Đề cương bài giảng môđun Thiết kế thi công board mạch điện tử (Dùng cho trình độ Cao đẳng, Trung cấp) - Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Tp. Hồ Chí Minh

Để lấy linh kiện trong thư viện đặt vào trang vẽ: +Nhấp chọn menu Place--> Part.. +Gõ phím “P”.[r]

BỘ LAO ĐỘNG THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ NGHỆ II KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG MÔĐUN:

THIẾT KẾ THI CÔNG BOARD MẠCH ĐIỆN TỬ

(Dùng cho trình độ Cao đẳng, Trung cấp)

GVBS: Nguyễn Thị Thanh Hằng

TPHCM, tháng 03 năm 2018

Bài 1: CÀI ĐẶT PHẦN MỀM TRÊN MÁY TÍNH

Mục tiêu:

- Cài đặt được phần mềm thiết kế mạch trên máy tính

- Khởi động được phần mềm thiết kế mạch sau khi đã cài đặt

- Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác và tác phong công nghiệp

1.1 Giới thiệu phần mềm Orcad:

ORCAD là phần mềm với sự hỗ trợ của máy tính để :

- Vẽ sơ đồ mạch điện trên môi trường Capture Cis

- Vẽ mạch in trên môi trường Layout Plus

Với thư viện dồi dào - có cả các linh kiện bán dẫn mới như IC lập trình,…khoảng 30000 linh kiện được lưu trong thư viện có tên (.olb) sẽ giúp người sử dụng vẽ một sơ đồ nguyên lý mạch trên Capture Cis Và với khoảng

3000 kiểuchân cắm linh kiện (Footprint) được lưu trong thư viện với dạng tập

tin (.llb) giúp người sử dụng vẽ mạch in được thuận tiện và nhanh chóng hơn

1.2 Hướng dẫn cài đặt phần mềm

Bước 1: Đưa đĩa cài đặt chương trình vào máy(thường là đĩa CD-ROM)

Bước 2 : Cửa sổ Welcome xuất hiện trên màn hình, ta nhấp chuột vào nút Next

trong cửa sổ Welcome , lúc này trên màn hình xuất hiện cửa sổ Software license Agreement

Bước 3: Nhấp chuột chọn Yes trong cửa sổ Software license Agreement

Cửa sổ Licensing xuất hiện trên màn hình, ta chọn mục Standandlone licensing theo mặc định

Bước 4 : Nhấp chọn Next trong cửa sổ Licensing , trên màn hình sẽ xuất hiện

cửa sổ Standandlone Installation Option Tiếp tục chọn mục Install product on StandandloneComputer

Bước 5 : Nhấp chuột chọn Next trong cửa sổ Standandlone Installation Option

để tiếp tục, cửa sổ Key Codes xuất hiện trên màn hình

Bước 6 : Nhập các mã ký tự (mỗi ký tự một dòng) vào hộp thoại trong

cửa sổ Key Codes

Bước 7 : Nhấp chuột chọn Next trong cửa sổ Key Codes, trên màn hình xuất

hiện cửa sổ Authorization Codes

Bước 8 : Nhập lại các mã ký tự (cùng 1 dòng) vào hộp thoại thứ hai trên cửa sổ

Authorization Codes

Bước 9 : Nhấp chuột chọn Next trong cửa sổ Authorization Codes để tiếp tục,

xuất hiện cửa sổ User Information Ta nhập tên vào 2 mục Name và Company

Bước 10 : Nhấp chuột chọn Next trong cửa sổ User Information, cửa sổ User

Information Confirmation xuất hiện

Bước 11 : Nhấp chuột chọn Yes để xác nhận User Name Cửa sổ Set up Types

hiện lên màn hình với 2 mục tùy chọn, ta chọn theo mặc định của chương trình

là Typical

Bước 12 : Nhấp chuột chọn Next để tiếp tục, xuất hiện cửa sổ Select Program

Folder

Bước 13 : Nhấp chuột chọn Next trong cửa sổ Select Program Folder, cửa sổ

Microsoft Data Access Component 2.5 hiện ra

Bước 14 : Chọn Yes trong cửa sổ Microsoft Data Access Component 2.5 để xác

nhận, cửa sổ Start Copy File xuất hiện

Bước 15 : Chọn Next để tiếp tục việc cài đặt, cửa sổ Cadensen Product File

Transfer hiện ra để thông báo tiến độ cài đặt chương trình

Khi đã hoàn thành (100%), cửa sổ Setup Complete xuất hiện

Bước 16 : Nhấp chuột chọn Finish để kết thúc quá trình cài đặt.

1.3 Khởi động chương trình

Chọn Start > Programs > Orcad Family Release 9.2 >Capture Cis

Hay Start > Programs > Orcad Family Release 9.2 >Layout Plus

*Mở 1 tận tin đã có: Chọn menu File > Open > 1 menu sổ xuống,

chọn Project rồi chọn tập tin cần mở

*Tạo một tập tin mới :

Chọn File > New > 1 menu sổ xuống

Chọn Project: cửa sổ New Project hiện ra

Chọn Design: dùng để mở cửa sổ màn hình chỉ để vẽ mạch nguyên lý

Chọn Library: để mở màn hình biên soạn thư viện linh kiện

Chọn VHDL file: để mở cửa sổ lâp trình dùng để nạp IC nhớ

Chọn Text File: để mở cửa sổ xử lý văn bản

-Nhập tên vào mục Name

-Chọn mục Schematic để vẽ mạch điện

-Chọn đường dẫn ở mục Locationnhấp chuột chọn Browse Chọn OK để

vào màn hình cơ bản

Màn hình cơ bản:

Thanh côngcụchính

Vùng vẽ mạch điện Thanh công cụ vẽ nhanh

1.4 Cập nhật các linh kiên mới

*Mở thêm thư viện mới:

Ở hộp thoại Place Part, chọn Add Library, thư viện cần mở  Open

*Tạo linh kiện mới

Một số linh kiện trong Capture CIS không có hoặc muốn tạo hình dáng linh kiện theo ý riêng để dễ nhớ, ta có thể tạo thư viện linh kiện mới theo các bước sau:

-Tạo đường dẫn đến thư viện linh kiện mới: Chọn FileNewLibrary

-Cửa sổ Library hiện ra, chọn mục

đường dẫn đến thư viện linh

kiệnnhấp chuột phải, chọn New

part

-Hộp thoại New Part Properties hiện ra,

nhập tên linh kiện vào mục Name, nhấp

chọn OK.Cửa sổ biên soạn linh kiện mở

ra

-Sử dụng các lệnh Rectangle, Line,

Ellipse để tạo hình dáng linh kiện; lệnh

Text để tạo ký hiệu-tên cho linh kiện; lệnh Pin để tạo chân linh kiện

+Lệnh Text: cửa sổ Place Text xuất hiện để biên soạn văn bản

+Lênh Pin: cửa sổ Place Pin xuất hiện để tạo chân linh kiện

Sau khi đã tạo xong linh kiện với đầy đủ về hình dáng, tên, ký hiệu, tên và đặc tính của mỗi chân linh kiện, ta lưu lại với tên và đường dẫn đã được tạo từ trước

*Chỉnh sửa từ linh kiện đã có:

- Nhấp chọn linh kiện, nhấp chuột phải, chọn Edit Part

- Nhấp 2 lần vào chân linh kiện cần chỉnh sửa, thay đổi ở các mục:

 Name: tên chân linh kiện

 Number: số thứ tự chân linh kiện

 Shape: hình dáng chân linh kiện

 Type: loại chân linh kiện

 Chọn Pin Visible để nhìn thấy được chân linh kiện đó

Chọn OKđóng cửa sổ vừa mở

Chọn Update Current

1.5 Bài tập áp dụng

Bài 1: Tạo 1 tập tin mới có tên Baitap1.dsn trên Capture Cis, lưu vào đường dẫn D:/LOP…/TEN…/ Baitap1.dsn

Bài 2:Ghi nhận tên và chân cắm linh kiện thường sử dụng: điện trở, biến trở, led

đơn, tụ điện, cuộn dây, transistor(NPN/PNP), ujt, mosfet, jfet, diac, triac, scr, Vcc, GND ………

TÊN - ĐỊA CHỈ CỦA LINH KIỆN TRONG CAPTURE CIS

SSt

t Tên linh kiện

Capture Cis

19 Port nối 2/3/4/…

Bài 3:Tạo mới linh kiện Led 7 đoạn, IC 4404, IC 4508.(Xem datasheet) Bài 4: Chỉnh sửa IC4236 (Xem datasheet)

Bài 2: VẼ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ

Mục tiêu:

- Tạo được file thiết kế mới

- Chọn các thanh công cụ phù hợp để thiết kế mạch điện

- Vẽ được các sơ đồ nguyên lý mạch điện

- Rèn luyện tính tư duy, sáng tạo và chủ động trong học tập

2.1 Cửa sổ thiết kếcủa Orcad-Capture Cis

2.1.1.Các thanh công cụ

-Danh mục menu kéo xuống :

Danh mục này chứa các lệnh về tập tin như: New, Open, Save,Save as, … các lệnh để vẽ mạch điện như: Line, Polyline, Rectangle, Arc, Part, Wire, Bus,… ; các lệnh hỗ trợ như: Group, Ungroup, Zoom, Grid, Mirror, Rotate,…

-Thanh công cụ chính :

Thanh công cụ này chứa các lệnh để thực hiện nhanh mà không cần lấy ở trong danh mục menu phía trên

-Thanh công cụ để vẽ nhanh mạch điện :

Thanh công cụ này chứa các lệnh thực hiện nhanh mà không cần chọn ở danh mục menu kéo xuống như: Part, Wire, Bus, Line, Polyline,…

- Dòng trạng thái :

Ghi lại số phần tử được chọn trên màn hình, tỉ lệ hình ảnh tên màn hình, tọa độ (vị trí ) của chuột trên màn hình hiện hành

2.1.2 Các lệnh vẽ cơ bản

Chứa các lệnh hỗ trợ để vẽ mạch nguyên lý, ta cũng có thể chọn các lệnh trên thanh công cụ đứng thay cho các lệnh trong menu Place

- Lệnh Part: lệnh có chức năng mở cửa sổ Place Part để chọn linh kiện trong thư

viện

Để lấy linh kiện trong thư viện đặt vào trang vẽ:

+Nhấp chọn menu Place > Part

+Gõ phím “P”

+Nhấp chọn lệnh Place Part trên thanh công cụ đứng

Cửa sổ Place Part xuất hiện

+ Nhập tên linh kiện cần tìm vào mục Part

+Nhấp chọn Add/Remove Library khi cần mở/tắt thư viện linh kiện

- Lệnh Wire : lệnh có chức năng chọn chế độ nối mạch, đặt đường nối qua các

chân linh kiện

Để gọi lệnh Wire:

+Nhấp chọn menu Place > Wire

+Gõ phím “W”

+Nhấp chọn lệnh Wire trên thanh công cụ đứng

Con trỏ chuyển sang dấu “+” để bắt đầu việc nối mạch

- Lệnh Bus : lệnh có chức năng đặt đường nối gồm nhiều đường dẫn tín hiệu

Để gọi lệnh Bus :

+Nhấp chọn menu Place > chọn Bus

+Nhấp chọn lệnh Bus trên thanh công cụ đứng

Con trỏ chuyển sang dấu “+” để bắt đầu thực hiện lệnh

- Lệnh Junction: lệnh có chức năng đặt hay xóa điểm nối giữa 2 đường mạch

giao nhau

Để gọi lệnh Junction :

+Nhấp chọn menu Place > chọn Junction

+Nhấp chọn lệnh Junction trên thanh công cụ đứng

Con trỏ chuyển sang dấu “.” để bắt đầu thực hiện lệnh

- Lệnh Bus Entry : lệnh có chức năng đặt các đường dẫn từ các đường tín hiệu

đến khối nối chung(hay từ các đường dẫn nhỏ tới bus)

Để gọi lệnh Bus Entry :

+Nhấp chọn menu Place > chọn Bus Entry

+Nhấp chọn lệnh Bus Entry trên thanh công cụ đứng

Con trỏ chuyển sang dấu “/” để bắt đầu thực hiện lệnh

- Lệnh Net Alias : lệnh có chức năng để đặt tên (nhãn) cho các đường nối Bus

Để gọi lệnh Net Alias :

+Nhấp chọn menu Place > chọn Net Alias

+Nhấp chọn lệnh Net Alias trên thanh công cụ đứng

Cửa sổ Net Alias hiện ra Gõ nhãn vào mục Alias rồi nhấn OK

Con trỏ mang dấu “ ” để bắt đầu thực hiện lệnh

- Lệnh Power: lệnh có chức năng cho mở cửa sổ Place Part để chọn các dạng

nguồn

Để gọi lệnh Power :

+Nhấp chọn menu Place > chọn Power

+Nhấp chọn lệnh Power trên thanh công cụ đứng

Cửa sổ Place Power hiện ra Nhấp chọn nguồn theo yêu cầu rồi nhấn OK

Con trỏ mang dấu-có dạng nguồn đã chọn- để bắt đầu thực hiện lệnh

- Lệnh Ground : lệnh có chức năng cho mở cửa sổ Place Ground để chọn các

dạng nguồn điện áp âm hay các nguồn mass tín hiệu

Để gọi lệnh Ground:

+Nhấp chọn menu Place > Ground

+Nhấp chọn lệnh Ground trên thanh công cụ đứng

Cửa sổ Place Ground hiện ra Nhấp chọn theo yêu cầu rồi nhấn OK Con trỏ mang dấu “-“ có dạng nguồn đã chọnđể bắt đầu thực hiện lệnh

*Các dạng Power và Ground được lưu trữ ở thư viện Capsym

- Lệnh Off Page Connector : lệnh có chức năng cho đặt ký hiệu nối mạch trong

trường hợp mạch vẽ trên nhiều trang

Để gọi lệnh Off Page Connector:

+Nhấp chọn menu Place > chọn Off Page Connector

+Nhấp chọn lệnh Off Page Connector trên thanh công cụ đứng

Cửa sổ Place Off Page Connector hiện ra Nhấp chọn theo yêu cầu rồi nhấn OK

để bắt đầu thực hiện lệnh

- Lệnh No Connect : lệnh có chức năng cho đặt ký hiệu không nối mạch

(thường ở các chân IC) trên sơ đồ mạch

Để gọi lệnh No Connect:

+Nhấp chọn menu Place > chọn No Connect

+Nhấp chọn lệnh No Connect trên thanh công cụ đứng

Con trỏ mang dấu”X” để bắt đầu thực hiện lệnh

- Lệnh Tilte Block: lệnh có chức năng tạo khung tên trên trang vẽ

Nhấp chọn menu Place > chọn Tilte Block > đặt tên vào các ô trong mục Tilte Block

- Lệnh Text: lệnh có chức năng dùng để đặt văn bản lên trang vẽ

Để gọi lệnh Text:

+Nhấp chọn menu Place > chọn Text

+Nhấp chọn lệnh Text trên thanh công cụ đứng

Gõ văn bản vào cửa sổ Edit Text Nhấp chọn OK

- Lệnh Line: lệnh có chức năng dùng để vẽ các đường thẳng trên màn hình

Để gọi lệnh Line:

+Nhấp chọn menu Place > chọn Line

+Nhấp chọn lệnh Line trên thanh công cụ đứng

- Lệnh Polyline : lệnh có chức năng dùng để các đường thẳng khép kín(tạo

thành các đa giác)

Để gọi lệnh Polyline:

+Nhấp chọn menu Place > chọn Polyline

+Nhấp chọn lệnh Polyline trên thanh công cụ đứng

- Lệnh Rectangle : lệnh có chức năng dùng để vẽ hình vuông hay hình chữ nhật

lên trang vẽ

Để gọi lệnh Rectangle:

+Nhấp chọn menu Place > chọn Rectangle

+Nhấp chọn lệnh Rectangle trên thanh công cụ đứng

- Lệnh Ellipse : lệnh có chức năng dùng để vẽ hình các cung tròn lên trang vẽ

Để gọi lệnh Ellipse:

+Nhấp chọn menu Place > chọn Ellipe

+Nhấp chọn lệnh Ellipse trên thanh công cụ đứng

- Lệnh Arc : lệnh có chức năng dùng để vẽ các cung tròn lên trang vẽ

Để gọi lệnh Arc:

+Nhấp chọn menu Place > chọn Arc

+Nhấp chọn lệnh Arc trên thanh công cụ đứng

- Lệnh Picture : lệnh có chức năng cho phép chèn các hình ảnh dạng bitmap lên

trang vẽ

Để gọi lệnh Picture:

Nhấp chọn menu Place > chọn Picture

2.1.3.Vẽ sơ đồ nguyên lýtrên Capture Cis

Bước 1: Tạo tập tin mới trên môi trường Capture Cis :

- Vào môi trường Capture Cis: nhấp đúp vào biểu tượng Capture

hay chọn Start > Programs > Orcad Family 9.2 > Capture Cis

- Chọn File > New > Project

Gõ tên tập tin cần tạo vào mục Name

Nhấp chọn OK để bắt đầu vào màn hình trang vẽ

Bước 2:Lấy linh kiện trong thư viện đặt vào màn hình trang vẽ :

-Xem mạch điện có bao nhiêu linh kiện và số lượng mỗi loại

-Gõ phím “P” hay chọn lệnh Part trong menu Place hoặc chọn lệnh Place Part

Hộp thoại Place Part xuất hiện

Để chọn thêm thư viện, nhấp chọn Add Library để lấy thêm thư viện chứa linh kiện ta cần

Lần lượt gõ tên linh kiện ta cần vào mục Part, xem hình dáng linh kiện trong thư viện trước khi nhấp chọn OK để lấy linh kiện

Cứ tiếp tục như vậy để lấy hết linh kiện của mạch đặt vào trang vẽ

Bước 3: Nối các chân linh kiện theo sơ đồ mạch :

Gõ phím “W” hay chọn Place > Wire:

Nhấp chuột tại chân linh kiện cần nối rồi di chuyển con trỏ đến chân linh kiện cần nối với nó rồi nhấp chuột để đặt điểm nối

Cứ lần lượt như vậy để nối toàn mạch

Trong quá trình thực hiện, nếu linh kiện nằm trên mạch không phù hợp, ta có thể nhấp chọn linh kiện đó rồi xoay hay thay đổi vị trí linh kiện để việc nối mạch được thuận tiện và có tính thẩm mỹ

Bước 4: Biên soạn giá trị, tên chân cắm linh kiện, văn bản lên mạch điện

-Muốn thay đổi giá trị linh kiện thì nhấp đúp vào giá trị linh kiện đó Hộp thoại Display Properties hiện ra

Nhập giá trị linh kiện vào mục Value rồi nhấp chọn OK

-Muốn đặt tên cho mạch , chọn Place > Text Hộp thoại Place Text xuất hiện

Ta cũng có thể nhấp chuột vào lệnh Text trên thanh công cụ hoặc gõ phím “T”

để mở Place Text

Gõ nội dung văn bản vào hộp thoại rồi nhấp chọn OK

*Để xuống dòng , ta phải nhấn Ctrl + Enter trong Place Text

*Để thay đổi kiểu chữ có thể chọn mục Change và muốn xoay chữ thì chọn Rotate

Nhấp chọn OK khi đã gõ xong

-Nhấp đúp vào linh kiện, cửa sổ Properties Component xuất hiện: nhập tên footprint vào mục PCB footprint cho từng linh kiện

Bước 5: Kiểm tra và lưu tập tin vừa thực hiện :

Kiểm tra lại mạch so với mạch nguyên lý về linh kiện, đường nối, giá trị linh kiện