Báo cáo thực tập cơ bản

Báo cáo thực tập cơ bản thiết kế mạch ổn áp tuyến tính 5V sử dụng phần mềm altium trong đó bao gồm các bước thực hiện chi tiết từ vẽ mạch nguyên lý (Schematic ) đến chọn thư viện và cuối cùng là vẽ mạch in PCB

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN: ĐIỆN- ĐIỆN TỬ

─────── * ───────

BÁO CÁO THỰC TẬP CƠ BẢN THIẾT KẾ MẠCH SỬ DỤNG PHẦN MỀM ALTIUM

Đề tài: MẠCH ỔN ÁP TUYẾN TÍNH 5V

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoàng Hiệp

Mã số sinh viến: 20213703

Giáo viên hướng dẫn : Thầy Vũ Hồng Vinh

Lớp: IOT-01

HÀ NỘI, tháng 4 năm 2023

Phần mở đầu

Thiết kế mạch in là quá trình tạo ra các bản vẽ kỹ thuật của mạch điện tử trên tấm mạch in (PCB) bao gồm việc lên kế hoạch và thiết kế sơ đồ mạch, xác định vị trí

và định hướng của các linh kiện trên mạch, lựa chọn vật liệu và thiết kế các lớp PCB và các đường dẫn điện trên bản vẽ kỹ thuật… Nó đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và hiệu suất của mạch điện tử, tiết kiệm chi phí sản xuất và hỗ trợ sửa chữa và nâng cấp trong tương lai

Có rất nhiều phần mềm hỗ trợ thiết kế mạch hiện nay mỗi phần mềm đều có những

ưu điểm và nhược điểm riêng cung cấp nhiều tính năng và công cụ để hỗ trợ thiết

kế mạch trong đó phần mềm thiết kế mạch Altium Designer là một trong những phần mềm thiết kế mạch điện tử PCB (Printed Circuit Board) phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp điện tử Nó cung cấp cho người dùng một giao diện đồ họa thân thiện và các tính năng mạnh mẽ để tạo ra các mạch in phức tạp từ lập kế hoạch đến phân tích, tạo bản vẽ kỹ thuật và sản xuất mạch

Qua quá trình học dưới sự hướng dẫn của thầy Vũ Hồng Vinh Em đã thực hành được sản phẩm “ Mạch ổn áp tuyến tính 5V” và thu được kết quả tốt Trong quá trình thực hiện sản phẩm này, bản thân em đã học hỏi thêm được nhiều kiến thức

bổ ích liên quan đến ngành của em nói riêng hay Điện- Điện tử nói chung Em đã hiểu được cách hoạt động của một mạch điện cơ bản, hiểu được nguyên lý hoạt động và chức năng các linh kiện như: Tụ hóa, diode, điện trở, led…

Trong quá trình thực hiện, trình bày sản phẩm trên không thể tránh khỏi những sai sót nhất định, rất mong được nhận từ thầy những góp ý và đánh giá thẳng thắn để

em rút kinh nghiệm và hoàn thiện hơn trong sản phẩm này cũng như các sản phẩm trong tương lai

Em xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

Phần mở đầu 2

I, Giới thiệu 4

1, Sơ đồ nguyên lý 4

2, Nguyên lý, chức năng 4

3, Các linh kiện sử dụng 5

II, Các thao tác thiết kế mạch nguyên lý 6

III, Vẽ mạch in (PCB) 13

IV, Tổng kết 17

1, Kết luận 17

2, Hướng phát triển 17

I, Giới thiệu

1, Sơ đồ nguyên lý

Trong quá trình học tập, em đã quyết định sẽ thiết kế mạch in cho “ mạch ổn áp tuyến tính 5V”

2, Nguyên lý, chức năng

 Mạch ổn áp tuyến tính 5V là một mạch ổn áp tuyến tính được thiết kế để cung cấp một điện áp ổn định là 5V với đầu vào là một điện áp DC, như trong sản phẩm này giá trị điện áp đầu vào DC có giá trị là 9V

 Nguyên lý hoạt động của mạch hoạt động dựa trên một con IC lm78xx: Khi điện áp đầu vào của IC thay đổi, điện áp đầu ra sẽ được điều chỉnh để đưa ra một điện áp đầu ra ổn định là 5V

 Trong con IC lm78xx có một số thành phần quan trọng bao gồm transistor khuếch đại, điều chỉnh điện áp, điện trở phân áp và tụ điện lọc Trong đó, transistor khuếch đại sẽ hoạt động như một bộ điều khiển để điều chỉnh điện

áp đầu ra

 Điện áp đầu vào IC lm78xx sẽ được đưa vào bộ điều chỉnh bao gồm điện trở phân áp và transistor khuếch đại Khi điện áp đầu vào thay đổi, điện áp đầu

ra sẽ được điều chỉnh để đưa ra một điện áp đầu ra ổn định là 5V Các tụ điện được sử dụng để lọc nhiễu và đảm bảo điện áp đầu ra ổn định

3, Các linh kiện sử dụng

Sau khi đã tìm hiểu về nguyên lý, chức năng và sơ đồ nguyên lý của “mạch ổn áp tuyến tính 5V”, ta tìm các linh kiện có những đặc tính kỹ thuật phù hợp, tương thích để thiết kế mạch hoạt động dưới điều kiện tốt nhất

1 Điện trở 1k Ohm 2 Tụ 104

2 Tụ hóa 220uF/16V 1 diode

1 IC lm78xx 1 Led

2 Header (Rắc cắm chân vào, ra)

II, Thiết mạch nguyên lý

Mở phần mềm Alitium Desginer

Tạo project mới: File – Menu – New – Project

Chọn loại Project phù hợp

 Multi-board Design Project: Project nhiều mạch in PCB

 PCB Project: Project theo tiêu chuẩn công nghiệp hoặc tùy biến

 Integrated Library: Thư viện thiết kế mạch in tích hợp

 Script Project: Project chương trình Script bổ trợ thiết kế mạch in

 Name: Đặt tên Project

 Location: Vị trí lưu Project

Ở đây em chọn loại PCB Project và đặt tên là PCB_Project.PrjPCB

Tạo file sơ đồ nguyên lý (Schematic) cho project: Project – Add New to Project – Schematic và lưu lại (nên lưu tại cùng Folder với file Projcet thuận tiện cho việc

tìm kiếm)

Ở đây em lưu file Schematic dưới tên: Sheet1.SchDoc

Tạo thư viện nguyên lý thiết kế mạch: Project – Add New to Project – Schematic Library

 Hoặc ta có thể thêm các thư viện có sẵn ở trên mạng bằng cách dowload rồi thêm vào

 Như trong sản phẩm của em đã sử dụng thư viện Alitium

Library.IntLib được thầy vinh cung cấp Dưới đây là linh tải thư viện

(nhấn ctrl + click vào link để truy cập )

https://husteduvn-my.sharepoint.com/personal/duc_nguyenminh3_hust_edu_vn/ _layouts/15/onedrive.aspx?ga=1&id=%2Fpersonal%2Fduc

%5Fnguyenminh3%5Fhust%5Fedu%5Fvn%2FDocuments%2FSharing%2FT

%C3%A0i%20li%E1%BB%87u%20%C4%90A2%2FAltium%20Library

%2EIntLib&parent=%2Fpersonal%2Fduc%5Fnguyenminh3%5Fhust%5Fedu

%5Fvn%2FDocuments%2FSharing%2FT%C3%A0i%20li%E1%BB%87u

%20%C4%90A2

Vẽ sơ đồ nguyên lý

- Ta chọn các linh kiện đã được liệt kê ở phần I.3, chọn components phía bên trái màn hình và chọn thư viện vừa cài đặt để tìm các linh kiện

- Nếu như chưa có components ta có thể nhấn vào Panels – components để làm xuất hiện nó (góc trái màn hình)

Cửa sổ components

Tìm các linh kiện cho sơ đồ nguyên lý, dưới đây là các linh kiện em chọn từ thư

viện Alitium Library.IntLib

ST

T Tên linh kiện Tìm kiếm trong thư viện

Sau khi lấy các linh kiện ra, ta sắp xếp lại các linh kiện cho hợp lý

Nhấn Place – Wire (hoặc ctrl+ W) để nối các chân linh kiện lại với nhau

Sử dụng Net Label để kết nối các chân linh kiên Các chân linh kiện được đặt tên giống nhau sẽ kết nối với nhau Place – Net Label Đặt tên cho Net

Kết nối các chân linh kiên sử dụng Port Connection Place – Power Port

Đánh số tự động cho các linh kiện: Tools – Annotation – Annotate Schematics – Update Changes List – Accept Changes – Validate Change – Execute Change – Close

Sau khi đánh số ta thu được kết quả

III, Vẽ mạch in (PCB)

Tạo một file mạch in Project – Add New to Project – PCB – Save

Sau đó từ cửa số Design của schematic chọn Update Schematic Document

Kiểm tra lỗi nếu có Validate Changes – Execute Changes – Close Nếu tất cả

linh kiện đều được tích xanh có nghĩa là mạch không có lỗi và update sang pcb

Chọn tab PCB và sắp xếp linh kiện hợp lí

Đi dây cho mạch PCB: có thể đi dây thủ công hoặc đi dây auto Route-Auto route-All

Kết quả sau khi đi dây thu được mạch in:

Cắt gọn bo mạch Bấm phím 1-Design-Redesign Board shape và cắt theo ý muốn

Kết quả thu được

IV, Tổng kết

1, Kết luận

Trong quá trình học tập từ học phần thực tập cơ bản nói chung hay thiết kế mạch in trên Altium Design nói chung, một phần mềm rất hữu ích trong quá trình học tập cũng như công việc sau này, em đã không chỉ vận dụng kiến thức học được thông qua các giờ học trên lớp mà còn rèn luyện được thêm các kĩ năng cần thiết khác trong học tập và xa hơn là công việc sau này Kết quả đạt được này nhờ sự cố gắng, chăm chỉ tìm hiểu của bản thân mà còn phải nhắc đến sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Vũ Hồng Vinh Em xin cảm ơn thầy đã giúp đỡ em rất nhiều, tạo điều kiện cho em trong quá trình học tập môn học này

2, Hướng phát triển

 Nâng cao kỹ năng đọc tài liệu: học cách đọc và hiểu các tài liệu kỹ thuật như bản vẽ mạch, datasheet và các tài liệu liên quan

 Tự lập thư viện: như trong sản phẩm trên, em chỉ sử dụng thư viện có sẵn được thầy cung cấp, nên việc học tự lập một thư viện đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của các linh kiện trong mạch thiết kế với những nhu cầu khác nhau

 Làm thêm nhiều mạch phức tạp hơn, khó khăn hơn

 Nâng cao kiến thức về thiết kế mạch, mô phỏng mạch: Tìm hiểu các công nghệ mới nhất và các phương pháp thiết kế, mô phỏng khác nhau, cải thiện kỹ năng của mình

 Thiết kế layout PCB sao cho tối ưu

 Thực hành thiết kế mạch in nhúng: học các tích hợp các linh kiện IoT vào mạch để kết nối internet và các thiết bị khác