hướng dẫn sử dụng proteus và ứng dụng

 Để đưa các đối tượng vào giữa vùng làm việc chỉ cần đưa con trỏ đến vị trí đó và  Giữ Shift và rê chuột đến lề vùng làm việc để di chuyển đến vị trí khác Shift Pan, hay đơn giản hơn,

KỸ THUẬT- CÔNG NGHỆ CẦN THƠ

KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ- VIỄN

THÔNG

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN Sinh viên thực hiện: Ngươn Trọng Tín MSSV: 1350267

Trần Minh Sang MSSV: 1350422

Lớp: Công nghệ Kỹ thuật Điện- Điện tử 2013

ĐIỂM NHẬN XÉT CỦA GIẢNG V IÊN HƯỚNG DẪN

Thế kỷ 21, là thế kỷ đánh dấu sự bùng nổ về công nghệ nói chung và đối với công nghệ sản xuất mạch điện tử nói riêng Quá trình thiết kế mạch điện tử với sự

hỗ trợ của các phần mềm chuyên dụng đã và đang thu hút được sự quan tâm của nhiều sinh viên, giảng viên cũng như các kỹ sư trong ngành Trong quá trình thiết

kế mạch điện tử, để tiết kiệm thời gian và tối ưu mạch, hay để xây dựng ý tưởng mới đòi hỏi bạn phải có một phần mềm mô phỏng mạch chuyên dụng

Trên cơ sở đó, Protues đã ra đời và phát triển trên 12 năm nay bởi Labcenter

Electronics (công ty sản xuất phần mềm của Anh), được rất nhiều người sử dụng

trên toàn thế giới Với Protues chúng ta có thể mô phỏng hầu hết các dạng mạch điện tử Protues gồm hai chương trình chính là: ISIS cho phép thiết kế và mô phỏng

hệ thống điện tử (bao gồm mạch phần cứng, giao diện bên ngoài là mô phỏng mạch

điện tử), ARES cho phép người dùng thiết kế mạch in PCB (Printed Circuit

Board)

Đối với sinh viên của ngành Điện- Điện Tử- Viễn Thông, việc có một phần mềm ưu việt với một hệ thống chương trình đầy đủ công cụ và đa dạng tùy biến như

Protues đã tạo nên sức hút mạnh mẽ hơn bao giờ hết Với mong muốn giới thiệu

các tính năng tuyệt vời của Protues một cách bao quát nhất, nhóm chúng tôi chọn phần mềm Protues 8.1 là bản cập nhật gần đây của Protues để thực hiện đồ án này

Với kinh nghiệm và trình độ còn giới hạn của nhóm, chắc chắn sẽ có nhiều thiết sót trong đồ án này, rất mong được sự đóng góp mang từ các bạn và quý thầy, cô

Trong thời gian làm Đồ án, chúng em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến, và chỉ bảo nhiệt tình của các thầy ở khoa Điện- Điện tử- Viễn thông, và thầy Vũ Văn Quang

Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong trường Đại học Kỹ thuật- Công nghệ Cần Thơ nói chung, khoa Điện- Điện tử- Viễn thông nói riêng đã dạy cho chúng em những kiến thức căn bản nhất, từ những môn đại cương cho đến những môn chuyên ngành chuyên sâu, giúp chúng em có được cơ sở lý thuyết vững vàng

và tạo điều kiện, môi trường thuận lợi cho chúng tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Cuối cùng, nhóm xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện, quan tâm và giúp đỡ, động viên nhóm trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu cho đến khi kết thúc Đồ án ngày hôm nay

Cần Thơ, ngày 25 tháng 11 năm 2016

Sinh viên thực hiện:

Ngươn Trọng Tín Trần Minh Sang

PHẦN 1: HƯỚNG DẪN CÀI ĐẶT PHẦN MỀM PROTUES 8.1 1

I Hướng dẫn tải phần mềm Protues 8.1 1

II Hướng dẫn cài đặt Protues 8.1 2

1 Cài đặt phần mềm 2

2 Crack Protues 8.1 5

PHẦN 2: GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT 6

I Khởi động phần mềm Protues 8 6

II Giao diện chương trình ISIS 8

III Chọn các thao tác cơ bản trên vùng làm việc chính 11

IV Sử dụng thư viện ISIS 11

V Điều chỉnh thư viện 14

PHẦN 3: MẠCH MÔ PHỎNG 16

I Mô phỏng tương tự 16

1 Mạch RLC 16

2 Mạch khuếch đại công suất 25

II Mạch mô phỏng số 30

1 Mạch đếm từ 0 đến 9 30

2 Mạch đếm bất đồng bộ 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO 46

PHẦN 1: HƯỚNG DẪN CÀI ĐẶT PHẦN MỀM PROTUES 8.1

 Truy cập vào link dưới đây để tải Protues 8.1 full Crack:

http://www.mediafire.com/download/ekkc7ikwbikgvks/Proteus+8.1+SP1+Pro.zip

 Sau khi hoàn tất tải về, ta lưu vào thư mục muốn quản lý và tiến hành giải nén:

Hình 1.1: Sau khi giải nén file

II Hướng dẫn cài đặt Protues 8.1

1 Cài đặt phần mềm

 Nhấp đôi vào file Protues8.1.SP1.exe để tiến hành cài đặt:

Hình 1.2: Tiến hành cài đặt Protues 8.1

 Chọn Next và chọn I accept the term of this agreement:

Hình 1.3: Điều khoản khi cài đặt Protues 8.1

 Chọn Use a locally installed license key và nhấn Next:

Hình 1.4: Chọn phương thức cài đặt Protues 8.1

 Tiếp theo chọn

Product Licence

Key Đây là trang

hiển thị thông tin

 Nhấn Next và chọn Typical để tiếp tục:

 Nhấn Close để kết thúc tiến trình cài đặt phần mềm Protues 8.1:

Hình 1.6: Chọn phiên bản muốn dùng

Hình 1.7: Hoàn thành cài đặt

2 Crack Protues 8.1

 Lưu ý: Để có thể sử dụng chương trình và được cập nhật, ta cần liên hệ

với Công ty Labcenter để mua bản quyền qua Website

www.labcenter.co.uk Nếu không chúng ta có thể sử dụng file

patchNoKey.exe có trong sản phẩm để Crack phần mềm Tuy nhiên cần

chú ý nếu sử dụng phương pháp này thì chúng ta sẽ không thể cập nhật

các linh kiện mới cho ISIS từ Labcenter!

Hình 1.8: Phần mềm Protues 8.1 đã được Crack

hoàn toàn và có thể sử dụng

PHẦN 2 : GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT

 Sau khi mở phần mềm, nó sẽ hiện ra giao diện như sau:

 Sau đó chọn

Hình 2.3: Giao diện sau khi đã chọn ISIS Hình 2.2: Giao diện khi mở phần mềm Protues 8.1

mềm

II Giao diện chương trình ISIS

Chứa một số lệnh của thanh trình đơn ở dạng Shortcut như New,

Save, Open… và các nút sau:

: Tìm kiếm linh kiện

: Chỉnh sửa thuộc tính chung

: Các công cụ quản lí trang làm việc

: Xuất danh sách linh kiện

: Kiểm tra lỗi mạch điện (ERC)

: Liên thông ARES để vẽ mạch in

c Thanh công cụ:

Component- Thêm linh kiện vào bản vẽ

Junction Dot- Thêm nối nơi giao nhau của đường dây

Wire Label- Gán tên cho đường dây

Text Script- Thêm Text vào bản vẽ

Bus- vẽ đường Bus

Sub Circuit- Mạch phụ

Instant Edit Mode- Chỉnh sửa nhanh thuộc tính linh kiện Inter- sheet Terminal- Nối đầu cực

Device Pin- Vẽ chân linh kiện

Simulation Graph- Vẽ đồ thị mô phỏng

Tape Recorder- Băng ghi

Generator- Các máy phát tín hiệu

Voltage Probe- Đầu dò điện áp

Current Probe- Đầu dò dòng điện

Virtual Instruments- Các thiết bị ảo

phần bản vẽ đang hiển thị trên vùng làm việc chính Khi ta chọn một linh kiện, kí hiệu nguyên lỹ của nó cũng được hiển thị lên vùng này

f Vùng làm việc chính:

Đây là nơi thực hiện toàn bộ các thao tác để hoàn thành bản vẽ

 Chọn đối tượng: Nhấp chuột phải lên đối tượng

 Bỏ chọn: Nhấp chuột phải lên vùng trống

 Xóa đối tượng: Nhấp đôi chuột phải lên đối tượng

 Di chuyển: Chọn, kéo rê bằng chuột trái đến vị trí mới

 Để đưa các đối tượng vào

giữa vùng làm việc chỉ cần đưa con trỏ đến vị trí đó và

 Giữ Shift và rê chuột đến lề vùng làm việc để di chuyển đến vị trí

khác (Shift Pan), hay đơn giản hơn, hãy click lên phần đó trên

vùng hiển thị

 Để mở thư viện ISIS ta chọn nút Component, nhấp trái lên nút P (Pick

Devices)

Hình 2.6: Di chuyển đối tượng

 Chúng ta có thể tìm nhanh đến 1 thư viện bằng cách nhấp vào Keywords

sau đó gõ ký tự đầu tiên của tên thư viện đó (nếu có hơn 1 thư viện cùng

ký tự đầu thì cần gõ đến khi gặp đúng thư viện cần Tương tự thế cho các thư viện linh kiện khác

 Trong thư viện của chúng tôi, ISIS chia thành 4 loại linh kiện:

 Linh kiện dùng để mô phỏng (No PCB Package)

 Linh kiện không dùng để mô phỏng (No Simulator Model)

 Linh kiện có đủ các chức năng

 Linh kiện chỉ để vẽ sơ đồ nguyên lý

 Do đó khi thực hiện mô phỏng ta cần chú ý lấy đúng loại linh kiện

 Ta lần lượt nhấp đôi vào các linh kiện cần dùng, các linh kiện này sẽ xuất

hiện ở vùng lấy thiết bị Khi lấy đủ linh kiện, bấm Close để đóng thư

 Thư viện ISIS được mở

 Thư viện ISIS được mở

Hình 2.7: Mở thư viện ISIS

 Thư viện ISIS được mở

 Trong khi chọn linh kiện, ta có thể sử dụng các nút để xoay các góc và các nút để lấy đối xứng ngang, dọc linh kiện

 Ngoài ra, ISIS còn hỗ trợ công cụ tìm kiếm linh kiện khá nhanh Trong lúc đang vẽ mạch, bạn bấm phím P để xuất hiện cửa sổ Pick/ Replace

Library Part:

Hình 2.9: Cách lấy linh kiện được chọn ra vùng làm việc

Hình 2.8: Giao diện khi mở thư viện

 Trong cửa sổ Pick/ Replace Library Part ta có các lựa chọn sau:

 Match Whole Words: hiện thị toàn bộ tên các phần tử

 Show only parts with models: chỉ hiện thị phần tử với các mô

hình

 Chọn Component, nhấp trái lên L (Manage Libraries) hay Menu

Library/ Library Manager

Hình 2.11: Mở quản lý thư viện

Hình 2.10: Nhấn P để gọi thư viện nhanh

 Tại đây, ta có thể lựa chọn một số linh kiện thường dùng nhất và đưa vào

thư viện người dùng có tên USERDVC để nhanh chóng tìm được sau này (khi cần ta vào Pick Device rồi vào thẳng thư viện USERDVC để

lấy)

 Ngoài ra còn có các lệnh khác như kết xuất thư viện (Dump Library),

tạo thư viện mới, khôi phục thư viện cũ…

 Bởi ISIS thiên về mô phỏng nên để có thể tạo mới hay chỉnh sửa thư viện, ta phải dựa trên các thông số của mô phỏng SPICE khá phức tạp

Hình 2.12: Khi mở Devices Library

Manager

PHẦN 3: MẠCH MÔ PHỎNG

Trong phần này, nhóm xin trình bày cách vẽ và chạy mô phỏng mạch dao động

RLC và mạch khuếch đại công suất bằng chương trình ISIS (hệ điều hành

Bước 2: Chọn linh kiện

Để lấy linh kiện, chọn nút Component:

 Sau đó chọn nút Pick Devices hoặc gõ P để mở thư viện linh kiện:

 Để lấy điện trở, gõ Res vào khung tìm kiếm sau đó nhấp đôi chuột vào

RES bên khung Device.

Hình 3.3: Tìm và đưa điện trở ra vùng linh kiện

 Cũng trong thư viện, ta gõ tên linh kiện ta cần lấy sau đó cũng nhấp đôi

tên linh kiện bên khung Device:

 Để lấy tụ điện, chọn CAP

 Để lấy cuộn dây, chọn INDUCTOR

 Để lấy nguồn một chiều, chọn BATTERY

 Để lấy nút nhấn, chọn BUTTON

 Các linh kiện đã chọn sẽ xuất hiện trong vùng linh

kiện:

Bước 3: Vẽ mạch

 Để đưa linh kiện vào vùng vẽ mạch, hãy chọn tên linh kiện, rồi sang vùng

vẽ mạch nhấp chuột trái vào vị trí cần đặt

 Để di chuyển linh kiện, nhấp chuột phải vào linh kiện để chọn (linh kiện đổi màu), sau đó nhấp chuột trái và kéo rê đến vị trí cần đặt

 Căn cứ vào sơ đồ nguyên lí, ta chọn linh kiện như và sắp xếp vào vị trí tương ứng trong vùng vẽ mạch như sau:

 Để nối dây các linh kiện, chỉ cần đặt con trỏ ở chân linh kiện thứ nhất, nhấp trái chuột đưa đến chân linh kiện thứ hai sau và nhấp trái chuột

 Muốn xóa linh kiện thì nhấp chuột phải vào linh kiện

 Để ISIS hỗ trợ tự động đi đường dây thì chọn nút Enable/ Disable wire

auto- Router

 Tại các điểm nối dây sẽ có dấu chấm

Hình 3.4: Các linh kiện được đưa ra vùng làm việc

 Sau khi nối dây các linh kiện, ta có sơ đồ mạch:

 Rồi chọn ANALOGUE, sang vùng vẽ mạch nhấn chuột trái kéo rê một đoạn để tạo đồng hồ đo ANALOGUE

 Để mở biểu đồ, nhấp vào chữ ANALOGUE ANALYSIS

 Sau đó sẽ xuất hiện biểu đồ:

 Để gán giá trị điện áp vào biểu đồ, hãy nhất nút

Hình 3.6: ANALOGUE trong vùng làm việc

Hình 3.7: Biểu đồ ANALOGUE ANALYSIS

 Sau đó cửa sổ Add Transient Trace xuất hiện, nhập L1(2) (tên que đo) vào ô Probe P1, rồi chọn OK

 Sau đó nhấp vào nút Edit Graph

 Xuất hiện cửa sổ Edit Transient Graph:

Hình 3.8: Cửa sổ Add Transient Trace

 Bỏ chọn ô Initial DC solution (bỏ thành phần điện áp DC) Nhấp “00” vào ô Start time (thời gian bắt đầu) Nhập 200m vào ô Stop time (thời

gian kết thúc), vì biên độ dao động suy giảm rất nhanh

 Các ô khác để mặc định, rồi chọn OK

 Sau đó chọn nút Simule Graph xem dạng tín hiệu của dao động:

Hình 3.9: Cửa sổ Edit current graph

 Để xem giá trị điện áp tại những thời điểm trên biểu đồ, hãy nhấp chuột vào biểu đồ khi đó sẽ xuất hiện một đường thẳng đứng Giá trị điện áp, thời gian sẽ được đánh dấu chéo tại điểm mà ta muốn dừng

✓ Kết luận: qua biểu đồ trên, ta dễ dàng thấy được dạng tín hiệu và độ sụt giảm biên độ của dao động RLC

Hình 3.10: Tín hiệu dao động

2 Mạch khuếch đại công suất

 Sơ đồ nguyên lí của mạch:

 Các linh kiện bao gồm: Transistor (tip 42, 2SA1085, 2SC1162,

2SC2547), tụ hoá, Diode (1N4007), Diode Zenner (1N479A), biến trở,

tụ gốm, cuộn dây (độ tự cảm), điện trở, Speaker (loa),…

Bước 1: Lấy linh

kiện từ thư viện

 Để lấy transictor, chọn lần lượt ta gõ tip 42, 2SA1085, 2SC1162

 Để lấy cuộn dây, chọn INDUCTOR

 Để lấy nguồn một chiều, chọn BATTERY

 Để lấy nút nhấn, chọn BUTTON

 Để lấy điện trở, chọn RES

 Để lấy tụ, chọn CAP, CAP- ELC…

 Để lấy loa, chọn SPEAKER

Bước 2: Tiến hành đưa các linh kiện từ vùng linh kiện

Device ra vùng làm việc, sau đó sắp xếp theo sơ đồ

nguyên lí:

Hình 3.13: Lấy đưa linh kiện từ Devices ra vùng làm việc

 Lấy đầu dò, ta chọn Voltage probe

 Lấy đầu dò nối vào các điểm cần hiển thị xung Đặt lại tên cho các đầu

dò bằng cách nhấp trái sau đó nhấp phải vào các đầu dò

Hình 3.14a: Đặt đầu dò đo các giá trị mong muốn

Hình 3.14b: Đặt đầu dò đo các giá trị mong muốn

Bước 3: Tiến hành mô phỏng

 Chạy mô phỏng mạch trên bằng cách nhấp nút Play dưới màn hình làm

việc:

Hình 3.15: Mạch chạy mô phỏng Hình 3.15: Nối các linh kiện đúng như sơ đồ nguyên lý

Hình 3.16a: Quan sát các giá trị

Hình 3.16b: Quan sát các giá trị

Hình 3.16c: Quan sát các giá trị

 Do nhóm đã trình bày cách mở phần mềm Protues 8 và chương trình

ISIS ở phần I mô phỏng tương tự, nên ở phần này nhóm xin đi nhanh

đến phần hướng dẫn lấy linh kiện và vẽ mạch mô phỏng mạch đếm từ 0 đến 9

 Mạch đếm từ 0 đến 9 cần có các linh kiện cần thiết sau: Timer IC 555,

7SEG-COM-ANOG(LED), 7447, 7490, tụ hoá, điện trở…

Bước 1: Lấy linh kiện

 Chọn nút Pick Devices hoặc gõ P để mở thư viện linh kiện:

 Để lấy điện trở, gõ Res vào khung tìm kiếm sau đó nhấp đôi chuột vào

RES bên khung Device

Hình 3.18: Lấy điện trở từ Pick Devices

 Để lấy các linh kiện tiếp theo nhấp đôi tên linh kiện bên khung Device:

Timer IC 555, 7SEG-COM-ANOG(LED), IC 7447, IC 7490, Tụ hoá,

Điện trở…

 Để lấy Timer IC 555, chọn 555

Hình 3.19: Lấy Timer IC 555 từ Pick Devices

• Để lấy 7SEG-COM-ANOG(LED), chọn 7SEG

• Để lấy IC 7447, chọn 7447

• Để lấy IC 7490, chọn 7490

• Để lấy tụ hóa, chọn hitemp 100u50v

 Các linh kiện đã chọn sẽ xuất hiện trong vùng linh kiện:

Hình 3.20: Lấy 7SEG-COM-ANOG(LED) từ Pick Devices

Bước 3: Dựa vào sơ đồ nguyên lí ta vẽ được mạch sau:

 Các linh kiện sau đã được đặt giá trị:

 Điện trở R1, R2: 10k

 Điện trở nối với các chân của IC 7447: 220 Ohm

 Đối với IC 7490 có 1 số thông tin về nó mà chúng ta cần nắm:

Bước 4: Tiến hành mô phỏng mạch

Chạy mô phỏng bằn g cách nhần nút Play dưới màn hình làm việc:

Chạy mô phỏng

Dừng mô phỏng

Hình 3.22: Mạch đang chạy (đếm)

2 Mạch đếm bất đồng bộ

 Mạch có sơ đồ nguyên lí như sau:

 Trước tiên ta khởi động phần mềm Protues 8 và khởi động chương trình ISIS

Hình 3.23: Sơ đồ nguyên lí mạch đếm bất đồng bộ

Hình 3.24: Khởi động chương trình ISIS

 Mạch này gồm các linh kiện sau: 3 D FlipFlop (74LS74), xung Clock,

2 cổng Logicstate

 Trong giao diện của chương trình ISIS xuất hiện chọn File/ New Design

để vào trang làm việc mới

 Để sắp xếp và vẽ linh kiện thuận lợi ta chọn lưới Grid từ Menu/ View/

Grid

Hình 3.25: Mở trang làm việc mới

Hình 3.26: Chọn lưới Grid để vẽ mạch

 Để lấy linh kiện vào thư viện tại biểu tượng Component > P (Pick

Devices)

 Sau đây là các bước tiến hành lấy linh kiện cần thiết cho mạch, khi lấy linh kiện cần nhấp đôi vào linh kiện đó hoặc nhấp vào linh kiện sau đó

nhấn Enter

Bước 1: Trong thu viện linh kiện Pick Devices chọn 74LS/ DflipFlop 74LS74

Hình 3.27a: Vào thư viện Hình 3.27b: Chọn P để lấy linh kiện

Hình 3.28: Lấy 74LS74 ra vùng linh kiện