteus’un sol araç panelindeki “Terminal Mode” kısmını kullanabilirsiniz.

Proteus ile Arduino Simülasyonu: .hex Dosyasını Yüklemek

Devremizi tamamladıktan sonra, Arduino’ya çift sol tıklayarak ya da sağ tıklayıp “Edit Properties” e basarak kartın ayar ekranını açalım, bizi böyle bir ekran karşılamış olacak;

Buradan Program File kısmındaki butona basarak .hex dosyasını seçelim.

Ayrıca en alta kısımdaki Exclude from Simulation butonu işaretliyse, işareti kaldıralım.

Diğer özellikleri bu şekilde kullanabilirsiniz, simülasyon ve Arduino hakkında daha fazla bilgiye ve tecrübeye sahip olunca bu bilgileri istekleriniz doğrultusunda değiştirebilirsiniz.

Simülasyon Testi

Devremiz ve .hex dosyamızın aşamalarını tamamladığımıza göre, simülasyona geçebiliriz. Proteus’un en sağ alt köşesindeki mavi başlatma oku ile simülasyona başlayabiliriz.

Son Görüntüler

Simüle ederken, sizlerin ekranın da LED keskin bir şekilde yanıp, sönecektir. Hareketli resim dosyasını buraya eklerken CrossFade(Çapraz Geçiş) şeklinde yükledik, bu yüzden hafif şekilde yanıp sönüyor gibi gözüküyor. Bu görünüşü elde etmek isterseniz, PWM yöntemi ile elde edebilirsiniz. Kısacası burada sadece optik bir yanılsama var:)

İstek Üzerine: Çapraz Geçiş Olmadan, Ham Görüntü

Proteus Simülasyonunun Avantajları ve Sınırlılıkları

Proteus VSM (Virtual System Modelling), gerçek donanım satın almadan önce devreyi işlevsel olarak test etmenin en pratik yollarından birini sunar. Özellikle öğrenme aşamasında yanlış bağlantı veya hatalı kod yüzünden bileşenlerin zarar görmesi riskini sıfıra indirdiği için tercih edilir. Blink örneği gibi temel devrelerden, I2C ve SPI haberleşme protokollerini kullanan sensör entegrasyonlarına kadar geniş bir yelpazede simülasyon yapılabilir. Proteus’un V8 sürümüyle eklenen gerçek zamanlı osiloskopu, sinyal formlarını gözlemlemeyi ve zamanlama hatalarını ayıklamayı donanım olmadan mümkün kılar.

Ancak Proteus simülasyonunun bazı kritik sınırlılıklarını bilmek gerekir: Simülasyonda her şey yolunda giden bir devre, gerçek donanımda farklı sonuçlar verebilir. Bunun başlıca nedeni, analog bileşenlerin (kondansatörler, bobinler, transistörler) gerçek üretim toleransları ve parazit kapasitans/endüktans etkilerini simülasyonun tam olarak yansıtmamasıdır. Aynı şekilde, güç regülasyon devreleri, RF bölümleri ve yüksek frekanslı osilatörler simülasyonda istenen davranışı gösterse de gerçekte PCB layout’u, topraklama ve kablo uzunlukları baskın etkenler hâline gelir. Bu nedenle Proteus en iyi ön doğrulama aracı olarak değerlendirilmeli; asıl doğrulama her zaman gerçek devre ile yapılmalıdır.

Proteus’ta Arduino Kütüphanesi Kurulum Yolları

• V7 Kütüphane Yolu: Proteus kütüphane dosyaları (.LIB ve .IDX) genellikle C:\Program Files (x86)\Labcenter Electronics\Proteus 7 Professional\LIBRARY\ dizinine kopyalanmalıdır.
• V8 Kütüphane Yolu: V8’de kullanıcı kütüphaneleri için önerilen dizin C:\ProgramData\Labcenter Electronics\Proteus 8 Professional\LIBRARY\ şeklinde değişti; sistem kütüphanelerine dokunmadan özel bileşenler buraya eklenir.
• Kütüphane Kaynakları: Resmi Arduino Proteus kütüphaneleri, The Engineering Projects ve Elektroda gibi sitelerden indirilebilir; indirilen .LIB dosyasının içeriği bozuksa bileşen listede boş veya hatalı görünür.
• Kütüphane Sonrası: Kütüphane dosyaları eklendikten sonra Proteus’u tamamen kapatıp yeniden açmak gerekir; aksi hâlde bileşen listesi güncellenmez ve Arduino modeli arama sonucunda çıkmayabilir.
• Model Doğrulama: Simülasyona başlamadan önce Arduino modeline sağ tıklayıp Edit Properties → Advanced Properties bölümünden atanan HEX dosyasının yolunun geçerli olduğunu kontrol edin; yol geçersizse simülasyon sessizce boş çalışır.