HƯỚNG dẩn cài đặt và THIẾT kế MẠCH cơ bản với PROTEUS 8

- Thanh công cụ: thanh này chứa các Mode: Selection Mode: mode này để chúng ta chọn toàn bộ bản thiết kế Component Mode: mode này để chúng ta tương tác với linh kiện Wire Label Mode: đ

HƯỚNG DẪN CÀI ĐẶT VÀ THIẾT KẾ MẠCH CƠ BẢN VỚI PHẦN MỀM PROTEUS 8.0 TRÊN NỀN WINDOWN 7

Hiện nay có rất nhiều phần mềm giúp chúng ta thiết kế sơ đồ nguyên lý và xuất ra mạch

in rất mạnh mẽ như: Orcad, protel, eagle, proteus…

Mỗi phần mềm có một thế mạnh khác nhau nên tùy từng trường hợp để ta lựa chọn Hôm nay, tôi xin giới thiệu tới các bạn phần mềm proteus, phần mềm này có bốn điểm làm tôi thích thú đó là:

Các bạn có thể download phần mềm này ở trên mạng, có rất nhiều trên các diễn đàn chia

sẽ phần mềm nên trong tài liệu này tôi không đưa link lên Rồi, bây giờ chúng ta bắt đầu công việc Trước tiên tôi sẽ hướng dẫn các bạn cài đặt phần mềm, sau đó tôi sẽ hướng dẫn các bạn các bạn cách vẽ một schematic và xuất thành bản vẽ hoàn chỉnh

I CÀI ĐẶT VÀ CRACK PHẦN MỀM PROTEUS 8.0 TRÊN WINDOWN 7

Sau khi các bạn download phần mềm về, giải nén ra trong một thư mục Các bạn click chuột phải lên tập tin Proteus 8 Professional Setup.exe và chon Run as admininstrator

Hoàng Khánh Thân

Thì được form cài đặt như sau:

Các bạn chọn “I accept the terms of this agreement” rồi chọn Next thì được

Hoàng Khánh Thân

Ở đây các bạn chọn “Use a locally installed license key” rồi nhấn Next

Tiếp tục click Next

Phần mềm yêu cầu cung cấp licence, các bạn chọn “Browse For Key File” rồi dẩn đến thư mục chúng ta đã giải nén trước đó rồi chọn file LICENCE.lxk

Hoàng Khánh Thân

Sau đó click vào “Install”

Rồi tắt form này đi Tiếp tục chờ cho đến khi form sau xuất hiện

Bước này nếu các bạn đã cài các phiên bản proteus trước thì chọn hết 3 dòng trên rồi click Next Nếu là cài lần đầu tiên thì các bạn không cần chọn 3 dòng trên rồi click Next

Hoàng Khánh Thân

Bước này các bạn chọn Typical và chờ đợi phần mềm cài đặt

Nếu có hiện lên thông báo này thì các bạn chọn Cancel nha

Vậy là xong, bây giờ các bạn mở proteus lên để thấy kết quả

II VẼ MẠCH SCHEMATIC VÀ XUẤT BẢN VẼ

Để vẽ mạch nguyên lý hay còn gọi là Schematic, các bạn mở proteus lên Đây là giao diện khi khởi động

Các bạn chọn biểu tượng isis ở trên thanh công cụ

Môi trường làm việc của isis như sau:

Hoàng Khánh Thân

Tôi sẽ giới thiệu sơ qua một chút

- Vùng design: đây là nơi để các bạn gieo mầm cho các mạch điện từ đơn giản đến phức tạp, là nơi để các bạn thổi hồn cho các linh kiện

- Thanh trạng thái: trong thanh này có các công cụ như:

o New Project: tạo một project mới

o Open Project: mở một project mới

o Save Project: lưu project

o Close Project: đóng project hiện tại

o Home page: về trang chủ

o Schematic capture: chuyển qua trang thiết kế schematic (đây là trang để chúng ta thiết kế mạch nguyên lý cũng như là mô phỏng mạch)

o PCB layout: chuyển qua trang layout, đây là trang để chúng ta sắp xếp linh kiện, đi dây để tạo mạch in

o 3D visualize: trang này cho chúng ta cái nhìn tổng quan về mạch chúng ta thiết kế, chúng ta sẽ biết được mạch thật khi làm ra trông như thế nào Trang này chỉ có tác dụng sau khi chúng ta đã xuất bản vẽ thành công

o Ngoài ra còn có một số công cụ nữa như: zoom in, zoom out, undo, redo, cut, copy, paste… mấy cái này không khó, các bạn tự tìm hiểu nha

- Vùng chứa linh kiện: đây là nơi chứa các linh kiện để chúng ta làm việc, sau khi lấy linh kiện trong thư viện ra thì chúng nằm ở đây

- Thanh công cụ: thanh này chứa các Mode:

Selection Mode: mode này để chúng ta chọn toàn bộ bản thiết kế Component Mode: mode này để chúng ta tương tác với linh kiện

Wire Label Mode: để nối 2 hay nhiều dây cách xa nhau mà chúng ta không thể đi dây được các bạn xem ví dụ:

như vậy là hai điện trở R2 và R3 được nối với nhau Lưu ý là 2 đầu nối phải cùng tên với nhau

Terminals Mode: mode này để lấy nguồn và lấy mass

Và còn nhiều cái nữa, tạm thời chúng ta chỉ quan tâm mấy cái đó đã thôi Sau này tôi nói chuyển qua mode nào thì các bạn nhớ đưa chuột qua thanh công cụ

để chọn mode tương ứng nha

Giới thiệu vậy có vẽ đủ rồi, bây giờ chúng ta bắt đầu thực hành những cái cơ bản nhất để các bạn hiểu rõ hơn

Mạch nguồn là cái không thể thiếu đối với tất cả các mạch điện sau khi các bạn tính toán xong công suất cần thiết thì bây giờ chúng ta làm mạch thôi

Ở đây, tôi sẽ hướng dẫn mạch nguồn chuyển từ 12VDC sang 5VDC cho một số loại vi điều khiển

Đầu tiên các bạn lấy các linh kiện cần thiết ra, chúng ta cần lấy:

- LM7805 con này để ổn định điện áp ra luôn luôn là 5VDC

- Capacitor đây là tụ điện, dùng để nắn phẳng dòng điện, không cho nó nhấp nhô

- Resistor đây là điện trở, dùng để hạ dòng

- LED con này để chỉ thị xem có điện hay không

Xong danh sách linh kiện cần thiết bây giờ chúng ta bắt tay vào vẽ thôi

Để lấy linh kiện từ trong thư viện ra chúng ta có 2 cách:

- Cách 1: các bạn xem hình

Các bạn có thể gõ tên(nếu biết tên) hoặc dò tìm linh kiện cần thiết như trên hình

Ví dụ tôi lấy con LM7805 bằng cách gõ tên như sau:

Chỉ cần gõ 7805 là được sau đó nhớ double click vào tên linh kiện được tìm thấy(như trong hình) để lấy linh kiện đó ra Các bạn lưu ý không nhấn OK vội, vì chúng ta còn lấy các linh kiện khác nữa, sau khi lấy hết linh kiện ra rồi các bạn mới click vào OK để đóng hộp thoại

Các linh kiện còn lại, các bạn xóa chữ 7805 ở ô Keywords và gõ tên khác vào, linh kiện tương ứng hiện ra các bạn nhớ double click vào tên linh kiện để lấy nó ra nha

Các linh kiện còn lại, các bạn gõ:

- “Cap” để lấy tụ điện, kiểu tụ gốm, tụ gốm là tụ không phân cực

- “cap-pol” để lấy tụ hóa, tụ hóa là tụ có phân cực âm dương

- “res” để lấy điện trở

- “led-green” để lấy đèn led màu green, ngoài ra các bạn còn có thể lấy màu khác tùy thích, chỉ việc thay chử green thành các màu khác

- “conn-sil2” để lấy hàng rào đơn 2 chân hoặc “sil-100-02” con này có thêm cái block ở ngoài hoặc “tblock-i2” cái này là con DOMINO, thường tôi hay dùng con tblock-i2 này

Hoàng Khánh Thân

Lưu ý là khi lấy linh kiện thì các bạn nhớ liếc mắt qua bên PCB Preview xem có hình linh kiện mạch in không nha, nếu không có thì sau khi thiết kế Schematic xong chúng ta

sẽ vẽ chân cho nó, xem hình:

Ở đây có linh kiện led-green là không có chân PCB

Đừng lo lắng, chúng ta sẽ thêm chân cho nó sau

Sau khi lấy hết linh kiện cần thiết, các bạn click vào OK để thoát hộp thoại Linh kiện lấy

ra nó nằm ở đây:

Bây giờ chúng ta bắt đầu thiết kế

Sau khi đặt linh kiện xong, nếu không ưng ý, các bạn vẫn có thể quay, lật, di chuyển và xóa nó bằng cách, di chuyển con chuột đến linh kiện cần thao tác, linh kiện đó sáng lên, các bạn click chuột phải, tại menu chuột phải có rất nhiều công cụ để các bạn thao tác

Các bạn sắp hết linh kiện ra như trong hình sau:

Nhớ quay và sắp xếp linh kiện theo như trong hình để dễ dàng nối dây

Bây giờ chúng ta nối dây, các bạn nhớ vào Component Mode để nối dây, các bạn di chuyển con chuột ra vùng design, con chuột chuyển qua hình cây bút chì màu trắng

Hoàng Khánh Thân

Sau đó di chuyển con chuột đến đầu chân linh kiện cần nối dây, đầu chân này sáng lên và con chuột chuyển qua hình cây bút chì màu green, màu green là có thể nối được Các bạn click chuột trái vào đầu chân linh kiện đó rồi di chuyển chuột đến đầu chân linh kiện khác, đầu chân này sáng lên, các bạn click chuột trái để nối dây Các bạn cũng có thể nối đoạn dây này với đoạn dây kia giống như nối chân linh kiện để cố định dây, các bạn click chuột trái vào nơi cần cố định rồi kéo dây đi tiếp tiếp theo các bạn gắn nguồn và gắn mass cho mạch Để gắn nguồn và mass các bạn vào mode “Terminals Mode” xem hình:

- Power là nguồn dương +5VDC

- Ground là nối mass 0VDC

Để lấy các loại này, các bạn cũng làm tương tự như lấy linh kiện, cũng quay, di chuyển… Đây là Schematic hoàn chỉnh:

Vậy là xong mạch nguyên lý

Trước khi chuyển qua mạch in, chúng ta cần chỉnh sữa một tí

- C2 là tụ hóa 1000µF, đầu tiên các bạn double click vào hình linh kiện C2, hiện lên bảng sau:

Tại ô Capacitance các bạn gõ 1000uF, cái này không có tác dụng gì tới mạch nhưng nó sẽ

- C1: là tụ gốm 104, các bạn chỉ cần thay giá trị ở ô Capacitance thành 104 Còn ô PCB Package các bạn để kiểu chân mặc định là CAP10 là ok, xem hình:

Click OK để chấp nhận giá trị đã thiết đặt

- C3: là tụ hóa 470µF, kiểu chân là CAP-RAD20

Hoàng Khánh Thân

Lưu ý: ở ô PCB Package các bạn có thể gõ đúng tên kiểu chân mà không cần click vào dấu “?” như ở trên

- C4: là tụ hóa 10µF, kiểu chân là CAP-RAD10

- R1: là điện trở 220Ω, các bạn chỉ cần thay đổi ô Resistance từ 10k thành 220 là ok

- D1: là đèn led, linh kiện này chưa có chân linh kiện, các bạn cứ làm như thay đổi kiểu chân linh kiện, tại ô Keywords các bạn gõ “LED” rồi làm theo các bước như phần đổi chân linh kiện

Vậy là xong, các bạn nhớ Save Schematic lại trước khi chuyển qua mạch in Dưới đây là mạch Schematic hoàn chỉnh

Bây giờ tôi sẽ hướng dẫn các bạn làm mạch in

Sau khi chúng ta đã thiết kế xong Schematic, thì các bạn click chuột vào biểu tượng

“ARES” trên thanh trạng thái, các bạn xem hình:

Chúng ta đã vào môi trường “ARES” đây là nơi để chúng ta chuyển từ mạch nguyên lý sang mạch in, các bạn xem hình:

Các bạn nhớ lưu ý đến 2 công cụ ở trên thanh trạng thái nha, hai cái đó sau này giúp chúng ta trong việc đi dây tự động

Để sắp đặt linh kiện tạo bảng mạch, chúng ta có 2 cách, là thủ công và tự động Cách thủ công các bạn làm như khi chúng ta thiết kế Schematic, chuyển qua mode “Component Mode” để lấy linh kiện ra, linh kiện nào được lấy ra ngoài vùng design thì nó sẽ bị mất đi trong list, sau khi các bạn sắp xếp linh kiện xong rồi thì các bạn vào mode “Track Mode” để nối dây cho chúng, phần nối dây giống như nối dây bên Schematic

Nhưng ở mode này nó co một list chứa các loại Size của dây:

Hoàng Khánh Thân

Nếu là ủi mạch thủ công thì các bạn chọn từ Size T30 trở đi, các size nhỏ hơn rất khó ủi

Và một điều nữa là khi chúng ta tiến hành nối dây, phần mềm sẽ chỉ cho ta cần nối dây từ chân nào đến chân nào, chúng ta cố ý nối qua chân khác nó sẽ không nối, cái này nó dựa vào Schematic mà chúng ta đã thiết kế trước đó vì vậy chúng ta Save Schematic trước nếu ở Schematic chúng ta thiết kế sai thì coi như mạch không có giá trị

Cách thứ 2 là sắp linh kiện tự động và đi dây tự động, các bạn nên chọn cách này vì sẽ dễ dàng hơn

Đầu tiên các bạn click vào mode “2D Graphics Box Mode” nếu muốn thiết kế board mạch hình vuông hay hình chữ nhật, mode “2D Graphics Circle Mode” nếu muốn thiết kế board mạch hình tròn hay hình elip Hoặc phối hợp các mode để có hình như ý

Ở đây tôi chọn mode “2D Graphics Box Mode” , tại ô layer selector (góc dưới cùng bên trái) ta đổi từ layer “Top Silk” thành layer “Board Edge”

Hoàng Khánh Thân

Hiện lên hộp thoại, các bạn click chọn “All” sau đó click “OK” như trong hình sau:

Sẽ được:

Dưới đây, tôi đã sắp đặt linh kiện theo ý của tôi, sau khi sắp đặt xong tôi đã chỉnh board edge lại cho vừa với linh kiện(cái đường bao màu vàng) Để chỉnh sữa board edge các bạn click chuột vào đường bao màu vàng, nó hiện lên các node để kéo , các bạn kéo lại cho phù hợp Các bạn tham khảo

Lưu ý: đường bao board edge chính là kích thước mạch thực của chúng ta, nên các bạn chỉnh sữa sao cho vừa ý

Để sắp xếp linh kiện, các bạn nhấn chuột trái vào linh kiện, giữ và kéo linh kiện đến vị trí mới thì nhả chuột ra, để xoay hay lật tinh kiện các bạn dùng menu chuột phải

Sau khi đã sắp đặt xong linh kiện, chúng ta tiến hành đi dây tự động Để đi dây tự động, các bạn thực hiện như sau:

Đầu tiên các bạn vào mục “Design Ruler Manager” trên thanh trạng thái, cái này lúc trước tôi có nói các bạn cần lưu ý đó

click vào đó sẽ được cửa sổ sau:

Các bạn chuyển qua tab “Net Classes”

- “Net Class” nó đang là “POWER” là các dây nguồn và dây mass

- “Trace Style” đây là bề rộng của đường dây, đơn vị tính là % INCH,

100Th=1INCH ở đây tôi chọn là 30T, bề rộng này dễ ủi mạch, các bạn có thể chọn lớn hơn tùy thích

- “Pair1” các bạn chuyển từ “Top Copper” sang None như trên hình

Đến đây là đã chỉnh sữa xong cho đường dây nguồn

Sau đó, vẫn trong hộp thoại này, tại “Net Class” các bạn thay “POWER” thành

“SIGNAL” và cũng làm tương tự

Hoàng Khánh Thân

- “Trace Style” là 30T

- “Top Copper” thành “None”

Rồi click “OK” để chấp nhận các cài đặt trên Các bạn xem hình:

Lưu ý: chúng ta đổi từ “Top Copper” sang “None” là để làm mạch 1 lớp, nếu làm mạch 2

lớp thì các bạn vẫn giữ nguyên là “Top Copper” nha

Bây giờ là đi dây Các bạn click vào “Auto Router” trên thanh trạng thái Được hộp thoại sau:

Các bạn click vào “Begin Routing” rồi ngồi chờ điều kỳ diệu sắp xảy ra, máy tính sẽ tự động đi dây cho mình Và đây là kết quả:

Hoàng Khánh Thân

“No CRC errors” là tất cả các đường dây đã được nối

“No DRC errors” là không thấy lỗi nào

Có 2 cái này có nghĩa là mạch chúng ta đã OK

Các đường dây mình đánh dấu màu đỏ là các đường “POWER” mà lúc nãy chúng ta chỉnh sữa, các đường dây được đánh dấu màu xanh là các đường dây “SIGNAL” Nếu không đồng ý với dây nào thì các bạn có thể xóa đi bằng cách double click chuột phải vào dây cần xóa là nó đc xóa đi Rồi các bạn dùng vào mode “Track Mode” để tự đi lại các dây đó theo ý của mình Đến đây, mạch của chúng ta đã dùng được Nhưng để cho đẹp và chống nhiễu tín hiệu, chúng ta thêm một công đoạn nữa gọi là phủ mass Phủ mass

ở đây không nhất thiết phải phủ mass mà các bạn có thể phủ nguồn, phủ signal … tùy thích ở đây tôi chọn phủ mass Các bạn làm theo các bước sau:

Đầu tiên, các bạn click vào “Tools” chọn “Power Plane Generator”

Được hộp thoại sau:

- “Net” các bạn chọn loại cần phủ, ở đây tôi chọn phủ mass nên tôi để là

“GND=POWER”

- “Layer” mặc định là “Bottom Copper”, các bạn để vậy luôn

Hoàng Khánh Thân

Sau đó click “OK” các bạn sẽ thấy:

Mạch của chúng ta đã được phủ mass nhưng chua đẹp cho lắm, chúng ta sẽ chỉnh sữa lại 1 chút Với những đường mạch có chữ “GND” mà chúng ta đã phủ mass lên nó thì chúng ta có thể xóa bỏ nó đi được sau đó các bạn vào mode “Selection Mode”

rồi chọn miếng phủ mass mà chúng ta vừa tạo, rồi double click vào nó để chỉnh sữa

lại một chút, để chọn được nó thì các bạn phải đưa chuột ra gần mép của nó mới chọn được Các bạn chỉnh sữa lại như trong hình:

- “Relief” là bề rộng của đường dây nối giữa miếng phủ mass với chân linh kiện, trong hình tôi đánh dấu màu xanh

- “Clearance” là khoảng cách giữa miếng phủ mass với đường dây khác, trong hình tôi đánh dấu màu đỏ

Hoàng Khánh Thân

Nhớ là 2 cái mà tôi đánh dấu trong hình có dấu tick màu xanh là được bây giờ chúng ta xem hình ảnh 3D để xem mạch của chúng ta trông như thế nào Để xem 3D, các bạn click vào “3D Visualizer” trên thanh trạng thái và chiêm ngưỡng

Một mạch nguồn 5VDC khá đẹp phải không nào, bây giờ chúng ta xuất ra file pdf để đi

ra tiệm in mạch về ủi và lắp mạch thôi Để xuất ra file pdf các bạn chọn vào menu

“Output” rồi chọn “Print Layout” hoặc chọn “Export Graphics” rồi chọn “Export Adobe PDF File”

Hoàng Khánh Thân

Ở đây tôi chọn “Print Layout” vì tôi có cài phần mền “Do pdf” được form sau:

Các bạn tick vào ô “Don’t display…” rồi click “OK” Sau đó được form:

Các bạn chọn như trong hình nha

- Layers/Artworks các bạn chọn Bottom Copper thôi, các cái khác bỏ hết, cái nào ẩn rồi thì cứ để vậy

- Scale các bạn chọn 100% cho đúng chân

- Nhớ kéo board mạch ra chính giữa trang giấy in nha, đừng để trên góc, khi in sẽ bị nhòe

- Sau đó click “OK” thế là ok luôn, đem cái file pdf này ra tiệm nhờ người ta in cho

để về ủi mạch