Khóa luận tốt nghiệp đề tài tìm hiểu sử dụng phần mềm mô phỏng mạch điện tử multisim

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIÊP VIỆT NAM KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CƠNG TRÌNH BỘ MƠN KỸ THUẬT ĐIỆN VÀ TỰ ĐỘNG HĨA KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: TÌM HIỂU SỬ DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỆN TỬ MULTISIM NGÀNH : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ MÃ SỐ: 7510203 Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực : ThS Lê Minh Đức Mã sinh viên : 1651080097 Lớp : K61-CNKTCĐT Khóa học : Trịnh Duy : 2016 2021 Hà Nội, 2020 LỜI NÓI ĐẦU Trong thực tế, thử nghiệm mạch điện tử điều chỉnh trị số linh kiện điện tử Trong trường hợp tiến hành thử nghiệm linh kiện thật việc điều chỉnh thơng số qua linh kiện gặp khó khăn phức tạp Để khắc phục nhược điểm sử dụng phần mềm vẽ mô mạch điện tử Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ công nghệ thông tin cung cấp cho phần mềm vẽ mô mạch điện tử như: Proteus, Cricuit Maker, Multisim… Nhận thấy khả ứng dụng số phần mềm mô nhiều lĩnh vực nghiên cứu khoa học kĩ thuật nên em định chọn đề tài nghiên cứu khóa luận là: “Tìm hiểu sử dụng phần mềm mơ mạch điện tử MULTISIM” để mô số mạch điện tử số Nội dung khóa luận bao gồm: chương Chương 1: Cơ sở lý thuyết mô Chương 2: Cài đặt sử dụng phần mềm MULTISIM Chương 3: Mô số mạch điện tử số Do hạn chế thời gian khả nghiên cứu, nội dung khóa luận khơng tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, em mong bảo thầy để đề tài khóa luận hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy trường Đại học Lâm nghiệp nói chung thầy cô khoa Cơ điện – Cơng trình nói riêng truyền dạy kinh nghiệm quý báu giúp đỡ em suốt trình học tập Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giảng viên ThS Lê Minh Đức người tận tình hướng dẫn em hồn thành khóa luận tốt nghiệp ! Em xin chân thành cảm ơn ! Hà nội ngày,….tháng,…,năm 2020 Sinh viên thực đề tài Trịnh Duy NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Hà Nội, ngày…… tháng……năm 2020 Giảng viên hướng dẫn (Chữ ký, họ tên) NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN (Chữ ký, họ tên) MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU DANH MỤC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ MÔ PHỎNG 1.1 Khái niệm mô 1.2 Vai trò phương pháp mô việc nghiên cứu 1.3 Ưu điểm nhược điểm mô 1.3.1 Ưu điểm mô 1.3.2 Nhược điểm mô 1.4 Quy trình mơ CHƯƠNG CÀI ĐẶT VÀ SỬ DỤNG CƠ BẢN PHẦN MỀM MULTISIM 2.1 Cài đặt phần mềm Multisim 2.1.1 Tổng quan phần mềm Multisim 2.1.2 Cài đặt phần mềm Multisim .5 2.2 Sử dụng Phần mềm Multisim 12 2.2.1 Các thành phần phần mềm Multisim 12 2.2.2 Huớng dẫn mô 14 2.2.3 Giới thiệu thành phần linh kiện 17 2.2.4 Các dụng cụ mô 18 CHƯƠNG MÔ PHỎNG MỘT SỐ MẠCH ĐIỆN TỬ SỐ 24 3.1 Mạch giải mã nhị phân BCD sang LED đoạn 24 3.2 Mạch giải mã dùng IC 71438 (74LS138) 26 3.3 Mạch đếm đồng sử dụng IC 74LS193 27 3.4 Mạch so sánh số nhị phân bit dùng hàm NAND đầu vào 30 3.5 Bộ đếm thập phân 33 3.5.1 Bộ đếm thập phân chữ số 33 3.5.2 Bộ đếm thập phân chữ số 35 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM THẢO DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Trạng thái mạch giải mã nhị phân BCD sang LED đoạn 25 Bảng 3.2: Trạng thái mạch giải mã dùng IC 71438 (74LS138) 27 Bảng 3.3: Trạng thái mạch đếm đồng sử dụng IC 74LS193 28 Bảng 3.4: Trạng thái mạch so sánh số nhị phân bit dùng hàm NAND đầu vào 32 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Sơ đồ thể quy trình mơ Hình 2.1: File chứa tập tin cài đặt Hình 2.2: Giải nén file cài đặt Hình 2.3: Bắt đầu trình cài đặt Hình 2.4: Serial Number Hình 2.5: Giao diện nhập Serial Number Hình 2.6: Chọn đường dẫn chứa file để cài đặt phần mềm Multisim 14 Hình 2.7: Các loại tool cần thiết cho máy tính cài Multisim 14 Hình 2.8: Hộp thoại yêu cầu chấp nhận Hình 2.9: Điều khoản chấp nhận sử dụng phần mềm Hình 2.10: Tiến trình cài đặt phần mềm 10 Hình 2.11: Phần mềm cài đặt xong 10 Hình 2.12: Hộp thoại yêu cầu khởi động lại máy tính 11 Hình 2.13: Yêu cầu mở khóa kich hoạt phần mềm 11 Hình 2.14: Active phần mềm 12 Hình 2.15: Giao diện phần mềm Multisim cài đặt xong .12 Hình 2.16: Giao điện phần mềm Multisim 13 Hình 2.17: Biểu tượng phầm mềm Multisim 14 Hình 2.18: Lưu tập tin nhanh 14 Hình 2.19: Lưu tập tin Menu 14 Hình 2.25: Cổng logic 18 Hình 2.26: Vị trí cơng cụ mô 19 Hình 2.27: Osilloscope vị trí biểu tượng Osilloscope 19 Hình 2.28: Bode Plotter (Máy phân tích tần số cộng hưởng) 20 Hình 2.29: Distortion Analyzer (Máy phân tích độ méo) 21 Hình 30: Function generator (Máy phát sóng) 21 Hình 31: Logic Converter (Máy chuyển đổi logic) 22 Hình 32: Logic Analyzer (Máy phân tích mức logic) 22 Hình 33: Word generator (Máy phát từ) 23 Hình 34: Multimeter (Đồng hồ vạn năng) 23 Hình 3.1: Mạch giải mã nhị phân BCD sang LED đoạn 24 Hình 3.2: Mạch giải mã dùng IC 71438 (74LS138) 26 Hình 3.3: Mạch đếm đồng sử dụng IC 74LS193 28 Hình 3.4: Mạch so sánh số nhị phân bit dùng hàm NAND đầu vào 30 Hình 3.5: Đầu vào S1 đóng, đầu vào S2 đóng 31 Hình 3.6: Đầu vào S1 mở, đầu vào S2 đóng 31 Hình 3.7: Đầu vào S1 mở, đầu vào S2 mở 31 Hình 3.8: Đầu vào S1 đóng, đầu vào S2 mở 32 Hình 3.9: Bộ đếm thập phân chữ số 33 Hình 3.10: Kết trường hợp đếm thập phân chữ số 34 Hình 3.11: Kết trường hợp đếm thập phân chữ số .34 Hình 3.12: Bộ đếm thập phân chữ số 35 Hình 13: Kết thí nghiệm đếm thập phân chữ số 36 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ MƠ PHỎNG 1.1 Khái niệm mơ Mô việc nghiên cứu trạng thái mơ hình để qua để hiểu hệ thống thực, mô tiến hành thử nghiệm mô hình Đó q trình tiến hành nghiên cứu vật thật nhân tạo, tái tạo tượng mà người nghiên cứu cần để quan sát làm thực nghiệp, từ rút kết luận tương tự vật thật Ta thực việc mơ từ phương tiện đơn giản giấy, bút đến nguyên liệu tái tạo lại nguyên mẫu, hay đại dùng máy tính để thực trình mơ Mơ máy tính xu hướng mới, đại áp dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực đặc biệt lĩnh vực điện tử Để mơ máy tính dùng phần mềm mơ có nhiều phần mềm mơ phù hợp với lĩnh vực nghiên cứu 1.2 Vai trò phương pháp mô việc nghiên cứu Trong việc nghiên cứu, phương pháp mô phương pháp đại có ích cho việc nghiên cứu phương pháp mơ thực cho số mục đích sau: - Có nhìn sâu sắc hoạt động hệ thống - Thay đổi nguyên tắc điều hành tài nguyên để cải thiện hiệu hệ thống - Kiểm tra khái niệm hoăc hệ thống trước thi hành - Có thơng tin khơng làm ảnh hưởng đến hệ thống thực tế 1.3 Ưu điểm nhược điểm mô 1.3.1 Ưu điểm mô Mô có nhiều ưu điểm có lợi cho việc nghiên cứu, ưu điểm mô phỏng: - Có khả nghiên cứu hệ thống phức tạp, yếu tố ngẫu nhiên, phi tuyến - Có thể đánh giá đặc tính hệ thống làm việc điều kiện dự kiến trước, ngay hệ thống giai đoạn thiết kế khảo sát, hệ thống chưa tồn - Giúp hiểu trình vận hành hệ thống - Xác định điểm thắt cổ chai hệ thống - Có thể so sánh, đánh giá phương án khác hệ thống - Có thể nghiên cứu giải pháp điều khiển hệ thống 1.3.2 Nhược điểm mô Tuy nhiên q trình làm việc với phương pháp mơ thường có nhược điểm sau: - Phương pháp mơ địi hỏi cơng cụ mơ đắt tiền máy tính, phần mềm chun dụng - Sự thành lập mơ hình địi hỏi huấn luyện đặc biệt - Phương pháp mô sản sinh khối lượng lớn liệu có tính thống kê xác suất địi hỏi dùng công cụ thống kê để xử lý kết mơ - Có thể tiêu tốn thời gian chi phí - Mơ khơng phải công cụ tối ưu hiệu quả, lại hiệu việc so sánh mơ hình để thay đổi lựa chọn 1.4 Quy trình mơ Phương pháp mô thường ứng dụng vào giai đoạn khác việc nghiên cứu thiết kế vận hành hệ thống: - Giai đoạn nghiên cứu hệ thống - Thiết kế hệ thống - Vận hành hệ thống Sơ đồ thể quy trình mơ phỏng: