Tài liệu Hướng dẫn OrCAD 9.2 - Mạch nguyên lý Capture pptx

Trong tree list các bạn sẽ thấy hiện ra một thư viện mới có tên library1.olb Để đổi tên mong muốn các bạn kích chọn chuột phải , click save as và đặt lại tên cũng như tìm location cho th

Mạch nguyên lý Capture Bài 1 : Hướng dẫn tạo Project mới trong orcad

Bước 1 : mở phần vẽ mạch nguyên lí capture

Bước 2 : chọn file > new > project…

Bước 3 : đặt tên và tìm location cho project Nhấn OK

Bước 4 : Trên giao diện capture hiện ra một workspace với trang giấy đã chia sẵn ô nhỏ

Bước 5 : Muốn đổi kích thước khung giấy cho phù hợp với kích cỡ to nhỏ của project Ta chọn option >

schematic page properties

Trên giao diện hiện ra

Trên tab này , các bạn có thể chọn đơn vị đo là inches hoặc milimeters Hoặc có thể tùy chọn kích thước của khung giấy từ A đến E Nếu muốn có kích cỡ theo ý mình thì chọn custom để tự điều chỉnh chiều dài

và chiều rộng của khung giấy Nhấp OK để chọn

Bài 2 : Add thư viện , các phím tắt và các thao tác cơ bản trong capture

Phần 1 : Nhập thư viện

Bên phải giao diện capture có 1 thanh công cụ Các bạn chọn công cụ place part để chọn các linh kiện ra Phím tắt của thanh công cụ này là P Các bạn có thể nhấn kí tự P trên bàn phím máy tính để lấy nhanh công cụ place part này

Sau khi nhấn vào , các bạn sẽ thấy xuất hiện tab place part như hình vẽ Các ô ở part list cũng như libraries trống trơn Nguyên nhân là do capture chưa tự động add thư viện Muốn có thư viện để dùng , các bạn phải add thư viện Bên phải tab này các bạn chọn Add library…

Sau khi nhấn chọn Add library , chúng ta sẽ tìm đường link để dẫn tới path mà bạn chọn để cài orcad

Để add được đầy đủ bộ thư viện mà orcad cung cấp , các bạn phải tìm hết tất cả các thư viện có trong bản orcad mà bạn đang có Bôi đen tất cả và kích chọn Open

Vậy là tất cả thư viện đã được add vào

Phần 2 : Lấy linh kiện , nối dây , các phím tắt

Các bạn nhấn phím P để hiện ra giao diện place part Mình chọn ic 74164 để làm ví dụ IC 74164 nằm trong loại thanh ghi dịch Shiftregister Các bạn tìm chọn như hình dưới sẽ có được sơ đồ chân của IC này

Nhấn OK để kéo nó ra workspace

Trong workspace , các bạn bố trí vị trí của linh kiện thích hợp để phù hợp với bản vẽ Nếu muốn xoay linh kiện , dùng phím tắt R hoặc lấy đối xứng linh kiện thì dùng H

Muốn phóng to ta chọn phím tắt I

Muốn thu nhỏ ta chọn phím tắt O

Để thực hiện việc đi dây ( nối dây ) , mình dùng thêm một IC nữa

Bên phải giao diện có một thanh công cụ , các bạn chọn công cụ đi dây

Sau đó , Nối dây theo mong muốn của các bạn

Để cho đỡ rối trong việc đi dây , ta còn có thể chọn công cụ N1 , phím tắt của công cụ này là N

Kích chọn Công cụ này , hiện ra tab như sau

Trên khung Alias , ta đặt tên cho Net Các Nét cùng tên sẽ được nối với nhau Di chuyển chuột đến sợi dây cần đặt tên , click chuột trái

Tương tự như thế ta đi dây cho tất cả các dây mong muốn

Ngoài ra các bạn còn có công cụ đi Bus , Ground , đánh dấu bỏ chân linh kiện , chú thích vẽ

Bài 3 : Tạo thư viện linh kiện trong capture

Bước 1 :

Nhấp vào thanh công cụ , chọn công cụ project manager

Lúc này sẽ hiện ra một tree list

Bước 2 : tạo thư viện cho linh kiện cần tạo Nhấp vào file > new > library

Trong tree list các bạn sẽ thấy hiện ra một thư viện mới có tên library1.olb

Để đổi tên mong muốn các bạn kích chọn chuột phải , click save as và đặt lại tên cũng như tìm location cho thư viện này

Bước 3 : Bắt đầu thêm linh kiện mới , các bạn click chuột phải chọn New part

Ta được một tab mới , ta đặt tên cho linh kiện cần tạo Ở đây mình chọn IC Max232

Giao diện ban đầu được tạo ra như sau

Bên cạnh đó còn có các thanh công cụ hỗ trợ vẽ hình bên tay phải

Bây giờ chúng ta sẽ vẽ package cho IC Max232 bằng công cụ place rectangle

Kéo và vẽ đường bao cho linh kiện ta được

Tiếp sau đó ta sẽ đặt chân cho linh kiện Các bạn cần phải biết giá trị , tên cũng như sơ đồ chân của linh kiện cần đặt Giả sử Linh kiện ở đây là max232 , mình sẽ dùng datasheet của max232 có trên các website phục vụ cho việc download datasheet như alldatasheet.com …

Căn cứ vào datasheet ta sẽ vẽ chân linh kiện

Dùng công cụ place pin để đặt 1 chân hoặc công cụ place pin array để đặt nhiều chân 1 lúc Ở đây mình sẽ lấy ví dụ bằng công cụ place pin array

Kích chọn place pin array Vì có 8 chân mỗi bên nên khi ta đặt từ chân 1 đến chân 8 ta chọn như sau

Khi đặt từ chân 9 đến chân 16 ta cũng tương tự

Kéo và thả các thanh array chân ta được kết quả

Công việc còn lại của các bạn là đặt tên cho chân linh kiện dựa vào datasheet

Nhấn chọn Ctrl+ S để lưu bản vẽ Quay lại Page của mình để kéo max232 ra

Nhấp P để tìm max232 vừa mới tạo Chú ý các bạn phải tìm lại thư viện vừa mới tạo để add và tìm IC max232 mới tạo xong

Kích chọn và kéo nó ra workspace

VẼ MẠCH IN VỚI OrCAD LAYOUT

A KHÁI QUÁT VỀ OrCAD LAYOUT:

Như ở chương trước, ta đã biết phần mềm OrCAD Capture đã hỗ trợ ta trong việc vẽ sơ đồ nguyên

lý Bây giờ, ta sẽ tìm hiểu về phần mềm OrCAD Layout, đây là phần mềm sẽ hỗ trợ ta rất mạnh trong việc vẽ mach in

Cụ thể, ở chương này ta sẽ đi tìm hiểu cách xuất file Netlist (.NML) trong mạch nguyên lý sang Layout và tạo liên kết giữa phần mạch nguyên lý với phần Layout, cách sắp xếp linh kiện và đi dây

để vẽ mạch in hoàn chỉnh, cách chọn chân linh kiện, tạo thư viện chân linh kiện mới,…

B XUẤT FILE NETLIST (.NML)

VÀ TẠO LIÊN KẾT GIỮA CAPTURE VỚI LAYOUT:

B1: Từ giao diện của bản vẽ Capture mà ta đã vẽ được ở phần trước, ta chọn biểu tượng

(Project manager) để chuyển sang mục quản lý chung cho dự án của chúng ta

+ Khi đó, trên giao diện bản vẽ Capture sẽ xuất hiện hộp thoại Quản lý như sau:

+ Tùy theo cách đặt tên cho dự án mà hộp thoại Quản lý này có tên khác nhau, ở đây ta giả sử

Dự án có tên “LED 7 thanh” và trong tài liệu này, ta sẽ làm việc với cách đặt tên tên như hình minh họa

B2: Tiếp tục, ta bấm chọn vào các thẻ như hình vẽ sau:

+ Khi đó ta thấy trên thanh công cụ, 2 mục (Design rules check) và (Create netlist)

sẽ sáng lên (cho phép sử dụng) Đây là 2 chức năng rất quan trọng của OrCAD Capture

- (Design rules check): Là công cụ giúp ta phát hiện những lỗi hiện có trên bản vẽ nguyên

lý của chúng ta

- (Create netlist) : Là công cụ giúp ta tạo ra file NML, file này đóng vai trò như là

sợi dây liên kết giữa bản vẽ Capture với bản vẽ Layout

Bây giờ ta sẽ tiến hành kiểm tra lỗi của bản vẽ và tạo file Netlist:

check” sẽ xuất hiện như hình sau:

- Ta đánh chọn vào mục Mục “Create DRC markers for warnings” có chức năng tạo ra ô tròn màu xanh lá bao quanh điểm bị lỗi trong bản vẽ Capture

để ta dễ phát hiện ra lỗi

- Sau đó, ta chọn “OK” sẽ có thông báo như sau (nếu có lỗi trong bản vẽ)

- Bây giờ, ta tiến hành sữa lỗi, xóa đi điểm báo lỗi màu xanh lá đi rồi liến hành kiểm tra lỗi lại lần nữa, đến khi nào không còn xuất hiện thông báo lỗi nữa thì ta chuyển qua tạo file Netlist

B4: Ta nhấp chọn vào mục (Create netlist), khi đó hộp thoại “Create netlist” sẽ xuất hiện:

- Tiếp đến, ta chọn thẻ Layout và chọn đường dẫn để lưu file Netlist như sau:

- Cuối cũng, ta đánh chọn vào mục và chọn OK Chức năng “Run ECO to Layout” cũng là một chức năng rất quan trọng của OrCAD Capture, chức năng này

sẽ giúp cho bản vẽ Nguyên lý và bản vẽ Mạch in được liên kết chặc chẽ với nhau Với chức năng này, khi ta chỉnh sửa bất kỳ thứ gì bên mạch nguyên lý thì bên mạch in cũng có những thay đổi tương ứng

- Đến đây, ta đã hoàn thành việc tạo file Netlist để phục vụ việc vẽ mạch in

C OrCAD LAYOUT:

1 Khởi động phần mềm OrCAD Layout:

+ Để khởi động phần mêm OrCAD Layout ta làm như đường dẫn sau:

Start  All Programs  OrCAD Family Release 9.2  Layout

+ Và để thuận tiện cho lần khởi động sau ta có thể làm như sau:

Start  All Programs  OrCAD Family Release 9.2  kích chuột phải vào mục Layout

 Send to  Desktop (Create shortcut)  như thế này thì lần sau ta chỉ cần chọn vào biểu

tượng trên màn hình Desktop để khởi động OrCAD Layout

2 Các lớp cơ bản trong OrCAD Layout:

a Lớp BOT (Bottom) : Màu đỏ

b Lớp TOP : Màu xanh dương

c Lớp SST (SSTOP) : Màu trắng In chữ và ký hiệu tên linh kiện

d Lớp SMT (Solder – Mask TOP) : Màu xanh lá Định khoảng cách phủ xanh TOP

e Lớp SMB (Solder – Mask BOTTOM) : Màu nâu Định khoảng cách phủ xanh BOTTOM

f Lớp DRILL & SRLDWG : Kích thước lỗ khoan

3 Tạo thư viện chân linh kiện và tạo chân linh kiện mới:

a Mục đích:

Tuy OrCAD có hỗ trợ ta khá nhiều chân linh kiện nhưng thực tế thì nhiêu đó vẫn chưa thể đáp ứng nhu cầu vẽ mạch của chúng ta, nên việc tạo mới chân linh kiện luôn là một công việc phải làm khi ta tiến hành vẽ mạch in

b Tạo chân linh kiện và thư viện chân linh kiện mới:

Ta có 2 cách để tạo mới chân linh kiện:

 Dựa vào chân linh kiện có sẵn của OrCAD hoặc của người khác, ta tiến hành sửa tên IC, thiết lập cách thông số như kích thước lỗ khoan, kích thước và hình dạng đường đồng bao quanh lỗ khoan,… cho phù hợp với nhu cầu riêng của ta

 Vẽ mới chân linh kiên và thiết lập các thông số

Cách 1: Tạo chân linh kiện từ thư viện có sẵn:

B1: Ta khởi động phần mềm OrCAD Layout  chọn đến thẻ Tool  Library manager

khi đó màn hình hỗ trợ việc quản lý thư viện của OrCAD Layout sẽ xuất hiện:

Bây giờ, ta sẽ tìm hiểu khái quát các chức năng mà OrCAD Layout hỗ trợ ta trong giao diện này:

Trong tài liệu này, ta sẽ chia màn hình này thành 3 khối chính như hình sau:

+ Khối I : Khối chức năng chính

+ Khối II : Khối quản lý thư viện

+ Khối III: Khối hiển thị

i Khối I : Khối chức năng chính:

+ Trong khối này, chúng ta sẽ tìm hiểu một vài chức năng chính như:

- Option  System settings: Đây là công cụ giúp ta chọn hệ đo và chọn tỷ lệ ô

lưới cho bản vẽ

- (Libraty manager) : Bật tắt hộp thoại Library manager (khối 2)

- (Zoom in| Zoom out| Zoom All) : Thay cho việc bấm trực tiếp vào các thẻ này, ta có thê dùng phím tắt tương ứng là: I - O – Home

- (Pin tool) : Hỗ trợ các chức năng để tuỳ chỉnh cho chân cắm, lỗ khoan

- (Edit) : Quản lý thuộc tính của đối tượng đáng chọn Thay vì bấm trực tiếp vào thẻ này, ta cũng có thể dùng phím tắt CTRL + E hoặc kích chuột phải vào

đối tượng và chon Properties

- (Obstacle tool) : Hỗ trợ cho việc vẽ hình

- (Text tool) : Hỗ trợ cho việc ghi chú thích

Đây là hộp loại giúp ta xác định vị trí của đối tượng đang chọn

ii Khối II : Khối quản lý thư viện:

+ Trong khối này chúng ta cũng tìm hiểu khái quát như sau:

- Thẻ “Libraries”: Đây là thẻ chứa các thư viện chân linh kiện

- Cho phép ta thêm thư viện mới vào hoặc loại

bỏ thư viện đáng có ra khỏi danh sách thư viện

- Thẻ “footprints”: Đây là thẻ chứa các loại chân linh kiện trong 1 thư viện nào

đó mà ta chọn ở thẻ “Libraries”

- Tạo mới một loại chân linh kiện nào đó bằng cách vẽ mới (cách 2)

- Lựa chọn hình thức lưu chân linh kiện

- Xóa 1 loại linh kiện nào đó ra khỏi thư viện đang chọn

iii Khối III: Khối hiển thị:

Khối này sẽ cho ta thấy hình dạng, vị trí chân, tên của loại chân linh kiện mà ta đang xử lý

Sau khi đã biết được một vài chức năng chính, bây giờ ta tiến hành tạo mới chân linh kiện và thư viện bằng cách sử dụng thư viện có sẵn như sau ở đây chúng ta sẽ tìm hiểu cách tạo mới chân linh kiện là IC 7490, các linh kiện khác chúng ta làm tương tự):

B2 Ở thẻ Libraries chúng ta chọn thư viện: DIP100T như sau

B3 Ở thẻ footprints chúng ta chọn loại chân linh kiện là IC 14 chân như sau:

Khi đó bên khối III sẽ có hình như sau:

B4 Bây giờ, ta sẽ xóa đi các thông số không cần thiết, đặt tên lại cho IC như sau:

- Ta chọn thẻ , sau đó kích vào các thông số không cần thiết và Delete:

- Tiếp theo ta kích đúp vào dòng “&Comp” sẽ xuất hiện hộp thoại Text Edit, tiếp

theo ta tiến hành sửa lại thông số như hình sau:

(Ta chọn lớp SSTOP cho tên linh kiện vì đây là lớp khi ta đi đặt mạch in, lớp này sẽ

là lớp dùng để in chữ và ký hiệu cho linh kiện.)

- Chọn thông số xong, nhấn OK Tiếp tục, ta sửa lại vị trí tên linh kiện cho hợp lý, ví

dụ ta có hình sau:

B4 Tiếp tục, ta sẽ chọn Kích thước đường bao quanh lỗ khoan chân linh kiện và kích

thước lỗ khoan cho hợp lý:

- Ta chọn thẻ , sau đó nhấn chọn vào chân linh kiện bất kỳ và nhấn phím tắt

SHIFT + T hộp thoại Padstacks sẽ xuất hiện như sau:

- Ta sửa lại thông số của bản như sau:

CHÚ Ý: ở hai lớp SMTOP và SMBOT thì do các cơ sở đặt mạch luôn yêu cầu kích thước phải lớn hơn kích thước 2 lớp TOP và lớp BOTTOM ít nhất là 8 mils nên ta phải tuân thủ như vậy để việc đặt mạch không gặp sai sót

- Làm tương tự cho các chân chưa thay đổi, ta có được linh kiện hoàn chỉnh như sau:

- Cuối cũng ta tiến hành tạo mới 1 thư viện để lưu linh kiện này vào, ta tiến hành như sau:

 chọn thẻ và điền thông số vào hộp thoại “Save Footprint As …”:

 Tiếp theo, ta chọn thẻ và chọn đường dẫn lưu thư viện, cũng như đặt tên cho thư viện như sau:

Xong ta nhấn OK Vậy là ta đã hoàn thành việc tạo ra 1 thư viện cho riêng mình Để kiểm tra lại, ta đến thẻ Libraries tìm đến thư viện vừa tạo được, ta sẽ có như sau:

Cách 2: Tạo mới chân linh kiện bằng cách tự vẽ:

Bây giờ, ta sẽ tiến hành tạo mới linh kiện Điện trở

thẻ Create New Footprint như sau:

- Nhấn OK Ta sẽ thấy ở khối III sẽ như sau:

B2 Vì với linh kiện là điện trở thì ta chỉ cần quan tâm đến 2 thông số là: tên điện trở và giá trị

của điện trở nên ta xóa bớt các thông tin không cần thiết và đặt tên lại như sau: (cách thực hiện đã được trình bày ở cách 1)

B3 Tiếp theo, ta sẽ đo khoảng cách thực của chân linh kiện và tiến hành đặt chân linh kiện

cho hợp lý Để xác định khoảng cách chân linh kiện ta dựa vào ô lưới trên màn hình, mặc định thì khoảng cách giữa 2 chấm trắng của ô lưới la 0.05 Inch Do đó Ví dụ ở đây ta có khoảng cách giữa 2 chân điện trở loại chân cắm thông thường thực tế là 0.3Inch nên ta có

B4 Đến đây, về cơ bản ta đã hoàn thành việc tạo chân cho điện trở Tuy nhiên, để thuận tiện

hơn cho việc sắp xếp linh kiện sau này, ta sẽ vẽ thêm một cách khái quát hình dạng của điện trở bằng cách:

 Chọn thẻ  kích chuột phải vào màn hình chon New  kích chuột phải chọn

Properties hoặc nhấn tổ hợp phím CTRL + E để chọn các thông số như sau:

 Tiếp theo ta vẽ hình dạng của điện trở:

 Cuối cũng ta chọn thẻ để lưu lại linh kiện và thêm vào thư viện của riêng mình, bước này ta cũng thực hiện tương tự như ở cách 1 Vậy là ta đã hoàn thành việc tạo ra 1 chân linh kiện mới bằng cách tự vẽ Để kiểm tra lại, ta đến thẻ Libraries tìm đến thư viện vừa tạo được, ta sẽ có như sau:

Đến đây, ta đã có thể tự tạo chân linh kiện và thư viện chân linh kiện cho riêng mình, bây giờ ta sẽ làm tương tự cho các linh kiện còn lại và tiến hành vẽ mạch in

Sau khi vẽ xong các linh kiện cần thiết, ta sẽ có một thư viện như sau:

4 TẠO MỚI MỘT DỰ ÁN VÀ

TIẾN HÀNH LIÊN KẾT LINH KIỆN GIỮA CAPTURE VỚI LAYOUT:

xuất hiện hộp thoại “Load Template File” như sau:

B2 Nếu không xuất hiện như trên ta cứ theo đường link bên dưới mà tìm đến mục này Tiếp theo, ta nhấp chọn file “_DEFAULT.TCH” như hình bên sau rồi nhấn OPEN

CHÚ Ý: File Template là file định dạng một số thông số mặc định cho board mạch, như số

lớp board mạch, khoảng cách đi dây, kích thước đường mạch, quy định thiết kế,… được sử dụng xuyên suốt trong quá trình vẽ mạch với OrCAD Layout Nếu là một board mạch

thông thường thì ta chon file _DEFAULT.TCH (hoặc JUMP6238.TCH)