Thiết kế mạch in sử dụng phần mềm orcad mạch đèn tự sáng khi trời tối

Thiết kế mạch in sử dụng phần mềm orcad mạch đèn tự sáng khi trời tối Thiết kế mạch in sử dụng phần mềm orcad mạch đèn tự sáng khi trời tối Thiết kế mạch in sử dụng phần mềm orcad mạch đèn tự sáng khi trời tối Thiết kế mạch in sử dụng phần mềm orcad mạch đèn tự sáng khi trời tối Thiết kế mạch in sử dụng phần mềm orcad mạch đèn tự sáng khi trời tối

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VI ỆN ĐIỆN TỬ ỄN THÔNG VI

∎

BÁO CÁO THỰ C T ẬP CƠ BẢ N

ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MẠCH IN SỬ D NG PHẦ Ụ N M M ORCAD Ề

MẠCH ĐÈN TỰ SÁNG KHI TRỜI TỐI

Giảng viên hướng dẫn: Ths Vũ Hồng Vinh

Sinh viên thực hiện: Trần H i Nam ả

MSSV: 20203745

Lớp: Điệ n t 04 – ử K65

Hà Nội – 2021

I PHẦN M Ở ĐẦ U

I Giớ i thi ệu “Mạch đèn tự động sáng khi trời tối”

Đèn ngủ luôn là thiết bị điện không thể thiếu trong mỗi gia đình để đem lại một giấc ngủ ngon Hiện nay trên thị trường có rất nhi u loề ại đèn ngủ ớ v i nhi u kiề ểu dáng và công năng khác nhau cho bạn thoải mái lựa chọn Tuy nhiên thì những chiếc đèn ngủ này khiến bạn rất bực bội khi công tắc ch s dỉ ử ụng được m t thộ ời gian dài sẽ ỏ h ng, hay khi n b n ph i chi tr ế ạ ả ảmột khoản kinh phí khá lớn khi thường xuyên quên tắt vào mỗi sáng Với chiếc đèn ngủ ự t động sự khó chịu khi phải bậ ắt t t bằng “cơm” đã được giải quyết

Với mục tiêu nhằm b o vả ệ môi trường và bước đầu làm quen với chuyên ngành Điện t - ửviễn thông, em đã tìm tòi thông qua các phương tiện tìm kiếm để từ đó, chọn m t mộ ạch điện đơn giản: mạch đèn tự sáng khi trờ ối, qua đó, có thểi t ứng dụng vào thực tiễn để tạo ta m t hộ ệ thống đèn thông minh Mạch khá đơn giản gồm quang tr k t hở ế ợp các transistor để điều chinh

Hình 1.1: Hộp thoại New Project

1.2 V m ẽ ạch nguyên lí

Sau khi tạo được Project, ta bắt đầu tiến hành vẽ ạch nguyên lí m

Bước 1: Lấy linh kiện: Để y linh ki n ra ta ch lấ ệ ọn vào biểu tượng góc bên phải màn hình như hình dưới đây:

Hình 1.2 Lấy linh kiện

Khi đó hộp thoại Place Part xuất hiện, tiến hành lấy linh kiện trong thư viện ra, nhấp chuột vào Add library…

Hình 1.3 Thêm thư viện lấy linh kiện

Hộp tho i Browse File xu t hi n ạ ấ ệ

Hình 1.4 Lựa chọn thư viện linh kiện

Ta chọn các thư viện r i ch n Open ta sồ ọ ẽ được danh mục thư viện như sau:

Hình 1.5 Danh mục các thư viện sau khi thêm

Để lấy linh ki n, ta chọn vào thư viện sau đó nhập tên linh kiện vào ô Part, sau đó chọn ệtrong part list bên dưới và chọn Ok

Hình 1.6 Chọn điện trở

Chọn vị trí thích hợp và nhấp chuột trái để đặt linh ki n ệ

Hình 1.7 Đặt vị trí của điện trở

Tương tự, ta lựa chọn linh kiện theo bảng sau

Biến tr ở RESISTOR

VAR

RESISTOR VAR

Quang tr ở RESISTOR

VAR 2

RESISTOR VAR 2

R

3

Bảng 1: L a ch n linh kiự ọ ện trong thư viện

Tiếp tục, ta tìm 2 chân nối đất và nối nguồn của mạch Trên thanh công cụ phía tay phải, ta nhấp vào Place ground

Hình 1.8 Biểu tượng nguồn

Tìm 2 chân GND và VCC trong thư viện CAPSYM

Hình 1.8: Lựa chọn nguồn

Bước 2: S p x p linh kiắ ế ện và nố dây i

Sau khi lấy đầy đủ các linh kiện, ta được hình dưới đây

Hình 1.9 Các linh kiện cần thiết cho mạch

Ta tiến hành sắp xếp các linh kiện bằng cách nhấp chuột trái vào linh kiện c n s p x p, di ầ ắ ếchuột để di chuyển đến vị trí phù hợp, nếu cần thiết, dùng phím R để xoay linh kiện một góc 90

độ, dùng phím V để xoay linh kiện đối xứng

Dựa vào sơ đồ bố trí các linh kiện, ta nối dây theo sơ đồ nguyên lí Ta chọn biểu tượng trên thanh công cụ nhấn phím W để con trỏ chuột thực hiện thao tác đi dây, ta nhấp chuột trái vào chân linh kiệ ối và di chuyể trí đã vẽ theo sơ đồ nguyên lí

Để thay đổi giá trị linh kiện, ta nhấp đúp chuột vào dòng chữ ch ỉgiá trị linh kiện, sau đó nhập

giá trị cần thiết vào thanh Value

Hình 1.10: Hộp thoại thay đổ giá trịi linh kiện Cuối cùng ta thu được sơ đồ nguyên lí

Hình 1.11 Mạch nguyên lí

Bước 3 Ki m tra mể ạch nguyên lí

Sau khi vẽ sơ đồ nguyên lí xong, ta cần kiểm tra xem sơ đồ có lỗi hay không Ta nhấp chuộc vào Minimize ở góc bên trên màn hình

Hình 1.10: Biểu tượng thu nhỏ Design

Tiếp theo ch n Page 1 trong SCHEMATIC ọ ở phía bên trái và nhấp vào Design Rules Check trên thanh công cụ

Hình 1.11 Biểu tượng kiểm tra mạch nguyên líChương trình sẽ hiện ra hộp thoại Design Rules Check, ta lựa chọn như hình dưới đây và

ấn OK Nếu mạch không báo lỗ ức là mạch nguyên lí ta vẽ đã hoàn thiệi t n Nếu không, ta cần phải sửa các lỗi trong mạch mà Session Log đã chỉ ra

Hình 1.12 Hộp thoại DRC

1.3 T o file netlist ạ

Tai Page 1 trong SCHEMATIC, ta nhấp vào biểu tượng Create Netlist trên thanh công cụ

Hình 1.14 Biểu tượng tạo file netlist

Chương trình sẽ hiện ta h p thoộ ại Create Netlist, ta vào mục Layout, ch n v ọ ị trí đặt file netlist bằng nhấp vào Browse…, chọn User Properties are in inches và ấn OK để hoàn thiện file netlist

Hình 1.14: Hộp thoại Create Netlist

2.1 Kh ởi độ ng ph n m m LAYOUT PLUS ầ ề và tạ o m ch in ạ

Mở phần mềm Layout Plus Chọn File>New H p tho i Load Template File xu t hiộ ạ ấ ện, bên trong hộp này là danh sách các bản mạch, ta thường chọn luôn là file mặc định

DEFAULT.TCH r i Open ồ

Hình 2.1 Đường dẫn tạo mạch in

Sau đó, chương trình hiện ra hộp thoại Load Netlist Source, ta vào nơi đã trước đõ đã lưu file netlist, nh p chấ ọn file đó và ấn M ở

Hình 2.2: Chọn file netlist để vẽ mạch in

Hình 2.3 Đặt tên cho file mạch in

Sau khi lưu file, phần mềm sẽ chạy và hiện ra hộp thoại thông báo thiếu chân đế Nếu những linh ki n lệ ần đầu được s dử ụng thì sẽ xu t hi n bấ ệ ảng Link footprint to compoment… đểchọn chân đế có sẵn trong các thư viện của OrCAD hoặc có thể ạo chân linh kiệ t n mới hay chỉnh sửa các linh kiện có sẵn bằng cách chọn vào dòng Creat or modify footprint library…

Hình 2.4: Thông báo yêu cầu tìm kiếm chân linh kiện

Ta chọn Link existing footprint to component… để tìm chân đế, ta tìm chân đế theo b ng ảsau

CON2 JUMPER JUMPER100

Bảng 2: Tìm kiếm chân đế cho linh kiện

Hình 2.5: Hộp thoại chân đế

2.2 S p x p linh ki ắ ế ện và vẽ m ch in ạ

Sau khi hoàn thiện phần tạo mạch in, ta được hình ảnh dưới đây

Hình 2.6: Mạch đi dây chưa sắp xếp linh kiện

Để thuận lợi cho việc sắp x p linh kiế ện, trước tiên ta tắt Online DRC

Hình 2.7: Biểu tượng Online DRC

Ta bỏ phần chữ ghi giá trị linh kiện trên ạch in cho không bịm rối mắt bằng cách nhấp chọn Tool trên thanh công cụ, chọn 23 AST và nhấn phím “ “-

Hình 2.8: Biểu tượng Tool và 23 AST

Tiếp t c, ta chuyụ ển sang Component tool trên thanh công cụ và di chuyển các linh kiện v ề

vị trí thích hợp bằng cách kéo – thả chuột và dùng phím R, V để xoay tương tự như trong mạch nguyên lí, kết quả thu được mạch sau khi đi dây

Hình 2.9: Mạch đi dây đã sắp xếp linh kiện

Do mặc định c a mủ ạch in là 4 lớp nên ta phải ch n chọ ế đọ 1 lớp cho nó Nhấp chuột vào biểu tượng View Spreadsheet > Strategy > Route Layer

Hình 2.10: Lựa chọn Route Layer

Sau đó, hộp tho i Route Layer xu t hiạ ấ ện, để chỉ làm mạch in v i lớ ớp TOP, ta nháy đúp chuột vào mục Enabled của BOTTOM, INNER 1, INNER 2, sau đó bỏ tích Routing Enabled và ấn OK

Hình 2.11: Hộp thoại Edit Layer Strategy

Tiếp sau khi ch nh lỉ ớp, ta cho chương trình tự động chạy vẽ mạch in, ta ch n Auto ọ > Autoroute > Board, sau khi chương trình chạy xong, ta nhấn View > Zoom All (Fit) để phóng to mạch, ta thu được hình ảnh dưới đây

Hình 2.9: Mạch đi dây đã sắp xếp linh kiện

Do mặc định c a mủ ạch in là 4 lớp nên ta phải ch n ch ọ ế độ 1 lớp cho nó Nhấp chuột vào biểu tượng View Spreadsheet chọn Strategy rồi Route Layer

Hình 2.10 Lựa chọn Route Layer

Sau đó hộp thoại Route Layer xuất hiện, để chỉ làm mạch in với lớp TOP, ta nháy đúp chuột vào mục Enabled của BOTTOM, INNER1, INNER 2 sau đó bỏ tích Routing Enabled và

ấn OK

Hình 2.11 Hộp thoại Edit Layer Strategy

Tiếp sau khi ch nh lỉ ớp, ta cho chương trình tự động ch y v m ch in, ta ch n Auto rạ ẽ ạ ọ ồi chọn Autoroute, sau đó chọn Board Sau khi chương trình chạy xong, ta n View > Zoom All ấ(Fit) để phóng to mạch, ta thu được hình ảnh

Hình 2.12 Mạch in chưa đổ đồng

Ta đặt tên cho mạch bằng cách chọn Text, sau đó nháy chuột phải vào màn hình Design, chọn New, đặt tên vào phần Text String và ấn OK

Hình 2.13 Hộp thoại đặt tên mạch in

Sau đó, ta tiến hành khoanh vùng đổ đồng cho mạch bằng cách sử ụng công cụ d

Hình 2.14 Mạch in có đường bao

Ở điểm kết thúc đường bao, ta nháy chuột phải và lựa chọn Properties …, chương trình

sẽ hiện ra h p tho i Edit Obstacle h p thoộ ạ Ở ộ ại này, ta lựa ch n Obstacle Type > Copper ọPour để đổ đồng, chọn Obstacle Layer > TOP để lựa chọn lớp được đổ và ấn OK

Hình 2.15 Hộp thoại Edit Obstacle

Hình 2.16 Mạch in hoàn chỉnh

KẾT LUẬN

Thông qua việc vẽ và thiết kế mạch nguyên lí, mạch in, em đã nắm bắt được một cách cơ bản các bước, các cách, trình tự thực hiện để ạ t o ra m t mộ ạch in hoàn chỉnh Từ đó, em tiếp tục hoàn thiện kỹ năng để vẽ được m ch in t t nhạ ố ất, đồng thời phù hợp nh t bấ ằng phần mềm Orcad 9.2 Em cảm ơn thầy đã hướng dẫn em trong quá trình dạy v a qua ừ để có thể hoàn thành bài thực hành này