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Arduino仿真利器——VirtualBreadboard(VBB)  

2013-05-24 22:42:32|  分类: Arduino小制作 |  标签: |举报 |字号 订阅

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最新版下载地址:http://www.virtualbreadboard.com/downloads/werfgh/setup%204.31.zip

目前开源的Arduino平台非常火热,但仿真的软件并不多。诸如Proteus、Emulare等,虽然有的专业,有的免费,但总有些差强人意,这里笔者为大家介绍一款专门的Arduino仿真利器——Virtual Breadboard。

???? VirtualBreadboard(以下简称VBB),中文名可直译为“虚拟面包板”,是通过单片机实现嵌入式软件的模拟器和开发环境。VBB非常简单易用,你可以轻松地用它取代日常使用的面包板。更加令人兴奋的是,它不但可以像著名的Fritzing一样包括所有Arduino的样例电路,可以实现面包板电路的设计和布置,还包括所有样例程序,并可实现对程序的仿真调试!当然,VBB的强大不仅如此,它还支持PIC系列芯片、Netduino,以及Java、VB、C++等主流编程环境。

??? VBB可以模拟Arduino和各种各样的电子模块,例如液晶屏、舵机、逻辑数字电路以及其他的输入/输出设备。这些部件都可以直接使用,你还可以通过组合,设计出更复杂的电路和模块。也就是说,即使在零件库里没有你想要的零件,你也可以轻松地从网上的分享区下载,或者自己设计制作一个全新的部件。

VBB拥有如下特点:

??? (1)先做原型模拟,然后快速实现。

??? (2)界面友好,具有可视化的模拟和交互效果,可以实时看到LED的闪烁和电机的转动。

??? (3)100%安全的电子实验,不必担心触电或者冒烟。

??? (4)可分享你的作品,或下载他人分享的模块。

??? (5)通过样例来快速学习。

??? 不难看出,VBB目前更多专注于教育领域。官方版本更新得很频繁,每个月都会有升级,最新版本为4.15,已经支持Arduino UNO 和 Arduino? 1.0。不过这个曾经免费的软件,目前已经收费,单用户要49美元,可以无限制使用并且免费升级1年。不想花钱的话,你可以在官方网站(www.virtualbreadboard.com)下载免费版本VBB Express,它的功能和Fritzing一样,可以快速实现面包板电路的设计。

VBB的安装

01. 运行setup.exe安装文件,弹出安装界面,软件会要求安装Microsoft Visual J# .NET Redistributable Package 2.0这个组件。需要注意的是,此组件不包含在安装包内,因此需要联网环境,下载所需组件。点击“Accept”之后,软件便会开始下载和安装,之后继续点击“NEXT”即可完成软件的安装。在安装的过程中有两个选项——Microchip MPLAB Plugin和NetDuino VBB Emulator with .NET Micro Framework for Visual Studio, 如果只是普通的模拟仿真的话,可以取消选择此插件。

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02. 由于软件采用了Xenocode沙盒技术封装,因此不能把安装路径设定在“C:\\VBB”,否则会造成运行冲突。

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03. 在安装过程中,360等软件会误报警告,可以添加到信任列表。笔者使用ESET NOD32和TREND MICRO进行病毒查杀,无任何警报。正常安装之后,桌面便会出现VBB的小图标。

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VBB的使用介绍

01. 双击VBB的图标,首先出现的是软件的启动界面。

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02. 片刻之后,出现的是软件主界面和启动向导,你可以新建一个项目。

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03. 或者选择样例模板,这里包括所有Arduino的样例程序和面包板的零件电路。即使没有Arduino主控板和零件,你也可以通过样例的仿真动画,熟悉整个程序的运行。

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04. 这里我们选择了一个步进电机的样例程序,图示为整个软件的界面。

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主界面布局说明

序号

名称

描述

1

主菜单栏和按钮工具栏

包括保存、编译、绘图等快捷按钮

2

部件工具栏

包括所有的系统、自定义、网络部件

3

设计视图界面

设计主窗口

4

组织结构树

显示项目、硬件、软件接口的层级关系

5

编程区域

显示和编辑Arduino代码区

6

属性面板

可以查看和更改部件属性,例如LED颜色

7

报警信息和输出窗口

编译失败的报警信息和程序输出信息

8

描述窗口

显示当前所选部件的文本信息

05. 我们展开第二项部件工具栏,可以看到VBB几乎支持我们日常所需的所有部件,包括开关、LED、LCD、电机、电阻、三极管等常用电子元器件,甚至还包括串口和以太网模拟。即使没有,也可以通过用户自定义部件或者下载其他用户的网络部件来实现所需功能。VBB 4.10版支持Arduino标准版和Arduino Nano,最新VBB 4.15版已经支持Arduino UNO 和 Arduino 1.0。

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06. 下面我们就按照正常的设计顺序对主要的功能按钮进行介绍。首先,如果你需要增加新的部件到设计图中,只需要简单地将部件从部件工具栏拖拽到设计视图界面即可。还可以通过按钮工具栏缩放按钮(位置1)实现部件的增大或缩小,也可以通过旋转按钮(位置2)改变部件的角度。然后通过布线按钮(位置3)绘制部件和Arduino板之间的连线,如果需要更改线色和线宽,可在位置4进行设置。当然,你也可以通过面包板使整个设计布局显得更加整齐。

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07. 你可以在编程区域进行程序的编辑和修改,不过由于软件布局比较紧凑,笔者还是建议使用Arduino自带的编程软件或者诸如Eclipse等第三方软件进行编程和编译,然后复制粘贴到VBB之中。

08. 在开始仿真之前,我们还需要进行保存(位置5),然后编译程序(位置6),如果一切顺利,在报警窗口应该显示以下信息。

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09. 最后只需点击那个绿色的小箭头(位置7),运行仿真,就可以看到可以互动的仿真动画。在这个样例中,我们可以通过调节电位器阻值来改变步进电机的角度,效果非常逼真。

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VBB的丰富应用

??? 我们不仅可以使用现有的零件库来实现丰富的应用,还可以通过VBB来设计自己的部件。小到一个开关,大到一个功能芯片,都可以借助MicroMorphs的强大功能,用自己熟悉的语言创造出来。

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??? 不仅如此,我们还可以导入图形,制作丰富多彩的模块,例如交通灯或者圣诞树。

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??? 总体来说,VBB是一款非常优秀的仿真软件,它适合用于教育领域,老师们可以用VBB制作生动活泼的课件,学生们也可以用它来进行安全的电子实验。笔者作为Arduino的爱好者,在开始设计制作之前,一般都会先用VBB进行模拟仿真,不仅能提高设备调试的安全系数,还节省了频繁更改、优化程序所导致的大量下载过程中的等待时间。所以笔者在此推荐VBB这款软件,希望大家都能创造出更好的Arduino作品来!

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