CÀI ĐẶT ORCAD
THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
Tạo bản thiết kế
Sau khi hoàn tất cài đặt phần mềm, bạn cần khởi động chương trình bằng một trong các cách đã hướng dẫn Khi chương trình được khởi động, bạn sẽ thấy giao diện như sau:
1.1 Yêu cầu với bản thiết kế a) Cách tạo một trang thiết kế mới Để tạo một trang thiết kế mới ta có thể làm theo các cách sau :
+ Vào Menu File > New Design
+ Chọn biểu t-ợng new design trên thanh công cụ: b) Đặt tên cho bản thiết kế
Để đặt tên cho bản thiết kế, hãy vào menu > Design và chọn Edit design Cửa sổ Properties sẽ xuất hiện, cho phép bạn nhập các thông số của mạch thiết kế như tiêu đề (title) và tên người thiết kế (Author).
Thanh tiêu đề mang tên phần mềm
Thanh trình đơn chứa các menu chính
Các thanh công cụ chứa các công cụ hỗ trợ thiết kế và môphỏng
Các nút công cụ điều khiển quá trình mô phỏng Công cụ xoay linh kiện
Vùng mô tả không gian thiÕt kÕ
Vùng chứa các linh kiện đã lựa chọn thiÕt kÕ c) Cài đặt khổ giấy cho trang thiết kế
Khi thiết kế với các mạch khác nhau, cần điều chỉnh kích thước khổ giấy nếu bản thiết kế lớn hơn khổ giấy A4 mặc định của chương trình.
+ Để thay đổi khổ giấy ta vào menu System > Chọn Set sheet sizes
+ Trang cửa sổ lựa chọn khổ giấy cho trang thiết kế có dạng nh- sau:
+ Chọn khổ giấy thiết kế và chọn OK
Trong quá trình thiết kế, nếu mạch lớn hơn khổ giấy đã định, bạn có thể tăng kích thước khổ giấy thiết kế Đồng thời, hãy cài đặt các thông số màu sắc phù hợp cho bản thiết kế để đảm bảo tính thẩm mỹ và hiệu quả truyền tải thông tin.
+ Trong khi thiết kế mỗi ng-ời thiết kế đều có sở thích riêng về màu sắc trang thiÕt kÕ
Để thiết lập các thông số cơ bản cho trang thiết kế như màu nền, màu dây, ô lưới, cũng như các mức điện áp và logic 0,1, bạn cần vào menu Template và chọn Set design defaults.
+ Cửa sổ chỉnh sửa có dạng nh- sau:
Sau khi chỉnh sửa các thông số cho các màu theo sở thích thì nhấn OK
1.2 Thiết lập mạch nguyên lý
2 Mở đề án thiết kế
2.1 Các bước của đề án thiết kế mạch
2.2 Thực hiện đề án thiết kế
3 Các lệnh trên menu lệnh
* Trên cùng là thanh tiêu đề mang tên phần mềm Bên phải có 3 biểu t-ợng để thu nhỏ, phóng to và thoát ch-ơng trình
Thanh trình đơn (The Menu Bars) bao gồm các trình đơn chính tương tự như các phần mềm ứng dụng khác trên Windows, với các mục hỗ trợ cho việc thiết kế và mô phỏng mạch điện.
Các thanh công cụ (The Toolbars) giúp người dùng dễ dàng truy cập các chức năng mà không cần phải vào từng menu tương ứng Phần mềm cung cấp các nút công năng cho từng thanh công cụ, và chúng ta sẽ khảo sát chi tiết ở phần sau Đồng thời, người dùng cũng sẽ dần làm quen với chúng trong quá trình thiết kế Thứ tự sắp xếp các thanh công cụ được thực hiện như sau:
- Các thanh công cụ lệnh (Command Toolbars): Theo mặc định của phần mềm các thanh này đ-ợc xếp đặt trên màn hình nh- sau:
Thanh chứa các lệnh File/Print:
Thanh chứa các lệnh hỗ trợ hiển thị (Display Commands):
Thanh chứa các lệnh hỗ trợ soạn thảo (Editing Commands):
Thanh chứa các công cụ hỗ trợ việc thiết kế (Design Tools):
Nếu bạn sử dụng màn hình nhỏ, bạn có thể ẩn một hoặc tất cả các thanh công cụ bằng cách vào Menu Xem (View) và chọn Thanh công cụ (Toolbars) để tùy chỉnh theo nhu cầu của mình.
- Thanh công cụ chọn lựa chế độ (Mode
Refesh màn hình ẩn hoặc hiện l-ới màn hình Các nút phóng to, thu nhỏ
Di chuyển đối t-ợng Sao chép đối t-ợng
Sao chép nhóm đối t-ợng Cắt đối t-ợng
Redo và Undo là hai chức năng quan trọng nằm ở phía bên trái của màn hình, cho phép người dùng dễ dàng chọn lựa các chế độ trong quá trình soạn thảo Chúng được kích hoạt một cách ngẫu nhiên khi bạn nhấn chuột vào các biểu tượng tương ứng.
Thanh chọn các chế độ chính (Main Modes):
Thanh chứa các thiết bị và dụng cụ (Gadgets):
Thanh hỗ trợ vẽ hình đồ hoạ không gian 2 chiều (2D Graphics):
Các thanh này luôn được hiển thị và không thể ẩn đi như các thanh công cụ lệnh Chức năng của chúng là độc nhất, vì không được bố trí đồng thời trên các thanh trình đơn.
Thanh công cụ hỗ trợ định hướng đối tượng (Orientation Toolbar) chứa các nút chức năng cho phép xoay và lật ngược các đối tượng đã được lựa chọn.
Lật đối t-ợng theo chiều dọc Lật đối t-ợng theo chiều ngang Hiển thị góc xoay (0 o , 90 o /-90 o , 180 o /-180 o , 270 o /-270 o ) Xoay đối t-ợng 1 góc 90 o theo chiều mũi tên (ng-ợc) o
Trở lại cửa sổ linh kiện Hiển thị điểm nối
Viết nhãn ( chú thích) Viết văn bản
Lấy nguồn cung cấp Vcc, GND
Lấy các thiết bị đo : máy hiện sãng, Vol met (AC,DC), Ampemet (AC, DC)
- Cửa sổ tổng quan (The overview Window):
- Cửa sổ chọn đối t-ợng (The Object Selector):
- Bảng điều khiển mô phỏng (The Animation Control Panel)
Giống như các thiết bị như VCD và Radio cassette, để điều khiển hoạt động của máy, người ta thiết kế một bảng điều khiển với nhiều nút chức năng Trong phần mềm này, các lập trình viên cũng tạo ra một bảng điều khiển với các ký hiệu tương tự như trong thực tế Cửa sổ hiển thị nguyên vẹn vùng nội dung bản thiết kế trong một khung lưới, cho phép bạn thay đổi tọa độ của khung lưới bằng cách nhấp chuột trái vào bất kỳ vị trí nào trên khung.
Sau khi truy cập vào thư viện linh kiện và chọn các linh kiện cần thiết cho mạch, những linh kiện như IC74LS373, tụ điện CAP, và thanh anh CRYSTAL sẽ hiển thị trong cửa sổ lựa chọn Khi danh sách linh kiện đã hoàn tất, trong quá trình thi công mạch, người dùng chỉ cần nhấp chuột vào linh kiện mong muốn để đưa chúng vào vùng làm việc, ví dụ như linh kiện 74LS373 đang được chọn để thiết kế.
The Animation Control Panel offers essential functions for simulation management, including "Stop" to halt the simulation process, "Pause" to temporarily suspend it, "Step" for running the simulation one step at a time, and "Run" to execute the entire program seamlessly.
* Các thao tác cơ bản hay sử dụng
- Nháy chuột phải để chọn đối t-ợng ( đây là điểm khác cơ bản nhất so với các phần mềm khác)
- Nháy chuột phải liên tiếp hai lần để xoá dối t-ợng
- Lăn con lăn trên thân chuột để phóng to hay thu nhỏ vùng làm việc
- Nhấn phím P để vào th- viện của ch-ơng trình
- Bắt đầu quá trình vẽ ấn phím W
- Để chạy ch-ơng trình ấn Ctrl+F12
- ấn F6 để phóng to vùng làm việc
- ấn F7 để thu nhỏ vùng làm việc
- ấn F8 để thu cả trang làm việc về khắp màn hình
- ấn G để hiển thị l-ới hoặc ẩn l-ới
- ấn phím X để đầu con trỏ chuột xuất hiện dấu x, hoặc xuất hiện hai đ-ờng chỉ dài khắp màn hình ( để dễ kết nối)
- ấn tổ hợp phím Ctrl+Z để quaylại thao tác tr-ớc đó.
Các lệnh trên Menu Orcad
* Trên cùng là thanh tiêu đề mang tên phần mềm Bên phải có 3 biểu t-ợng để thu nhỏ, phóng to và thoát ch-ơng trình
Thanh trình đơn (The Menu Bars) bao gồm các trình đơn chính tương tự như các phần mềm ứng dụng khác của Windows, cung cấp các mục hỗ trợ thiết kế và mô phỏng mạch điện.
Các thanh công cụ (The Toolbars) giúp người dùng dễ dàng truy cập các chức năng mà không cần phải vào menu tương ứng mỗi lần thực hiện tác động Phần mềm cung cấp các nút công năng cho từng thanh công cụ, cho phép người dùng làm quen dần trong quá trình thiết kế Thứ tự sắp xếp các thanh công cụ này được tổ chức một cách hợp lý để tối ưu hóa trải nghiệm sử dụng.
- Các thanh công cụ lệnh (Command Toolbars): Theo mặc định của phần mềm các thanh này đ-ợc xếp đặt trên màn hình nh- sau:
Thanh chứa các lệnh File/Print:
Thanh chứa các lệnh hỗ trợ hiển thị (Display Commands):
Thanh chứa các lệnh hỗ trợ soạn thảo (Editing Commands):
Thanh chứa các công cụ hỗ trợ việc thiết kế (Design Tools):
Nếu bạn sử dụng màn hình nhỏ, bạn có thể ẩn một hoặc tất cả các thanh công cụ bằng cách vào Menu View và chọn Toolbars, sau đó điều chỉnh theo ý muốn của mình.
- Thanh công cụ chọn lựa chế độ (Mode
Refesh màn hình ẩn hoặc hiện l-ới màn hình Các nút phóng to, thu nhỏ
Di chuyển đối t-ợng Sao chép đối t-ợng
Sao chép nhóm đối t-ợng Cắt đối t-ợng
Redo và Undo là các chức năng nằm ở phía tay trái của màn hình hiển thị, cho phép người dùng chọn lựa các chế độ trong quá trình soạn thảo Những chức năng này sẽ được kích hoạt khi bạn nhấp chuột vào chúng.
Thanh chọn các chế độ chính (Main Modes):
Thanh chứa các thiết bị và dụng cụ (Gadgets):
Thanh hỗ trợ vẽ hình đồ hoạ không gian 2 chiều (2D Graphics):
Các thanh này luôn luôn hiển thị và không thể ẩn đi như các thanh công cụ lệnh Chức năng của chúng là duy nhất, không được bố trí đồng thời trên các thanh trình đơn.
Thanh công cụ hỗ trợ định hướng đối tượng (Orientation Toolbar) bao gồm các nút cho phép người dùng xoay và lật ngược các đối tượng đã được lựa chọn, giúp tăng cường khả năng chỉnh sửa và thiết kế.
Lật đối t-ợng theo chiều dọc Lật đối t-ợng theo chiều ngang Hiển thị góc xoay (0 o , 90 o /-90 o , 180 o /-180 o , 270 o /-270 o ) Xoay đối t-ợng 1 góc 90 o theo chiều mũi tên (ng-ợc) o
Trở lại cửa sổ linh kiện Hiển thị điểm nối
Viết nhãn ( chú thích) Viết văn bản
Lấy nguồn cung cấp Vcc, GND
Lấy các thiết bị đo : máy hiện sãng, Vol met (AC,DC), Ampemet (AC, DC)
- Cửa sổ tổng quan (The overview Window):
- Cửa sổ chọn đối t-ợng (The Object Selector):
- Bảng điều khiển mô phỏng (The Animation Control Panel)
Cũng giống như các thiết bị như VCD và Radio cassette, để điều khiển hoạt động của máy, người ta thiết kế một bảng điều khiển với nhiều nút chức năng Trong phần mềm mô phỏng, các lập trình viên cũng tạo ra một bảng điều khiển với các ký hiệu tương tự như trong thực tế Cửa sổ hiển thị sẽ cho phép bạn xem toàn bộ nội dung bản thiết kế trong một khung lưới, và bạn có thể thay đổi tọa độ của khung lưới này bằng cách nhấp chuột trái vào bất kỳ vị trí nào trên khung.
Sau khi truy cập vào thư viện linh kiện, người dùng có thể tìm và chọn các linh kiện cần thiết cho mạch điện, như IC74LS373, tụ điện CAP, và thanh anh CRYSTAL Những linh kiện đã được chọn sẽ hiển thị trong cửa sổ danh sách Khi danh sách linh kiện hoàn tất, để lấy linh kiện cho quá trình thi công mạch, chỉ cần nhấp chuột vào linh kiện mong muốn, ví dụ như linh kiện 74LS373 được chọn để sử dụng trong thiết kế.
The Animation Control Panel offers essential functions for managing simulations The "Stop" option halts the simulation process entirely, while "Pause" temporarily suspends it For a more controlled experience, the "Step" feature allows users to run the simulation one step at a time Lastly, the "Run" command executes the entire program seamlessly.
* Các thao tác cơ bản hay sử dụng
- Nháy chuột phải để chọn đối t-ợng ( đây là điểm khác cơ bản nhất so với các phần mềm khác)
- Nháy chuột phải liên tiếp hai lần để xoá dối t-ợng
- Lăn con lăn trên thân chuột để phóng to hay thu nhỏ vùng làm việc
- Nhấn phím P để vào th- viện của ch-ơng trình
- Bắt đầu quá trình vẽ ấn phím W
- Để chạy ch-ơng trình ấn Ctrl+F12
- ấn F6 để phóng to vùng làm việc
- ấn F7 để thu nhỏ vùng làm việc
- ấn F8 để thu cả trang làm việc về khắp màn hình
- ấn G để hiển thị l-ới hoặc ẩn l-ới
- ấn phím X để đầu con trỏ chuột xuất hiện dấu x, hoặc xuất hiện hai đ-ờng chỉ dài khắp màn hình ( để dễ kết nối)
- ấn tổ hợp phím Ctrl+Z để quaylại thao tác tr-ớc đó
Sau khi vẽ xong sơ đồ nguyên lý ta tiến hành kích đúp vào biểu tượng sẽ chuyển sang sơ đồ mạch in có giao diện như sau:
* Giới thiệu vùng làm việc
- Vùng 1 : Là nơi chúng ta thiết kế
- Vùng 2 : Là nơi để lấy linh kiện
- Vùng 3 : Là hình ảnh đối tượng ta chọn
- Công cụ này có tác dụng lọc các lớp, linh kiện, wire
Nếu Icon có màu xanh thì cho phép chọn lớp, linh kiện
Công cụ này có tác dụng kiểm tra khoảng cách giữa các wire, nếu không đảm bảo thì thông báo lỗi sẽ có màu đỏ
- Package library: Là nơi chứa thư viện các kiểu đóng gói của linh kiện
- Chúng ta có thể gõ từ khóa để tìm kiểu đóng gói cho linh kiện ví dụ : cap20, cap40, res, v.v …
Chọn thanh công cụ Package Mode
Nếu muốn Rotate ta có thể dùng công cụ như trong ISIS Để đặt linh kiện lên Board, chọn linh kiện cần đặt và click lên Board
Ta cũng có thể Move/Drag/copy/delete hoặc Edit Component
Dùng để chỉ các chân nào của linh kiện sẽ được nối với nhau
Chọn các chân để nối với nhau, tương tự như Routing trong ISIS sau đó nếu Routing sẽ được kết quả:
Dùng để nối các linh kiện trong cùng một Layer sau khi đã Rasnet chọn thanh công cụ Track mode:
+ Click vào chân linh kiện, sau đó nối dây theo ý muốn, khi muốn kết thúc thì Right click
+ Nếu trong khi nối dây mà ta click 2 lần thì dây ta vẽ sẽ thuộc về Bootom layer (có màu đỏ)
+ Có thể dùng Tack Mode để Via placement bằng cách trong khi nối dây ta chỉ cần thay đổi số lần click 1 hoặc 2:
- Via placement: Là công cụ dùng để liên kết wires ở nhiều lớp khác nhau
Chỉnh để chỉnh sửa lại vị trí của dây theo ý muốn, gồm các lệnh sau:
+ Trim to current layer: Chỉnh cả layer
+ Trim to single segment : Chỉnh một đoạn
+ Trim to manual : Chỉnh một đoạn do ta chọn
+ Trim to single segment : Chỉnh một đoạn Đặt chuột tại điểm giữa Đặt chuột tại một góc
Chúng ta có thể move, delete Edit một segment hoặc cả wire
1.3 Lưu và xuất dữ liệu
Mở chương trình Orcad Family Release 9.2 bằng cách vào Start/Programs và chọn Capture hoặc Capture CIS Thuật ngữ "Capture" có nghĩa là sao chép và ghép nối các phần tử để tạo thành một thành phần thống nhất, sau đó lưu chúng dưới dạng một file.
- Màn hình làm việc được chỉ ra như hình sau:
Cửa sổ làm việc của chương trình tương tự như bất kỳ ứng dụng nào trên Windows mà bạn đã quen thuộc, với các menu lựa chọn như Tệp, Chỉnh sửa, và nhiều tùy chọn khác.
Windows không có tính năng đặc biệt như các chương trình Word hay Excel mà bạn đã quen thuộc Tuy nhiên, có ba menu quan trọng mà chúng ta cần chú ý: Place, Macro và Option.
Sau đó là đến tiết mục lựa chọn kiểu thực hiện và tên của bản vẽ :
- Phần Name : Đánh tên bản vẽ thiết kế
Các nút radio tròn đại diện cho các lựa chọn mà phần mềm cung cấp, bao gồm Analog hoặc Mixed A/D, cho biết liệu bản vẽ chỉ sử dụng tín hiệu tương tự hay kết hợp với mạch biến đổi tương tự sang số.
+ PC Board Wizard (vẽ theo chỉ dẫn)
+ Schematic: theo kiểu giản đồ, tuỳ ý bạn (thông thường ta hay chọn kiểu này)
- Phần Browse : Chọn vị trí đặt dự án của bạn (Chọn ổ lưu bài tập)
Trong phần Browse, bạn có thể chọn thư mục làm việc Để tạo thư mục con cho dự án, hãy nhấn vào Create Dir , sau đó nhập tên thư mục con vào mục Name và nhấn OK.
- Bước tiếp theo ta thấy cửa sổ làm việc như hình vẽ
- Nói thêm về Project, đây là từ được dùng phổ biến hiện nay giống như
Dự án trong báo cáo công việc của bạn, hay dự án lập trình, bao gồm các vấn đề chính và các vấn đề liên quan Như hình ảnh minh họa, dự án của chúng ta bao gồm các thành phần như Tài nguyên Thiết kế, Kết quả và Tài liệu Tham khảo.
Projects, ta sẽ làm rõ các đề này ở phần sau
- Để bắt đầu quá trình vẽ bạn kích vào PAGE1 để hiện ra trang trắng và bắt đầu quá trình vẽ
* Thiết lập các thông số cho bản vẽ:
- Khổ giấy: Ta có các khổ A0, A1, A2, A3, A4 Quá trình chọn như sau:
Thiết kế bộ chân cắm (Tạo mới một linh kiện)
Để tạo linh kiện, bạn thực hiện qua 3 công đoạn: xác định linh kiện, vẽ linh kiện và đặt các chân dẫn/nhập cho linh kiện
Trước khi bắt đầu vẽ linh kiện, bạn cần cung cấp thông tin cơ bản như tên linh kiện Đối với tổ hợp mạch, hãy chỉ định số lượng linh kiện rời và xác định loại linh kiện là đồng nhất hay không đồng nhất Sau khi cung cấp đầy đủ thông tin, bạn có thể tiến hành vẽ hình dáng linh kiện, gán hình ảnh và thiết lập các chân dẫn/nhập để hoàn thiện linh kiện mới.
- Trong Project Manager, chọn thư viện muốn thêm linh kiện mới bằng cách chọn File NewLibrary Khi đó sẽ xuất hiện giao diện:
1 Kích nút phải mouse và từ menu xổ, chọn New Part Khung thoại New Part hiện lên màn hình
2 Trong Name, đặt tên cho linh kiện muốn tạo Bạn có thể dùng những tham số mặc định cho những thành phần khác trong khung thoại hoặc có thể thay đổi chúng cho phù hợp với những nhu cầu Thí dụ, nếu linh kiện muốn tạo mới này là tổ hợp mạch thì nhập số lượng linh kiện trong tổ hợp mạch vào ô Parts per Pkg
3 Kích OK Khung cửa sổ Part Editor hiện lên màn hình với khung vuông nhỏ bằng những đường gạch nối Các chân dẫn/nhập sẽ được đặt theo các đường biên này Các giá trị của linh kiện hiện ra bên dưới linh kiện và ký tự đối chiếu của linh kiện hiện ở bên trên Thanh tiêu đề của khung màn hình Part Editor hiện tên của thư viện, theo sau là tên của linh kiện đang tạo
4 Để thay đổi kích thước và hình dạng của phần thân linh kiện, kích đường biên và kéo các điểm chỉnh cho đến khi phần thân linh kiện muốn tạo có kích thước theo ý muốn
Sau khi tạo khung cho linh kiện, bạn có thể bắt đầu vẽ linh kiện bằng cách sử dụng các công cụ đồ họa trong thanh công cụ của Part Editor Các đối tượng tạo thành linh kiện cần phải khớp với khung biện, ngoại trừ các ký tự và ký hiệu IEEE Nếu bạn vẽ hoặc đặt các đối tượng khác ngoài ký hiệu IEEE hoặc ký tự bên ngoài khung, phần khung sẽ tự động nới rộng để bao trùm hình ảnh.
- Ví dụ: Vẽ Led 7 đoạn:
4.3 Vẽ chân dẫn/nhập của linh kiện Để vẽ các chân dẫn/nhập của linh kiện, bạn thực hiện các bước sau:
- Từ menu Place, chọn Pin hoặc kích công cụ Place Pin trên thanh công cụ Khung tham số Place Pin hiện lên màn hình
- Đặt tên cho chân linh kiện cùng những thuộc tính khác cho phù hợp
- Sau khi kích OK, khung thoại biến mất và một đường kẻ mảnh bám theo con trỏ
- Chuyển con trỏ vào ngay đường biên của khung linh kiện, kích nút trái mouse để đặt chân linh kiện
- Tiếp tục quy trình trên để đặt những chân linh kiện còn lại
- Sau khi kết thúc, kích nút phải mouse và chọn End Mode từ menu xổ hoặc ấn phím ESC
Khi chọn linh kiện từ thư viện mới chưa lưu, hộp thoại Save As sẽ xuất hiện, cho phép bạn đặt tên cho thư viện mới Nếu bạn tạo linh kiện trong thư viện cũ, linh kiện sẽ được lưu trong thư viện hiện tại và tên cùng ký hiệu của linh kiện mới sẽ hiển thị trong Project Manager.
Tên linh kiện và được dùng như giá trị mặc định của linh kiện khi chúng được đặt trong trang sơ đồ thiết kế mạch
Tiếp đầu ngữ thay thế cho tên gọi thông thường của linh kiện để đối chiếu Thí dụ, tụ điện được gán là C, IC được thay thế U,…
Tên tổ hợp mạch vật lý PCB là yếu tố quan trọng cho việc bố trí linh kiện trong hệ thống mạng mạch Chương trình Layout sử dụng thông tin này để đảm bảo các thành phần được sắp xếp chính xác trên bảng mạch in.
Một số thư viện linh kiện cung cấp mẫu linh kiện thứ hai, như DeMorgan tương đương và các mẫu theo tiêu chuẩn Việc đánh dấu chọn thành phần này cho phép đổi ngược hình tượng của linh kiện Nếu linh kiện có hình tượng đảo, bạn có thể hoán chuyển chúng từ dạng bình thường sang dạng đảo khi đặt vào trang sơ đồ thiết kế mạch.
Chỉ định số lượng linh kiện rời trong tổ hợp mạch
Nếu linh kiện tự tạo là tổ hợp mạch, nó sẽ chỉ định tất cả các linh kiện trong tổ hợp đó có hình dạng đồng nhất hoặc không đồng nhất.
Nếu linh kiện tự tạo là tổ hợp mạch, thàh phần này sẽ chỉ định linh kiện đó theo
U?-1 (dạng số – thường được dùng cho các bộ nối)
Khung thoại Part Aliases cho phép người dùng thêm hoặc loại bỏ các thành phần tương tự đã được nhân bản trong thư viện Những phiên bản này có hình dạng giống nhau, dựa trên sơ đồ mạch, và sở hữu các thuộc tính tương tự như linh kiện gốc, nhưng khác nhau về giá trị.
Khung thoại hiện có thể được sử dụng dựa trên thư mục sơ đồ mạch, các thành phần VHDL, mạng nối mạch, đề án và các mô hình Pspice để tạo ra các thành phần liên kết hiệu quả.
4.4 Thực hành tạo mới linh kiện
- HSSV sẽ tiến hành tạo mới các linh kiện theo yêu cầu của giáo viên đứng lớp VD: IC 74LS47, 74LS90, AT89C51
Bài tập thực hành tổng hợp
Bài tập 1: Mạch điều chỉnh và ổn định tốc độ động cơ
Bài tập 2 : Mạch điều chỉnh độ sáng đèn
Bài tập 3: Mạch điều khiển đèn chạy dùng 4017
Bài tập 4: Mạch dao động đa hài tạo xung vuông dùng Transistor
Bài tập 5 : Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch đao động đa hài dùng IC 555
Bài tập 6: Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu cầu có tụ lọc
Gnd2 1 Trg3 Out4 5Ctl Rst 6Thr 7Dis 8Vcc 555
Bài tập 7: Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch ổn áp bù nối tiếp dùng 2 Transistor
Bài tập 8 : Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch mạch ổn áp nguồn dương
Bài tập 9: Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch KĐCS dùng 3 Transistor
Bài tập 10: Mạch khuếch đại công suất dùng 5 Transistor
Bài tập 11: Mạch nguyên lý Micro không dây
PSEN ALE/ PR OG EA/ VPP
M A C H N G U Y E N L Y D E N G IA O T H O N G D U N G V I D IE U K H IE N A T 8 9 C 5 1 A2 1 1 F riday , Oc tober 15, 2004 T it le Siz e D oc um ent N um ber R ev D at e: Sheet of
Bài tập 12: Mạch nguyên lý mạch đèn giao thông
Bài tập 13: Mạch RELAY bảo vệ dòng 1 pha
Bài tập14: Mạch AVR của máy phát công suất nhỏ
THIẾT KẾ MẠCH IN
Vẽ bản mạch in (PCB)
Sau khi vẽ xong sơ đồ nguyên lý ta tiến hành kích đúp vào biểu tượng sẽ chuyển sang sơ đồ mạch in có giao diện như sau:
* Giới thiệu vùng làm việc
- Vùng 1 : Là nơi chúng ta thiết kế
- Vùng 2 : Là nơi để lấy linh kiện
- Vùng 3 : Là hình ảnh đối tượng ta chọn
- Công cụ này có tác dụng lọc các lớp, linh kiện, wire
Nếu Icon có màu xanh thì cho phép chọn lớp, linh kiện
Công cụ này có tác dụng kiểm tra khoảng cách giữa các wire, nếu không đảm bảo thì thông báo lỗi sẽ có màu đỏ
- Package library: Là nơi chứa thư viện các kiểu đóng gói của linh kiện
- Chúng ta có thể gõ từ khóa để tìm kiểu đóng gói cho linh kiện ví dụ : cap20, cap40, res, v.v …
Chọn thanh công cụ Package Mode
Nếu muốn Rotate ta có thể dùng công cụ như trong ISIS Để đặt linh kiện lên Board, chọn linh kiện cần đặt và click lên Board
Ta cũng có thể Move/Drag/copy/delete hoặc Edit Component
Dùng để chỉ các chân nào của linh kiện sẽ được nối với nhau
Chọn các chân để nối với nhau, tương tự như Routing trong ISIS sau đó nếu Routing sẽ được kết quả:
Dùng để nối các linh kiện trong cùng một Layer sau khi đã Rasnet chọn thanh công cụ Track mode:
+ Click vào chân linh kiện, sau đó nối dây theo ý muốn, khi muốn kết thúc thì Right click
+ Nếu trong khi nối dây mà ta click 2 lần thì dây ta vẽ sẽ thuộc về Bootom layer (có màu đỏ)
+ Có thể dùng Tack Mode để Via placement bằng cách trong khi nối dây ta chỉ cần thay đổi số lần click 1 hoặc 2:
- Via placement: Là công cụ dùng để liên kết wires ở nhiều lớp khác nhau
Chỉnh để chỉnh sửa lại vị trí của dây theo ý muốn, gồm các lệnh sau:
+ Trim to current layer: Chỉnh cả layer
+ Trim to single segment : Chỉnh một đoạn
+ Trim to manual : Chỉnh một đoạn do ta chọn
+ Trim to single segment : Chỉnh một đoạn Đặt chuột tại điểm giữa Đặt chuột tại một góc
Chúng ta có thể move, delete Edit một segment hoặc cả wire
1.3 Lưu và xuất dữ liệu
Mở chương trình Orcad Family Release 9.2 bằng cách vào Start/Programs và chọn Capture hoặc Capture CIS Capture có nghĩa là "Sao chép và ghép nối các phần tử để tạo thành một thành phần thống nhất và lưu dưới dạng file".
- Màn hình làm việc được chỉ ra như hình sau:
Cửa sổ làm việc của chương trình tương tự như bất kỳ ứng dụng nào trên Windows mà bạn đã quen thuộc, với các menu lựa chọn như File và Edit.
Windows không có gì đặc biệt so với các chương trình như Word hay Excel Tuy nhiên, chúng ta cần chú ý đến ba menu quan trọng: Place, Macro và Option.
Sau đó là đến tiết mục lựa chọn kiểu thực hiện và tên của bản vẽ :
- Phần Name : Đánh tên bản vẽ thiết kế
Các nút radio tròn đại diện cho các lựa chọn mà phần mềm cung cấp, bao gồm Analog hoặc Mixed A/D, có nghĩa là bản vẽ có thể chỉ sử dụng tín hiệu tương tự hoặc kết hợp cả tín hiệu tương tự và mạch biến đổi tương tự số.
+ PC Board Wizard (vẽ theo chỉ dẫn)
+ Schematic: theo kiểu giản đồ, tuỳ ý bạn (thông thường ta hay chọn kiểu này)
- Phần Browse : Chọn vị trí đặt dự án của bạn (Chọn ổ lưu bài tập)
Trong phần Browse, bạn có thể chọn thư mục làm việc cho dự án của mình Để tạo một thư mục con mới, hãy nhấn vào "Create Dir " và nhập tên cho thư mục con vào mục "Name", sau đó nhấn OK để hoàn tất.
- Bước tiếp theo ta thấy cửa sổ làm việc như hình vẽ
- Nói thêm về Project, đây là từ được dùng phổ biến hiện nay giống như
Dự án (Project) trong báo cáo công việc của bạn bao gồm các vấn đề chính và các vấn đề liên quan Như hình minh họa, dự án của chúng ta bao gồm các thành phần chính như Tài nguyên Thiết kế (Design Resources), Kết quả (Outputs) và Tài liệu tham khảo (Referenced).
Projects, ta sẽ làm rõ các đề này ở phần sau
- Để bắt đầu quá trình vẽ bạn kích vào PAGE1 để hiện ra trang trắng và bắt đầu quá trình vẽ
* Thiết lập các thông số cho bản vẽ:
- Khổ giấy: Ta có các khổ A0, A1, A2, A3, A4 Quá trình chọn như sau:
Từ Menu chính, chọn Option/Design Template và sau đó chọn Page Size Để sử dụng đơn vị hệ mét, hãy nhấn vào nút Option Milimeters Tại đây, bạn có thể chọn các loại khổ giấy theo tiêu chuẩn hoặc tùy chỉnh khổ theo ý muốn.
- Tiếp theo chọn khoảng cách giữa các chân ở nút Pin-to-Pin Spacing (thông thường ta chọn giá trị chuẩn ngầm định là 2,54mm)
- Ghi các thông tin của bản vẽ: kéo màn hình về dưới cùng bên phải khung ghi các khung tên hiện ra:
Để chỉnh sửa tên bản vẽ, bạn chỉ cần nhấn chuột vào dòng tiêu đề, sau đó chữ sẽ chuyển sang màu đỏ Tiếp theo, hãy nhấp chuột phải và chọn "Edit Properties" Trong ô "Value", bạn có thể gõ tên bản vẽ mong muốn và chọn phông chữ bằng cách nhấn nút "Change".
- Rev : Thứ tự bản vẽ
- Date: Ngày tháng năm vẽ, ngầm định là thời gian của PC bạn đang dùng, muốn sửa cũng làm tương tự như trên
Bạn có thể tùy chỉnh khung và thêm chữ vào khung tên theo yêu cầu bằng cách chọn đối tượng vẽ đường thẳng và sử dụng chức năng Place/Text.
Cách thực hiện tạo mẫu bản vẽ chuẩn:
- Chọn về góc dưới bản vẽ chọn và xoá khung tên mặc định:
- Tiến hành vẽ khung tên chuẩn sử dụng các đối tượng vẽ hình vuông, đường thẳng và chữ (text) trên thanh công cụ
Trong hình vẽ trang sau, bạn sẽ được làm quen với các chức năng cần thiết của chương trình Phần menu lựa chọn nằm ở trên, trong khi các chức năng vẽ mạch quan trọng được bố trí bên phải Để hiểu rõ hơn về các chức năng này, bạn có thể tự mình kích vào và thực hiện thử nghiệm Chỉ cần làm một vài lần, bạn sẽ nhanh chóng nắm bắt và quen thuộc với thao tác.
Để lựa chọn linh kiện trong Orcad, bạn có thể sử dụng tùy chọn Place/Part hoặc nhấn Shift + P Khi lần đầu tiên chạy Orcad, các thư viện linh kiện sẽ chưa được thêm vào, vì vậy bạn cần chọn Add Library để bổ sung các thư viện cần thiết.
Các phần chọn để liên kết chi tiết
Để thêm các thư viện vào Orcad, bạn cần chọn tất cả các file olb và nhấn Open Lặp lại quá trình này nhiều lần, mỗi lần chọn một thư mục có sẵn trong thư mục Library của Orcad Ngoài ra, bạn cũng cần thêm các thư viện bên trong lec, leeeLibs, Pspice và các thư viện nằm bên ngoài khác.
Library tất nhiên cũng phải được add vào Các bạn sẽ thấy hình này sau khi add vào:
Để xem danh sách linh kiện, bạn hãy chú ý đến ô cửa sổ Libraries ở phía bên trái, bên dưới Khi di chuột vào một trong các tên thư viện mà bạn đã thêm, danh sách linh kiện sẽ tự động thay đổi trong ô cửa sổ phía trên.
Để làm việc hiệu quả với các linh kiện, chúng ta thường không thể nhớ rõ linh kiện nào thuộc thư viện nào Vì vậy, cách tốt nhất là làm việc với tất cả các thư viện cùng một lúc Bạn chỉ cần nhấp chuột vào một thư viện bất kỳ trong cửa sổ Libraries và ấn tổ hợp phím Ctrl + để bắt đầu.
A để chọn tất cả các thư viện Các bạn sẽ thấy hình sau:
- Như vậy là ta đã kết thúc việc add thư viện linh kiện vào sử dụng Nhấn OK để thoát khỏi thư viện linh kiện
3 Các lệnh trên Menu Orcad
- Trong các biểu tượng trên, bạn chỉ cần quan tâm đến một số chức năng của các biểu tượng chính sau :
1 - Select : Vào mode chọn, dùng để chọn các linh kiện cần tích cực
2 - Part : Mở cửa sổ để lấy linh kiện có trong thư viện
4- Net Alias : Chọn đặt địa chỉ riêng cho các đuờng nối mạch sử dụng chung đường Bus
5- Bus : Để tránh việc sơ đồ mạch trở nên phức tạp khó nhìn ta sử dụng chế độ vẽ đường Bus Sau đó chỉ cần đặt các đường địa chỉ cho từng đuờng nối
6- Juntion : Dùng xóa hay đặt các dấu gạch nối trên các đường giao nhau trong mạch
7- Bus Entry : Đặt các đường dẫn vào ra của các đường Bus
8- Power : Mở cửa sổ lấy nguồn hoặc đất
9- Ground : Mở cửa sổ lấy nguồn hoặc đất
Các chương trình tiện ích
3.1 Viết các đoạn Text vào bo mạch
- Ngoài ra ta còn có thể thêm các TEXT vào cho dễ xem bằng cách sử dụng công cụ Text tool Chọn công cụ Text
- Trong hộp thoại Text Edit
+ Text String là chuỗi cần thêm vào
+ Text height là chiều cao của chữ
Char Aspect là yếu tố quyết định độ co giãn của chữ; nếu giá trị dưới 100, chữ sẽ co lại, còn nếu trên 100, chữ sẽ giãn ra Layer đề cập đến lớp mà chữ được đặt lên, trong khi Rotation là góc quay của chữ.
- Mục chọn Mirror để làm chữ bị ngược như soi gương, nhờ tính chất này mà ta làm mạch in bằng phương pháp ủi vẫn giữ được chữ đúng
3.2 Cách tạo Footprint (Tạo mới chân linh kiện trong mạch in)
Không phải lúc nào trình Layout cũng cung cấp đầy đủ các Footprint mà bạn mong muốn Do đó, việc tạo Footprint mới để phù hợp với linh kiện cần sử dụng là cần thiết Có hai phương pháp để tạo Footprint mới: a) Cách tạo một Footprint mới.
Xuất hiện cửa sổ Library Manager Chọn Create New Footprint
Xuất hiện cửa sổ Create New Footprint :
+ Trong ô Name of Footprint bạn ghi tên Footprint cần tạo sau đó chọn OK Xuất hiện cửa sổ Library – Pin Tool bên phải màn hình :
- Trong cửa sổ này đã có một chân hàn trên đó có điểm gốc Datum và điểm neo, các tên biến của kiểu chân
Trên thanh công cụ, hãy đảm bảo rằng biểu tượng Pin Tool đã được chọn Nếu bạn đã thực hiện xong công việc khác và cần tạo thêm Pin, hãy nhớ chọn lại biểu tượng này Sau đó, bạn có thể bắt đầu biên soạn thành phần chân hàn.
- Khi đã có một điểm gốc bạn có thể nhấp mouse phải, chọn New trong cửa sổ
Thư viện sẽ có một Pin mới, cho phép bạn chọn vị trí phù hợp để đặt Pin đó Bạn có thể tuần tự chọn và sắp xếp tất cả các Pin theo sở thích của mình.
Sau khi hoàn tất việc sắp xếp Pin, bạn tiến hành kẽ đường biên để thể hiện hình dạng của linh kiện Để thực hiện điều này, hãy chọn biểu tượng Obstacle Tool trên thanh công cụ.
- Nhấp mouse phải chọn New
- Chọn mục Properties… để mở cửa sổ Edit Obstacle Trong cửa sổ này bạn chọn 3 thuộc tính đường bao :
+ Loại đường bao (Obstacle Type)
+ Độ rộng của đường bao (With)
+ Lớp đặt đường bao (Obstacle Layer)
- Ở đây để kẻ đường bao ngoại vi dùng xác định phạm vi chiếm riêng thực tế của linh kiện, bạn phải chọn như sau :
+ Trong Obstacle Type chọn Place outline
+ Trong Width, chọn cở rộng là 1 Mil
+ Trong Obstacle Layer, chọn lớp chung Global Layer
Sau khi hoàn tất việc chọn, nhấn phím OK để trở về trang vẽ Lúc này, con trỏ sẽ hiển thị dấu +, bạn hãy sử dụng nó để kẽ một hình bao quanh linh kiện bằng nét nhỏ màu xanh lá, tạo đường bao ngoại vi Sau khi hoàn thành đường bao này, tiếp tục chọn tạo đường bao gợi ý, đường kẽ này sẽ phản ánh bóng chiếu của hình dạng linh kiện thật.
Để kẽ đường bao gợi ý, bạn nhấn chuột phải để mở cửa sổ, chọn "New", sau đó nhấn chuột phải lần nữa và chọn "Properties" Cửa sổ "Edit Obstacle" sẽ xuất hiện, và bạn cần thực hiện các bước tiếp theo trong cửa sổ này.
+ Trong Obstacle Type chọn detail
+ Trong Obstacle Layer, chọn lớp chung SSTOP Layer
Sau khi hoàn tất việc chọn, hãy nhấn phím OK để quay lại trang vẽ Lúc này, con trỏ của bạn sẽ hiển thị dấu + Sử dụng con trỏ này để vẽ một hình phản ánh đúng hình dạng của linh kiện, với màu trắng để tạo đường bao ngoại vi.
Bạn đã hoàn thành việc tạo một Footprint mới Sau khi hoàn tất, hãy nhấn nút Save để lưu Footprint vào thư viện mà bạn chọn Ngoài ra, bạn cũng có thể tạo Footprint mới bằng cách chỉnh sửa một Footprint đã có.
- Bạn cũng có thể nhanh chóng tạo ra một Footprint mới bằnh cách sửa đổi lại các Footprint đã có
Trong phần này, bạn có thể chọn bất kỳ Footprint nào từ thư viện hiện có để chuyển đổi thành một Footprint mới, phù hợp với kiểu chân mà bạn mong muốn.
Để thực hiện việc tạo chân trong trình Layout, bạn cần mở cửa sổ Library Manager bằng cách chọn Tools và sau đó chọn Library Manager Tiếp theo, hãy chọn kiểu chân gần giống với kiểu chân mà bạn muốn tạo.
- Cũng tương tự như phần trên, trước tiên bạn chọn biểu tượng Obstacle Tool
- Sau đó nhấn Delete xóa đường bao cũ
- Để biên soạn lại kiểu chân bạn Chọn tiêu hình Pin tool
- Đến đây công việc của bạn là biên soạn lại kiểu chân, vẽ đường bao… như trong phần tạo Footprint mới
Khi hoàn tất, hãy chọn "Save As" để lưu Footprint cũ với tên mới; nếu không, Footprint cũ sẽ bị mất Bạn cũng nên tự tạo một thư viện chứa các Footprint thường dùng để tiện lợi hơn trong quá trình thiết kế.
Trong phần này, bạn có thể tạo một tập tin thư viện với tên riêng để lưu trữ các Footprint mà bạn thường sử dụng hoặc những Footprint mà bạn đã tự tạo ra.
- Như trong phần tạo Footprint khi bạn chọn Save hoặc Save As Cửa sổ Save Footprint sẽ xuất hiện
- Bạn hãy chọn mục Create New Library…
- Khi bạn chọn mục này cửa sổ sau sẽ xuất hiện
Khi lưu tệp tin, hãy chú ý rằng thư mục Library không phải lúc nào cũng được chọn mặc định trong ô Save in Do đó, bạn nên chọn đúng thư mục Library trong Layout để thuận tiện cho việc sử dụng sau này Nếu không, bạn sẽ cần nhớ đường dẫn tới tệp tin thư viện mới mà bạn đã tạo ra để sử dụng trong tương lai.
- Trong ô File name bạn đánh tên tập tin thư viện cần tạo(ví dụ: New) Sau đó
Khi bạn tạo hoặc sửa đổi Footprint, hãy nhớ chọn "Save" hoặc "Save As" trong cửa sổ "Save Footprint" Đặc biệt, trong ô "name of library", bạn nên chọn "Save" trong tập tin thư viện (New) mà bạn đã tạo.
Bài tập vẽ mạch in
* Bài tập 1: Mạch nguyên lý mạch nguồn một chiều a) Mạch chỉnh lưu một nửa chu kỳ
+ Vcc b) Mạch chỉnh lưu toàn sóng dùng biến áp có điểm giữa
LEDRt1k c) Mạch chỉnh lưu có điện áp ra đối xứng d) Mạch chỉnh lưu nhân áp
* Bài tập 2: Các mạch ổn áp a) Mạch ổn áp bù nối tiếp dùng 2 transistor
D6LEDRt21k b) Mạch ổn áp bù nối tiếp dùng 3 transistor:
(9-18)VAC c) Mạch ổn áp sử dụng IC 78xx / 79xx
* Mạch ổn áp có nguồn dương
* Mạch ổn áp có nguồn ra đối xứng
2 3 d) Mạch ổn áp có điều chỉnh điện áp ra dùng LM 317
* Bài tập 3: Mạch KĐCS đẩy kéo xuất trực tiếp
* Bài tập 4: Mạch KĐCS dùng IC TDA2030
* Bài tập 5: Mạch KĐCS dùng IC AN5265
V c c 1 1 Inp ut 2 M ut e 3 Vol 4 F ilt er 5 F ee t 6 G N D 7 O ut pu t 8 V c c 2 9
* Bài tập 6: Mạch KĐCS dùng IC LA4440 (Mono)
* Bài tập 7: Mạch KĐCS dùng IC LA4440 (Stereo)
* Bài tập 8: Mạch KĐCS dùng IC HA1392
1 Cách cài đặt phần mềm Orcad 3
2 Cách nâng cấp phần mềm Orcad 13
BÀI 2: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 24
2 Mở đề án bản thiết kế 51
3 Các lệnh trên Menu Orcad 56
3.3 Sửa đổi tên và giá trị các linh kiện trong bản vẽ 59
3.4 Thực hành lấy linh kiện và nối cho các mạch điện sau: 61
3.5 Cách sửa đổi chân linh kiện (Sửa đổi linh kiện) 62
3.6 Bài tập thực hành vẽ sơ đồ nguyên lý 65
4 Thiết kế bộ chân cắm (Tạo mới một linh kiện) 66
4.3 Vẽ chân dẫn/nhập của linh kiện 69
4.4 Thực hành tạo mới linh kiện 71
5 Bài tập thực hành tổng hợp 71
6 Cách in sơ đồ nguyên lý (In bản vẽ) 52
BÀI 3: THIẾT KẾ MẠCH IN 54
1 Vẽ bản mạch in (PCB) 54
1.1 Xử lý sơ đồ nguyên lý để chuyển sang vẽ mạch in 54
1.2 Các phương pháp tạo file*.MAX (file mạch in) 58
1.3 Vẽ đường nối mạch IN 63
2.1 Chỉnh sửa độ rộng các nét và khoảng cách giữa chúng 75
2.2 Cách chạy Jump (Dây câu) 79
3 Các chương trình tiện ích 85
3.1 Viết các đoạn Text vào bo mạch 85
3.2 Cách tạo Footprint (Tạo mới chân linh kiện trong mạch in) 86
4 Bài tập vẽ mạch in ……… 92