đề tài mô phỏng mạch trên proteus mạch nguyên lý và mạch in trên altium desginer

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

BÁO CÁO NHẬP MÔN NGÀNH ĐIỆNNHÓM 2

Đề tài: Mô phỏng mạch trên Proteus, mạch nguyên lý vàmạch in trên Altium Desginer

Tên sinh viên:

Giảng viên:

Hà Quang Quyền 20232271Lê Hoài Sơn 20232282Phạm Văn Tài 20232293 ThS Nguyễn Thị Huế

Hà Nội, 01/2024

A PROTEUS

Phần mềm Proteus là một phần mềm thiết kế mạch in được phát minh bởiLabcenter Electronics Nó được sử dụng để thiết kế các mạch khác nhau trên PCB(bo mạch in) và mô phỏng các mạch khác nhau Việc sử dụng Proteus cho bất kỳdự án mạch điện tử nào làm cho dự án đó tiết kiệm chi phí và ít sai sót hơn do cấutrúc sơ đồ trên proteus.

Năm 1988, phiên bản Proteus đầu tiên được gọi là PCB-B được tạo ra bởiJohn Jameson, chủ tịch của công ty Proteus được sử dụng để mô phỏng, thiết kếvà vẽ các mạch điện tử Nó được phát minh bởi Labcenter Electronics.

Bằng cách sử dụng Proteus, bạn có thể thiết kế mạch hai chiều.

Với việc sử dụng phần mềm kỹ thuật này, có thể xây dựng và mô phỏng các mạchđiện và điện tử khác nhau trên máy tính cá nhân hoặc máy tính xách tay.

Có rất nhiều ưu điểm khi mô phỏng các mạch trên Proteus trước khi thựchiện chúng trong thực tế.

Thiết kế mạch trên Proteus tốn ít thời gian hơn so với việc xây dựng mạchtrên thực tế.

Khả năng xảy ra lỗi ít hơn trong mô phỏng phần mềm chẳng hạn như kết nốilỏng lẻo, mất nhiều thời gian để tìm ra các vấn đề kết nối trong một mạch thực tế.

Mô phỏng mạch cung cấp tính năng chính mà một số linh kiện của mạchkhông thực tế thì bạn có thể xây dựng mạch của mình trên Proteus.

Không có khả năng đốt cháy và làm hỏng bất kỳ linh kiện điện tử nào trongproteus.

Các công cụ điện tử rất đắt tiền có thể dễ dàng mắc vào Proteus như máyhiện sóng.

Sử dụng Proteus, có thể tìm thấy yếu tố khác nhau của các mạch như dòngđiện, giá trị điện áp của bất kỳ linh kiện nào và điện trở bất kỳ lúc nào, điều này rấtkhó trong một mạch thực tế.

II.CÁC BƯỚC THỰC HIỆN

Bước 1: Khởi động phần mềm, chọn New project trong menu Start, một hộp thoạixuất hiện để lưu thiết kế hiện tại.

Bước 2: Để chọn linh kiện, nhấp vào nút Component Mode Nhấp vào Pick fromLibraries Nó hiển thị các danh mục của các linh kiện có sẵn và một tùy chọn tìmkiếm để nhập tên linh kiện.

Bước 3: Chọn các linh kiện từ danh mục hoặc nhập tên linh kiện vào ô Keywords.Các linh kiện sử dụng trong mạch là : 7SEG-COM-CAT-GRN, CD4511, 4520,BUTTON, RT1206FRE Các linh kiện đã chọn sẽ xuất hiện trong danh sách thiết bị.Chọn linh kiện và đặt nó vào bảng thiết kế bằng cách nhấp chuột trái Đặt tất cả cáclinh kiện cần thiết và định tuyến dây, tức là tạo kết nối.

Selection mode ở trên component mode hoặc component mode cho phép kết nối quadây Nhấp chuột trái từ chân này sang chân khác để tạo kết nối Nhấp đúp chuộtphải vào dây được kết nối hoặc linh kiện để loại bỏ kết nối hoặc linh kiện tươngứng Nhấp đúp vào linh kiện để chỉnh sửa thuộc tính của các linh kiện và nhấp vàoOk.

Bước 4: Sau khi kết nối mạch, bấm vào nút play để chạy mô phỏng Mô phỏng có thể được thực hiện, tạm dừng hoặc dừng bất kỳ lúc nào.

Như vậy ta đã hoàn thành xong mô phỏng mạch trên Proteus(Phiên bản sử dụng:Proteus v8.13)

Altium Designer trước kia có tên gọi quen thuộc là Protel DXP, là một trongnhững công cụ vẽ mạch điện tử mạnh nhất hiện nay Được phát triển bởi hãngAltium Limited Altium designer là một phần mềm chuyên nghành được sử dụngtrong thiết kế mạch điện tử Nó là một phần mềm mạnh với nhiều tính năng thú vị,tuy nhiên phần mềm này còn được ít người biết đến so với các phần mềm thiết kếmạch khác như orcad hay proteus.

Altium Designer có một số đặc trưng sau: Giao diện thiết kế, quản lý và chỉnhsửa thân thiện, dễ dàng biên dịch, quản lý file, quản lý phiên bản cho các tài liệuthiết kế.

Hỗ trợ mạnh mẽ cho việc thiết kế tự động, đi dây tự động theo thuật toán tốiưu, phân tích lắp ráp linh kiện Hỗ trợ việc tìm các giải pháp thiết kế hoặc chỉnhsửa mạch, linh kiện, netlist có sẵn từ trước theo các tham số mới.

Mở, xem và in các file thiết kế mạch dễ dàng với đầy đủ các thông tin linhkiện, netlist, dữ liệu bản vẽ, kích thước, số lượng…

Hệ thống các thư viện linh kiện phong phú, chi tiết và hoàn chỉnh bao gồm tấtcả các linh kiện nhúng, số, tương tự…

Đặt và sửa đối tượng trên các lớp cơ khí, định nghĩa các luật thiết kế, tùychỉnh các lớp mạch in, chuyển từ schematic sang PCB, đặt vị trí linh kiện trênPCB.

Mô phỏng mạch PCB 3D, đem lại hình ảnh mạch điện trung thực trongkhông gian 3 chiều, hỗ trợ MCAD-ECAD, liên kết trực tiếp với mô hình STEP,kiểm tra khoảng cách cách điện, cấu hình cho cả 2D và 3D.

Hỗ trợ thiết kế PCB sang FPGA và ngược lại.II CÁC BƯỚC THỰC HIỆN

Bước 1: Trước hết ta khởi động chương trình.

Tạo một Project mới:

Một Project là nơi chứa liên kết tới tất cả các tài liệu và các thiết đặt có liên quanđến thiết kế Project File có dạng xxx.PrjPCB, là một File văn bản dạng ASCII liệtkê tất cả các tài liệu và các thiết đặt Các tài liệu không thuộc về bất cứ Project nàogọi là “ Free Document “ Khi một Project được biên dịch, tất cả các thay đổi trêncác tài liệu trong Project sẽ được cập nhập đồng thời

Để tạo một Project mới : ta chọn File → New → PCB Project

- Tạo một tài liệu Schematic: Click chuột phải vào Project, chọn New→SchematicTài liệu Schematic mới tạo ra có tên là xxx.SchDoc, được liệt kê dưới mụcSchematic Sheet

Ta kích chuột phải vào PCB project chọn nơi lưu dự án và đặt tên cho project Ta cũng làm tương tự đối với mạch nguyên lý schematic Click chuột phải vàoschematic chon nơi lưu và đặt tên cho mạch nguyên lý

Bước 2: Ta thực hiên lấy linh kiện trong mạch nguyên lý bằng cách vào thư việnThư viện( Library) là file chứa tập các thiết bị hoặc tập các mẫu (model) hoặc cảhai Mẫu (model) : đại diện cho các thiết bị , sử dụng trong các lĩnh vực thực tế Có các loại thư viện được định nghĩa như sau :

- Model Library : thư viện chứa tập các mẫu thiết bị

- Component Library : thư viện chứa tập các thiết bị ở dạng logic

- Integrated Library : thư viện chứa tập các thiết bị ở cả dạng logic và vật lý Thưviện này là kết hợp của cả hai thư viện trên Protel DXP dựa trên các thư viện trênđể định nghĩa 3 loại thư viện sử dụng :

- Model Library : ví dụ như SPICE : mỗi mẫu thiết bị chứa trong một File, hayPCB footprint : tập nhiều mẫu vật lý của các thiết bị

Thư viện mặc định là Miscellaneous Devices.IntLib là thư viện mặc định , chứacác thiết bị cơ bản nhất như điện trở , tụ , Dzener , tranzitor … cửa sổ Library cònmô tả biểu tượng của thiết bị trên bản vẽ và trên mạch in thực tế (footprint) Muốntìm điện trở ta gõ Res, tìm tụ gõ Cap, muốn tìm điode ta gõ diode…

Nếu không tìm được linh kiện mong muốn ta có thể tìm trên mạng hoặc tự tạo linhkiện.

Sau khi lựa chọn linh kiện ta bấm nút place ở trên thư viện library để lấy linh kiệnra môi trường làm việc sau khi lấy linh kiện ra ta được như sau:

Các linh kiện này vẫn chưa được đặt tên và gán giá trị, để làm điều đó ta kích đúpvào linh kiện rồi đánh tên và giá trị của linh kiện đó

Sau đó ta thưc hiên nối dây cho mạch

Nhấn vào place wire để nối dây sau khi nối dây ta được

Bước 3: Ta thực hiện lấy chân cho mạch in ta lần lượt lấy chân cho các linh kiệntương ứng.

Sau khi lấy chân cho mạch in ta bấm chuột phải vào dự án cho add new pcb để tạo môi trường làm mạch in.

project-Sau đó ta chuyển từ mạch nguyên lý sang mạch in băng cách chọn Design=>Update PCB.

Sau đó ta mở môi trường tạo mạch in và chuyển đổi từ mạch nguyên ly sang mạchin băng cách chon Design=>Update shematic.

Để đi dây ta có thể làm thủ công hoặc click vào mục Route-> Auto route để phầnmềm tự chạy

Ta được:

Để xem ở dạng 3D ta click vào View->3D Layout mode:

Như vậy ta đã hoàn thành phần thiết kế mạch nguyên lý và mạch in trên AltiumDesigner(Phiên bản phần mềm : v24.0.1)

C Kết Luận

Proteus và Altium Designer là những phần mềm có vai trò quan trọng trongviệc học và làm đối với sinh viên ngành Tự Động Hoá cũng như ngành Điện- ĐiệnTử Để thành thạo những phần mềm này cần phải có đủ chuyên môn, kiến thức, sựham học hỏi cũng như đam mê với các mạch điện và linh kiện điện tử Em xin cảmơn cô Nguyễn Thị Huế vì đã cho chúng em cơ hội được tiếp xúc với những phầnmềm này từ rất sớm, giúp chúng em có thêm định hướng cho tương lai.