Thiết kế mạch đèn led sáng theo âm nhạc

LỜI NÓI ĐẦU Kĩ thuật điện tử hiện nay rất phát triển, nó đuợc áp dụng rất nhiều vào các lĩnh vực như tự động hoá, sản suất công nghịêp và còn nhiều lĩnh vực khác nữa. Cùng với sự phát triển của nền kinh tế và khoa học kỹ thuật trên con đường công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước. Ngành điện tử nói chung đã có những bước tiến vượt bậc và mang lại những thành quả đáng kể. Ngày nay việc áp dụng công nghệ thông tin vào các lĩnh vực khá đa dạng,. Việc áp dụng CNTT vào điện tử cũng vậy,để trợ giúp người thiết kế mạch chuyên nghiệp, tập đoàn Cadence® đã cho ra đời phần mềm vẽ mạch Orcad . Orcad là một phần mềm chuyên dụng rất mạnh với giao diện rất thân thiện, cách sử dụng đơn giản. Chúng có thể vẽ mạch nguyên lý với OrCAD Capture, chạy mô phỏng với Pspice, đặc biệt là chức năng vẽ mạch in rất mạnh với OrCAD layout, cùng với một thư viện linh kiện khổng lồ được hầu hết các nhà sản xuất linh kiện điên tử cung cấp cho OrCAD.. Để các sinh viên có tăng khả năng tư duy và làm quen với công việc thiết kế, chế tạo chúng em đã được cô giao cho thực hiện đồ án: “Thiết kế mạch đèn led sáng theo âm nhạc” nhằm củng cố về mặt kiên thức trong quá trình thực tế. Với những kiến thức học được từ thầy cô giáo cộng thêm tài liệu tham khảo tuy có thể hoàn thành đồ án này nhưng không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót, chúng em rất mong nhận đuợc sư dạy bảo của thầy cô và ý kiến đóng góp của các bạn. Chúng em chân thành cảm ơn cô giáo : đã dạy cho chúng em những kiến thức cơ bản để chúng em có thể hoàn thành đồ án. Nhận xét của giáo viên:

LỜI NÓI ĐẦU

Kĩ thuật điện tử hiện nay rất phát triển, nó đuợc áp dụng rất nhiều vào các lĩnh vực như tự động hoá, sản suất công nghịêp và còn nhiều lĩnh vực khác nữa

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế và khoa học kỹ thuật trên con đường công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước Ngành điện tử nói chung đã có những bước tiến vượt bậc và mang lại những thành quả đáng kể

Ngày nay việc áp dụng công nghệ thông tin vào các lĩnh vực khá đa dạng, Việc áp dụng CNTT vào điện tử cũng vậy,để trợ giúp người thiết kế mạch chuyên nghiệp, tập đoàn Cadence® đã cho ra đời phần mềm vẽ mạch Orcad Orcad là một phần mềm chuyên dụng rất mạnh với giao diện rất thânthiện, cách sử dụng đơn giản Chúng có thể vẽ mạch nguyên lý với OrCAD Capture, chạy mô phỏng với Pspice, đặc biệt là chức năng vẽ mạch in rất mạnh với OrCAD layout, cùng với một thư viện linh kiện khổng lồ được hầuhết các nhà sản xuất linh kiện điên tử cung cấp cho OrCAD

Để các sinh viên có tăng khả năng tư duy và làm quen với công việc

thiết kế, chế tạo chúng em đã được cô giao cho thực hiện đồ án: “Thiết kế mạch đèn led sáng theo âm nhạc” nhằm củng cố về mặt kiên thức trong

quá trình thực tế

Với những kiến thức học được từ thầy cô giáo cộng thêm tài liệu tham khảo tuy có thể hoàn thành đồ án này nhưng không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót, chúng em rất mong nhận đuợc sư dạy bảo của thầy cô và ý kiến đóng góp của các bạn

Chúng em chân thành cảm ơn cô giáo : đã dạy cho chúng em những kiếnthức cơ bản để chúng em có thể hoàn thành đồ án

1

Nhận xét của giáo viên:

2

Đề tài: Mạch đèn Led sáng theo âm nhạc

Tóm tắt báo cáo:

Phần I: Cơ sở lý thuyết

Tìm hiểu phân tích IC AN6884

Phần II: Ứng dụng Orcad để vẽ mạch

Các bước tiến hành vẽ mạch Schematic

Các bước tiến hành vẽ mạch Layout

3

Dòng điện ra: I led=15mA

Led sáng khi khi tín hiệu vào ở mức

thấp

5 led ở thanh đáp ứng theo logarit với

các mức: -10, -5, 0, 3, 6dB

Thành phần linh kiện bên ngoài rất it

Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của AN6884:

Nhìn vào sơ đồ cấu tạo ta thấy bên trong AN6884 gồm có 6 bộ OPAM Trong đó 1 OPAM có tác dụng khuếch đại tín hiệu vào(Vin) và 5 OPAM

4

còn lại có vai trò như mạch so sánh Tín hiệu và được so sánh với Vref Ta

có thể thay đổi Vref bằng cách lắp them biến trở để phân áp Vref

Thứ tự chân cảu AN6884 như sau:

3 biến trở, như vậy ta có 15led với 3 hàng led sáng theo nhạc với mức điện

áp tham chiếu khác nhau, kết quả thu được hiệu ứng led sáng theo nhạc khá thú vị Sơ đố mạch như sau:

Mạch nguồn sử dụng IC KA7805 ổn định điện áp 5V cung cấp cho AN6884 hoạt động AN 6884 có thể hoạt động mức điện áp từ 3-18V nhưng chúng

em dùng 7805 để ổn định giá trị điện áp tham chiếu (Vref)

6

Tạo một project mới như sau:

 Chọn menu file >> new >> project.



8

Chọn tên file và địa chỉ đường dẫn cho file vừa tạo:

9

Sau khi chúng ta đã chọn xong đường dẫn kết thúc quá trình đầu tiên là tạo một file mới cho thiết kế.

Sau đây chúng ta sẽ trực tiếp giao tiếp với giao diện của Orcad để thiết kế mạch, Để tìm linh kiện ta có thể làm như sau:

 Nhấn P

 Chọn biểu tượng

 Hoặc chọn PlacePart.

10

Ta thấy rằng mạch này gồm có: 7 điện trở, 8 tụ hóa, 2 tụ gốm, 16led(5mm),

3 IC AN6884, 1 IC 7805, 1 connector 1, 1 connector 2.

Ban đầu chúng ta sẽ lấy điện trở:

11

Chúng ta sẽ lấy hết số điện trở cần thiết cho mạch:

12

Lặp lại quá trình trên với các linh kiện tiếp theo:

- Tụ hóa: số lượng = 8

Tụ gốm: số lượng = 2

13

Led 5mm: số lượng = 15

IC 7805: số lượng =1

14

Conector 1: số lượng =1

Conector 2: số lượng =1

15

AN 6884 là linh kiện không có trong thư viện Orcad do vậy chúng ta cần tạolinh kiện mới, chọn File-NewLibrary:

16

Đặt tên cho linh kiện mới và chọn đường dẫn, sau đây là giao diện để tạolinhkiện mới:

17

Dùng công cụ Place rectangle trên thanh công cụ để vẽ hình chữ nhật

Vẽ Hình chữ nhật xong chọ place Pin để vẽ chân linh kiện Tại mục Name chọn tên chân Number : số chân v.v

18

Sau khi tạo các tên chân và số chân linh kiện tương ứng ta có được linh kiện AN

6884 như hình sau:

19

Thêm An 6884 vừa tạo vào thư viện, ta tiếp tục lấy thêm 3 IC AN 6884 Và cuối cùng khi lấy hết tất cả các linh kiện sẽ có hình sau:

20

Tiếp theo ta sắp xếp linh kiện theo sơ đồ mạch

21

Nối các linh kiện với nhau Cuối cùng ta có sơ đồ mạch nguyên lý như sau:

22

Kiểm tra xem mạch vừa vẽ có lỗi hay không:

23

Tạo file netlist có đuôi *.MNL:

24

Sau khi tạo xong file có đuôi *.MNL chúng ta sẽ khởi động ORCAD Layout:

25

Tạo file mới Load file DEFAULT.TCH

Load file netlist:

26

Chọn đường dẫn lưu tên mạch layout:

27

Phần mềm sẽ đưa ra một thông báo là không tìm thấy sơ đồ chân của linh kiện có tên là Resistor với kí hiệu R1, khi đó chúng ta cần tìm một sơ đồ chân sao cho phù hợp với linh kiện đó ngoài thực tế:

28

Như ở đây thì linh kiện đầu tiên là điện trở R1 chúng ta vào thư viện chọn JUMPER :

29

Tương tự với các linh kiện khác chúng ta cũng làm tương tự:Tụ:

Biến trở:

30

IC 7805:

Led 5mm:

31

Connector 2:

IC AN 6884 không có trong thư viện nên cần phải tạo footprint mới:

32

Ta thấy khoảng cách giữa các chân footprint của linh kiện =100mils Nên

lựa chọ System Settings như sau:

33

Sau đó tạo chân linh kiện hoàn chỉnh:

34

Cuối cùng khi đã chọn sơ đồ chân phù hợp cho tất cả các linh kiện chúng ta

sẽ có được hình sau:

35

Khi chúng ta đã có được sơ đồ như trên thì để có được một mạch in phù hợp chúng ta cần có những định dạng cho mạch in của mình:

System Settings:

36

Định dạng số lớp của mạch in:

37

Tiếp theo chúng ta sẽ định dạng cỡ của đường dây đi trong mạch:

Chọn đường dây độ rộng: min=0.8mm, max=0.9mm

38

Sau khi định dạng xong chúng ta tiến hành sắp xếp lại linh kiện sao cho hợp

lý sau đó tiến hành đi dây Trong Orcad có chế độ cho phép đi dây tự động, chúng ta cũng có thể đi dây bằng tay tuy vào độ phức tạp và tính thẩm mỹ của người thiết kế

Ở mạch này chúng em thực hiện đi dây bằng tay Chọn Add/Edit route Mode trên thanh công cụ.:

39

Sau qua trình đi dây và chỉnh sửa chúng ta thu được một mạch thiết kếhoàn chỉnh, từ mạch in này chúng ta có thể tự tay tạo ra một sản phẩm điện

tử cho riêng mình từ sơ đồ nguyên lý ban đầu Sau đây là mạch in hoàn chỉnh:

40

Kết quả:

Ưu điểm: Mạch in hoàn thành khá nhỏ gọn và đẹp Linh kiện xếp khá hợp

lý nên đường mạch nối các linh kiện khá ngắn.Tín hiệu truyền ít nhiễu

Hạn chế: còn đi 2 dây nhỏ ở lớp top.

Tính thực tế của mạch: Dùng để trang trí loa với hiệu ứng nhấp nháy theo

âm nhạc khá đẹp mắt

Tài liệu tham khảo:

Giáo trình thiết kế mạch điện tử (Nhà xuất bản giáo dục)

Ebook: Hướng dẫn sử dụng Orcad

http://www.alldatasheet.com

http://www.google.com.vn

41