BÁO cáo THỰC tập cơ bản đề tài THIẾT kế MẠCH IN sử DỤNG PHẦN mềm ORCAD MẠCH đèn tự SÁNG KHI TRỜI tối

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 trời tối” Đèn ngủ thiết bị điện khơng thể thiếu gia đình để đem lại giấc ngủ ngon Hiện thị trường có nhiều loại đèn ngủ với nhiều kiểu dáng công khác cho bạn thoải mái lựa chọn Tuy nhiên đèn ngủ khiến bạn bực bội công tắc sử dụng thời gian dài hỏng, hay khiến bạn trả khoản kinh phí lớn thường xuyên quên tắt vào sáng Với đèn ngủ tự động khó chịu phải bật tắt “cơm” giải Với mục tiêu nhằm bảo vệ môi trường bước đầu làm quen với chuyên ngành Điện tử viễn thơng, em tìm tịi thơng qua phương tiện tìm kiếm để từ đó, chọn mạch điện đơn giản: mạch đèn tự sáng trời tối, qua đó, ứng dụng vào thực tiễn để tạo ta hệ thống đèn thông minh Mạch đơn giản gồm quang trở kết hợp transistor để điều chinh II Các linh kiện mạch Tên linh kiện Điện trở Biến trở Quang trở Transistor LED Chân cắm Số lượng 1 1 Phần II: Thiết kế mạch nguyên lý Capture CIS 1.1 Khởi động – Tạo Project Để tạo sơ đồ nguyên lý, ta sử dụng chương trình Capture CIS OrCAD 9.2 Chọn biểu tượng Capture CIS hình sau cài đặt Sau khởi động Capture CIS, ta chọn mục File > New > Project hình làm việc Khi hộp thoại New Project hiên lên, ta đặt tên sơ đồ nguyên lý mạch vào khung Name, sau chọn mục Schematic phần Creat a New Project Using, nhấp Browse… để lựa chọn nơi lưu trữ file ấn OK Hình 1.1: Hộp thoại New Project 1.2 Vẽ mạch nguyên lí Sau tạo Project, ta bắt đầu tiến hành vẽ mạch nguyên lí Bước 1: Lấy linh kiện: Để lấy linh kiện ta chọn vào biểu tượng góc bên phải hình đây: Hình 1.2 Lấy linh kiện Khi hộp thoại Place Part xuất hiện, tiến hành lấy linh kiện thư viện ra, nhấp chuột vào Add library… Hình 1.3 Thêm thư viện lấy linh kiện Hộp thoại Browse File xuất Hình 1.4 Lựa chọn thư viện linh kiện Ta chọn thư viện chọn Open ta danh mục thư viện sau: Hình 1.5 Danh mục thư viện sau thêm Để lấy linh kiện, ta chọn vào thư viện sau nhập tên linh kiện vào ô Part, sau chọn part list bên chọn Ok Hình 1.6 Chọn điện trở Chọn vị trí thích hợp nhấp chuột trái để đặt linh kiện Hình 1.7 Đặt vị trí 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 RESISTOR RESISTOR DISCRETE VAR RESISTOR VAR RESISTOR DISCRETE VAR VAR 2N1070 2N1070 Biến trở Quang trở TRANSISTO Transistor R LED LED LED DISCRETE Chân cắm CON2 CON2 CONNECTOR Bảng 1: Lựa chọn linh kiện thư viện Tiếp tục, ta tìm chân nối đất nối nguồn mạch Trên cơng cụ phía tay phải, ta nhấp vào Place ground Hình 1.8 Biểu tượng nguồn Tìm chân GND VCC thư viện CAPSYM Hình 1.8: Lựa chọn nguồn Bước 2: Sắp xếp linh kiện nối dây Sau lấy đầy đủ linh kiện, ta hình Hình 1.9 Các linh kiện cần thiết cho mạch Ta tiến hành xếp linh kiện cách nhấp chuột trái vào linh kiện cần xếp, di chuột để di chuyển đến vị trí phù hợp, cần thiết, dùng phím R để xoay linh kiện góc 90 độ, dùng phím V để xoay linh kiện đối xứng Dựa vào sơ đồ bố trí linh kiện, ta nối dây theo sơ đồ ngun lí Ta chọn biểu tượng cơng cụ nhấn phím W để trỏ chuột thực thao tác dây, ta nhấp chuột trái vào chân linh kiện cần nối di chuyển trỏ đến vị trí vẽ theo sơ đồ nguyên lí Để thay đổi giá trị linh kiện, ta nhấp đúp chuột vào dịng chữ giá trị linh kiện, sau nhập giá trị cần thiết vào Value Hình 1.10: Hộp thoại thay đổi giá trị linh kiện Cuối ta thu sơ đồ ngun lí Hình 1.11 Mạch nguyên lí Bước Kiểm tra mạch nguyên lí Sau vẽ sơ đồ nguyên lí xong, ta cần kiểm tra xem sơ đồ có lỗi hay khơng Ta nhấp chuộc vào Minimize góc bên hình Hình 1.10: Biểu tượng thu nhỏ Design Tiếp theo chọn Page SCHEMATIC phía bên trái nhấp vào Design Rules Check cơng cụ Hình 1.11 Biểu tượng kiểm tra mạch ngun lí Chương trình hộp thoại Design Rules Check, ta lựa chọn hình ấn OK Nếu mạch khơng báo lỗi tức mạch ngun lí ta vẽ hồn thiện Nếu không, ta cần phải sửa lỗi mạch mà Session Log Hình 1.12 Hộp thoại DRC 1.3 Tạo file netlist Tai Page SCHEMATIC, ta nhấp vào biểu tượng Create Netlist cơng cụ Hình 1.14 Biểu tượng tạo file netlist Chương trình ta hộp thoại Create Netlist, ta vào mục Layout, chọn vị trí đặt file netlist nhấp vào Browse…, chọn User Properties are in inches ấn OK để hồn 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 tạo mạch in Mở phần mềm Layout Plus Chọn File>New Hộp thoại Load Template File xuất hiện, bên hộp danh sách mạch, ta thường chọn file mặc định DEFAULT.TCH Open Hình 2.1 Đường dẫn tạo mạch in Sau đó, chương trình hộp thoại Load Netlist Source, ta vào nơi trước đõ lưu file netlist, nhấp chọn file ấn Mở Hình 2.2: Chọn file netlist để vẽ mạch in Hình 2.3 Đặt tên cho file mạch in Sau lưu file, phần mềm chạy hộp thoại thông báo thiếu chân đế Nếu linh kiện lần đầu sử dụng xuất bảng Link footprint to compoment… để chọn chân đế có sẵn thư viện OrCAD tạo chân linh kiện hay chỉnh sửa linh kiện có sẵn cách chọn vào dịng Creat or modify footprint library… Hình 2.4: Thơng báo u 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 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 vẽ mạch in Sau hoàn thiện phần tạo mạch in, ta hình ảnh Hình 2.6: Mạch dây chưa xếp linh kiện Để thuận lợi cho việc 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 mạch in cho không bị rối mắt cách nhấp chọn Tool cơng cụ, chọn 23 AST nhấn phím “-“ Hình 2.8: Biểu tượng Tool 23 AST Tiếp tục, ta chuyển sang Component tool công cụ di chuyển linh kiện vị trí thích hợp cách kéo – thả chuột dùng phím R, V để xoay tương tự mạch nguyên lí, kết thu mạch sau dây Hình 2.9: Mạch dây xếp linh kiện Do mặc định mạch in lớp nên ta phải chọn chế đọ lớp cho 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 làm mạch in với lớp TOP, ta nháy đúp chuột vào mục Enabled BOTTOM, INNER 1, INNER 2, sau bỏ tích Routing Enabled ấn OK Hình 2.11: Hộp thoại Edit Layer Strategy Tiếp sau chỉnh lớp, ta cho chương trình tự động chạy vẽ mạch in, ta chọn Auto > Autoroute > Board, sau chương trình chạy xong, ta nhấn View > Zoom All (Fit) để phóng to mạch, ta thu hình ảnh Hình 2.9: Mạch dây xếp linh kiện Do mặc định mạch in lớp nên ta phải chọn chế độ lớp cho Nhấp chuột vào biểu tượng View Spreadsheet chọn Strategy Route Layer Hình 2.10 Lựa chọn Route Layer Sau hộp thoại Route Layer xuất hiện, để làm mạch in với lớp TOP, ta nháy đúp chuột vào mục Enabled BOTTOM, INNER1, INNER sau bỏ tích Routing Enabled ấn OK Hình 2.11 Hộp thoại Edit Layer Strategy Tiếp sau chỉnh lớp, ta cho chương trình tự động chạy vẽ mạch in, ta chọn Auto chọn Autoroute, sau chọn Board Sau chương trình chạy xong, ta ấn View > Zoom All (Fit) để phóng to mạch, ta thu hình ảnh Hình 2.12 Mạch in chưa đổ đồng Ta đặt tên cho mạch cách chọn Text, sau nháy chuột phải vào hình Design, chọn New, đặt tên vào phần Text String ấn OK Hình 2.13 Hộp thoại đặt tên mạch in Sau đó, ta tiến hành khoanh vùng đổ đồng cho mạch 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 lựa chọn Properties …, chương trình 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 đổ ấn OK Hình 2.15 Hộp thoại Edit Obstacle Cuối ta thu mạch in Hình 2.16 Mạch in hồn chỉnh KẾT LUẬN Thơng qua việc vẽ thiết kế mạch nguyên lí, mạch in, em nắm bắt cách bước, cách, trình tự thực để tạo mạch in hồn chỉnh Từ đó, em tiếp tục hồn thiện kỹ để vẽ mạch in tốt nhất, đồng thời phù hợp phần mềm Orcad 9.2 Em cảm ơn thầy hướng dẫn em trình dạy vừa qua để hồn thành thực hành  ... mạch điện đơn giản: mạch đèn tự sáng trời tối, qua đó, ứng dụng vào thực tiễn để tạo ta hệ thống đèn thông minh Mạch đơn giản gồm quang trở kết hợp transistor để điều chinh II Các linh kiện mạch. .. Obstacle Cuối ta thu mạch in Hình 2.16 Mạch in hồn chỉnh KẾT LUẬN Thơng qua việc vẽ thiết kế mạch nguyên lí, mạch in, em nắm bắt cách bước, cách, trình tự thực để tạo mạch in hồn chỉnh Từ đó,... mạch in Sau lưu file, phần mềm chạy hộp thoại thông báo thiếu chân đế Nếu linh kiện lần đầu sử dụng xuất bảng Link footprint to compoment… để chọn chân đế có sẵn thư viện OrCAD tạo chân linh kiện