Bao cao thuc tap co ban - Bao cao thuc tap co ban ...................... PDF

Preview

Summary

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘIVIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG----∎----BÁO CÁO THỰC TẬP CƠ BẢNĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MẠCH IN SỬ DỤNG PHẦN MỀM ORCADMẠCH ĐÈN TỰ SÁNG KHI TRỜI TỐIGiảng viên hướng dẫn: Ths. Vũ Hồng VinhSinh viên thực hiện: Trần Hải NamMSSV: 20203745Lớp: Điện tử 04 – KHà Nội – 2021I PHẦN MỞ ĐẦUI. Giới...

Description

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ----∎----

BÁO CÁO THỰC TẬP CƠ BẢN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MẠCH IN SỬ DỤNG PHẦN MỀM ORCAD MẠCH ĐÈN TỰ SÁNG KHI TRỜI TỐI

Giảng viên hướng dẫn: Ths. Vũ Hồng Vinh Sinh viên thực hiện: Trần Hải Nam MSSV: 20203745 Lớp: Điện tử 04 – K65

Hà Nội – 2021

I PHẦN MỞ ĐẦU I. Giới thiệu “Mạch đèn tự động sáng khi trời tối” Đèn ngủ luôn là thiết bị điện không thể thiếu trong mỗi gia đình để đem lại một giấc ngủ ngon. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại đèn ngủ với nhiều kiểu dáng và công năng khác nhau cho bạn thoải mái lựa chọn. Tuy nhiên thì những chiếc đèn ngủ này khiến bạn rất bực bội khi công tắc chỉ sử dụng được một thời gian dài sẽ hỏng, hay khiến bạn phải chi trả một khoản kinh phí khá lớn khi thường xuyên quên tắt vào mỗi sáng. Với chiếc đèn ngủ tự động sự khó chịu khi phải bật tắt bằng “cơm” đã được giải quyết. Với mục tiêu nhằm bảo vệ môi trường và bước đầu làm quen với chuyên ngành Điện tử viễn thông, em đã tìm tòi thông qua các phương tiện tìm kiếm để từ đó, chọn một mạch điện đơn giản: mạch đèn tự sáng khi trời tối, qua đó, có thể ứng dụng vào thực tiễn để tạo ta một hệ thống đèn thông minh. Mạch khá đơn giản gồm quang trở kết hợp các transistor để điều chinh

II Các linh kiện trong mạch

Tên linh kiện Điện trở Biến trở Quang trở Transistor LED Chân cắm

Số lượng 5 1 1 3 1 1

Phần II: Thiết kế mạch nguyên lý bằng Capture CIS 1.1 Khởi động – Tạo Project Để tạo sơ đồ nguyên lý, ta sử dụng chương trình Capture CIS của OrCAD 9.2. Chọn biểu tượng Capture CIS ngoài màn hình sau khi cài đặ t. Sau khi khởi động Capture CIS, ta chọn mục File > New > Project trên màn hình làm việc. Khi hộp thoại New Project hiên lên, ta đặt tên sơ đồ nguyên lý của mạch vào khung Name, sau đó chọn mục Schematic ở phần Creat a New Project Using, tiếp theo nhấp Browse… để lựa chọn nơi lưu trữ file và ấn OK.

Hình 1.1: Hộp thoại New Project

1.2 Vẽ mạch nguyên lí Sau khi tạo được Project, ta bắt đầu tiến hành vẽ mạch nguyên lí. Bước 1: Lấy linh kiện: Để lấy linh kiện ra ta chọn vào biểu tượng góc bên phải màn hình như hình dưới đây:

Hình 1.2 Lấy linh kiện Khi đó hộp thoại Place Part xuất hiện, tiến hành lấy linh kiện trong thư viện ra, nhấp chuột vào Add library…

Hình 1.3 Thêm thư viện lấy linh kiện Hộp thoại Browse File xuất hiện

Hình 1.4 Lựa chọn thư viện linh kiện Ta chọn các thư viện rồi chọn Open ta sẽ được danh mục thư viện như sau:

Hình 1.5 Danh mục các thư viện sau khi thêm Để lấy linh kiện, ta chọn vào thư viện sau đó nhập tên linh kiện vào ô Part, sau đó chọn trong part list bên dưới và chọn Ok

Hình 1.6 Chọn điện trở Chọn vị trí thích hợp và nhấp chuột trái để đặt linh kiện

Hình 1.7 Đặt vị trí của điện trở

Tương tự, ta lựa chọn linh kiện theo bảng sau Tên linh kiện

Part

Part list

Library

Số lượng

Điện trở

R

R

DISCRETE

5

RESISTOR

RESISTOR DISCRETE

1

VAR RESISTOR

VAR RESISTOR DISCRETE

1

VAR 2

VAR 2

2N1070

2N1070

Biến trở Quang trở Transistor

TRANSISTO

3

R LED

LED

LED

DISCRETE

1

Chân cắm

CON2

CON2

CONNECTOR

1

Bảng 1: Lựa chọn linh kiện trong thư viện Tiếp tục, ta tìm 2 chân nối đất và nối nguồn của mạch. Trên thanh công cụ phía tay phải, ta nhấp vào Place ground.

Hình 1.8 Biểu tượng nguồn Tìm 2 chân GND và VCC trong thư viện CAPSYM

Hình 1.8: Lựa chọn nguồn Bước 2: Sắp xếp linh kiện và nối dây

Sau khi lấy đầy đủ các linh kiện, ta được hình dưới đây

Hình 1.9 Các linh kiện cần thiết cho mạch

Ta tiến hành sắp xếp các linh kiện bằng cách nhấp chuột trái vào linh kiện cần sắp xếp, di chuột để di chuyển đến vị trí phù hợp, nếu cần thiết, dùng phím R để xoay linh kiện một góc 90 độ, dùng phím V để xoay linh kiện đối xứng. Dựa vào sơ đồ bố trí các linh kiện, ta nối dây theo sơ đồ nguyên lí. Ta chọn biểu tượng trên thanh công cụ nhấn phím W để con trỏ chuột thực hiện thao tác đi dây, ta nhấp chuột trái vào chân linh kiện cần nối và di chuyển con trỏ đến vị trí đã vẽ theo sơ đồ nguyên lí.

Để thay đổi giá trị linh kiện, ta nhấp đúp chuột vào dòng chữ chỉ giá trị linh kiện, sau đó nhập giá trị cần thiết vào thanh Value

Hình 1.10: Hộp thoại thay đổi giá trị linh kiện Cuối cùng ta thu được sơ đồ nguyên lí

Hình 1.11 Mạch nguyên lí Bước 3 Kiểm tra mạch nguyên lí Sau khi vẽ sơ đồ nguyên lí xong, ta cần kiểm tra xem sơ đồ có lỗi hay không. Ta nhấp chuộc vào Minimize ở góc bên trên màn hình

Hình 1.10: Biểu tượng thu nhỏ Design Tiếp theo chọn Page 1 trong SCHEMATIC ở phía bên trái và nhấp vào Design Rules Check trên thanh công cụ

Hình 1.11 Biểu tượng kiểm tra mạch nguyên lí Chương trình sẽ hiện ra hộp thoại Design Rules Check, ta lựa chọn như hình dưới đây và ấn OK. Nếu mạch không báo lỗi tức là mạch nguyên lí ta vẽ đã hoàn thiện. Nếu không, ta cần phải sửa các lỗi trong mạch mà Session Log đã chỉ ra.

Hình 1.12 Hộp thoại DRC

1.3 Tạo file netlist Tai Page 1 trong SCHEMATIC, ta nhấp vào biểu tượng Create Netlist trên thanh công cụ

Hình 1.14 Biểu tượng tạo file netlist Chương trình sẽ hiện ta hộp thoại Create Netlist, ta vào mục Layout, chọn vị trí đặt file netlist bằng nhấp vào Browse…, chọn User Properties are in inches và ấn OK để hoàn thiện file netlist.

Hình 1.14: Hộp thoại Create Netlist

Phần 2: THIẾT KẾ MẠCH IN BẰNG LAYOUT PLUS 2.1 Khởi động phần mềm LAYOUT PLUS và tạo mạch in Mở phần mềm Layout Plus. Chọn File>New. Hộp thoại Load Template File xuất hiện, bên trong hộp này là danh sách các bản mạch, ta thường chọn luôn là file mặc định DEFAULT.TCH rồi Open

Hình 2.1 Đường dẫn tạo mạch in Sau đó, chương trình hiệ n ra hộp thoại Load Netlist Source, ta vào nơi đã trước đõ đã lưu file netlist, nhấp chọn file đó và ấn Mở

Hình 2.2: Chọn file netlist để vẽ mạch in

Hình 2.3 Đặt tên cho file mạch in Sau khi lưu file, phần mềm sẽ chạy và hiện ra hộp thoại thông báo thiếu chân đế. Nếu những linh kiện lần đầu được sử dụng thì sẽ xuất hiện bảng Link footprint to compoment… để chọn chân đế có sẵn trong các thư viện của OrCAD hoặc có thể tạo chân linh kiện mới hay chỉnh sửa các linh kiện có sẵn bằng cách chọn vào dòng Creat or modify footprint library…

Hình 2.4: Thông báo yêu cầu tìm kiếm chân linh kiện Ta chọn Link existing footprint to component… để tìm chân đế, ta tìm chân đế theo bảng sau Mã linh kiện R RESISTOR VAR RESISTOR VAR 2 2N1070

Library JUMPER JUMPER JUMPER VRES

Footprints JUMPER100 JUMPERVAR JUMPER100 VRES13

LED CON2

TM_DIODE JUMPER

DAX2/SOD64 JUMPER100

Bảng 2: Tìm kiếm chân đế cho linh kiện

Hình 2.5: Hộp thoại chân đế

2.2 Sắp xếp linh kiện và vẽ mạch in Sau khi hoàn thiện phần tạo mạch in, ta được hình ảnh dưới đây

Hình 2.6: Mạch đi dây chưa sắp xếp linh kiện

Để thuận lợi cho việc sắp xếp linh kiện, trước tiên ta tắt Online DRC

Hình 2.7: Biểu tượng Online DRC

Ta bỏ phần chữ ghi giá trị linh kiện trên mạch in cho không bị rối mắt bằng cách nhấp chọn Tool trên thanh công cụ, chọn 23 AST và nhấn phím “-“

Hình 2.8: Biểu tượng Tool và 23 AST

Tiếp tục, ta chuyển sang Component tool trên thanh công cụ và di chuyển các linh kiệ n về vị trí thích hợp bằng cách kéo – thả chuột và dùng phím R, V để xoay tương tự như trong mạch nguyên lí, kết quả thu được mạch sau khi đi dây

Hình 2.9: Mạch đi dây đã sắp xếp linh kiện Do mặc định của mạch in là 4 lớp nên ta phải chọn chế đọ 1 lớp cho nó. Nhấp chuột vào biểu tượng View Spreadsheet > Strategy > Route Layer

Hình 2.10: Lựa chọn Route Layer Sau đó, hộp thoại Route Layer xuất hiện, để chỉ làm mạch in với lớp TOP, ta nháy đúp chuột vào mục Enabled của BOTTOM, INNER 1, INNER 2, sau đó bỏ tích Routing Enabled và ấn OK

Hình 2.11: Hộp thoại Edit Layer Strategy Tiếp sau khi chỉnh lớp, ta cho chương trình tự động chạy vẽ mạch in, ta chọn Auto > Autoroute > Board, sau khi chương trình chạy xong, ta nhấn View > Zoom All (Fit) để phóng to mạch, ta thu được hình ảnh dưới đây

Hình 2.9: Mạch đi dây đã sắp xếp linh kiện Do mặc định của mạch in là 4 lớp nên ta phải chọn chế độ 1 lớp cho nó. Nhấp chuột vào biểu tượng View Spreadsheet chọn Strategy rồi Route Layer

Hình 2.10 Lựa chọn Route Layer Sau đó hộp thoại Route Layer xuất hiện, để chỉ làm mạch in với lớp TOP, ta nháy đúp chuột vào mục Enabled của BOTTOM, INNER1, INNER 2 sau đó bỏ tích Routing Enabled và ấn OK

Hình 2.11 Hộp thoại Edit Layer Strategy

Tiếp sau khi chỉnh lớp, ta cho chương trình tự động chạy vẽ mạch in, ta chọn Auto rồi chọn Autoroute, sau đó chọn Board. Sau khi chương trình chạy xong, ta ấn View > Zoom All (Fit) để phóng to mạch, ta thu được hình ảnh

Hình 2.12 Mạch in chưa đổ đồng Ta đặt tên cho mạch bằng cách chọn Text, sau đó nháy chuột phải vào màn hình Design, chọn New, đặt tên vào phần Text String và ấn OK

Hình 2.13 Hộp thoại đặt tên mạch in Sau đó, ta tiến hành khoanh vùng đổ đồng cho mạch bằng cách sử dụng công cụ Obstacles Tool, ta vẽ đường bao xung quanh mạch

Hình 2.14 Mạch in có đường bao Ở điểm kết thúc đường bao, ta nháy chuột phải và lựa chọn Properties …, chương trình sẽ hiện ra hộp thoại Edit Obstacle. Ở hộp thoại này, ta lựa chọn Obstacle Type > Copper Pour để đổ đồng, chọn Obstacle Layer > TOP để lựa chọn lớp được đổ và ấn OK

Hình 2.15 Hộp thoại Edit Obstacle Cuối cùng ta thu được mạch in

Hình 2.16 Mạch in hoàn chỉnh

KẾT LUẬN Thông qua việ c vẽ và thiết kế mạch nguyên lí, mạch in, em đã nắm bắt được một cách cơ bản các bước, các cách, trình tự thực hiện để tạo ra một mạch in hoàn chỉnh. Từ đó, em tiếp tục hoàn thiện kỹ năng để vẽ được mạch in tốt nhất, đồng thời phù hợp nhất bằng phần mềm Orcad 9.2. Em cảm ơn thầy đã hướng dẫn em trong quá trình dạy vừa qua để có thể hoàn thành bài thực hành này....