Giáo trình thực hành Điện tử 2

Phần mềm mô phỏng Proteus Proteus là một phần mềm hỗ trợ thiết kế và mô phỏng các loại mạch điện tử, có thư viện linh kiện phong phú, hỗ trợ nhiều thiết bị đo và kiểm tra, thiết kế và mô

J2

PHAN I: GIOI THIEU CHUNG

1.1 Phần mềm mô phỏng Proteus

Proteus là một phần mềm hỗ trợ thiết kế và mô phỏng các loại mạch điện tử, có thư

viện linh kiện phong phú, hỗ trợ nhiều thiết bị đo và kiểm tra, thiết kế và mô phỏng nguyên lý

hoạt động của các mạch tương tự, mạch số, mạch tông hợp cả số cả tương tự, các mạch tích

hop vi diéu khién, EPPROM, PIC

Proteus cting hỗ trợ thiết kế mạch in, được sử dụng làm công cụ hỗ trợ cho các môn học: Điện tử cơ bản, Lý thuyết mạch, kỹ thuật xung SỐ, lập trình vi điều khiến

Giao diện làm việc của phân mêm:

I ——> Ni Hinh ¬ e A | 'Thưnh Bên để nông

cuc mong san tess be Ll ten han mém Su Tàn

“|tếkế | — J L = ——— —_

HN :———— | ;‡ — —

Po pd Thanh trình đơn chứa ˆ

CAPELEC " cane Lay các menu chính_ cà

_Ìx các linh kiện | _ *Ÿ Lm ——

| da lua chọn, ham, công cụ chứa các công:

thiết kế || cụ hồ trợ thiết kế và mô phỏng - -

a Cac nut cong cu điều khiển quá

1.2 Phần mềm thiết kế mach Altium Designer

Phan mém Altium Designer la mét phan mém duoc str dung trong viéc thiét ké mach điện tử, với giao diện thân thiện, dễ sử dụng Giúp cho người thiết kế có thể tạo ra các sơ

dé nguyên lý, mạch 1n, mô phỏng hoạt động của mạch điện tử

Altium Designer có thé duoc tich hợp thư viện của nhiều hãng sản xuất linh kiện nồi

tiéng nhu TI, ST, Microchip

Giao dién phan mém:

- Phan vé mach nguyén ly:

© Atuun Designer Winter 09 - Sheet SchDox - Free Documents, Licensed to For Altium Fans Not signed in

(1S bt

Hox file Eat View Project Place Design Tools Reports Window Help | SheetlScnDoctlett=-18-Righ=9e* G+ + we Jr ome it

ở #2 là |3) Ri 4 a Re a x ay Bit heK! + oman oagieo

m Y c3 sen seoec Ubranes + ox

frkspace DariWk + [ÍMeems= Lvaes | | Seach | | Plaoe 203604

Foes Mersiznecue DewbselmiE fed

© Fle View Shucture Editor (9) @-)

= 1 Free Documents doi

S li $sưce Docunerts 4A v

-ammmrmmmmmx

Miscelsne

a

‹»

Qo c>

pp Mord cep Una

PE

Trong giao diện cơ bản nảy bao gồm các thành phân:

- Phần Project: cho phép tạo và quản lý các dự án, trong một dự án có thê bao gồm file project, file mach nguyén ly, file mach In, các file thư viện

- Phan Library: cho phép lựa chon, cai dat va thao g6 các thư viện, lay linh kién trong thư viện đã cài đặt đề vẽ mạch

- Phần trung tâm màn hình là khu vực để vẽ mạch

- Phan vé mach im:

mach bao quan trai cay project.PjPCB - Altium Designer (18.1.6)

= mach bao quan trai cay PCB.PcbDoc *

Fi pea oat

1Í

Top Layer

PHAN II: CAC BAI THUC HANH

Bài thực hành số 1: Thực hành mô phỏng mạch nguồn Công cụ: máy tính da cai phan mém Proteus

Yêu câu: sử dụng phân mềm Proteus đề thiết kề và mô phỏng mạch nguôn một chiêu:

Hướng dẫn lẫy các linh kiện:

Bam ché độ chọn linh kiện: øõ chữ P sẽ hiện ra cửa số chọn linh kiện

B' Pick Devices Keywords: Results (No

| Device Match Whole Words? EƑ Show only parts with models? [~

Category:

(Unspecified) Analog ICs Capacitors CMOS 4000 series

- Nguôồn xoay chiều: nhập vào ô keywords: Alternator

- Bién ap: nhap vao 6 keywords: Trans — 2p2s

- Cu diode: Bridge

- Tụ điện: Cap 1000u

- IC 7805: 7805

Bam ché d6 chon céng cu do: kich dup vao Oscilloscope, di chuyên chuột vào khu vực thiết kế mạch và kích chuột trái để đặt Oscillo

Nối các dây theo thiết kế

Bắm vào nút chạy mô phỏng bên trái phía dưới (hình bên đưới)

BB UNTITLED - ISIS Professional

Bài thực hành số 2:

Thực hành mô phỏng mạch so sánh bằng khuếch đại thuật toán Công cụ: máy tính đã cài phần mềm Proteus

Yêu cầu: sử dụng phần mềm Proteus đề thiết kế và mô phỏng mạch so sánh sử dụng bộ

khuếch đại thuật toán (hình bên dưới)

Huong dan lay các linh kiện:

Bam chê độ chọn lĩnh kiện: số chữ P sẽ hiện ra cửa sô chọn linh kiện

Nguồn một chiêu: nhập vao 6 keywords: Cell va tim chọn “cell” ở ô bên cạnh Biến trở: nhập vào ô keywords: pot-hg

Nguồn xoay chiều: alternator

IC khuếch đại thuật toán: LM324

Bấm chế độ chọn công cụ đo: kích đúp vào Oscilloscope, di chuyên chuột vào khu VỰc

Thiết kế mạch và kích chuột trái để đặt Oscillo

Nối các dây theo thiết kế

Bắm vào nút chạy mô phóng bên trái phía dưới (hình bên dưới)

Bài thực hành số 3: Thực hành mô phỏng mạch đếm

Công cụ: máy tính đã cài phần mềm Proteus

Yêu cầu: sử dụng phần mềm Proteus đề thiết kế và mô phỏng mạch so sánh sử dụng bộ

khuếch đại thuật toán (hình bên dưới)

Hướng dẫn lấy các linh kiện:

Bam chề độ chọn lĩnh kiện: số chữ P sẽ hiện ra cửa sô chọn linh kiện

Nhập các từ khóa:

7400; 7447;

4k7 va trong phan Category chon “resistors”:

100u: chon category “Capacitors”

7seg:

Nối các dây theo thiết kế

Bắm vào nút chạy mô phỏng bên trái phía dưới (hình bên đưới)

Kết quả mô phỏng:

Hai led 7 thanh sẽ tự động, đếm từ 00 đến 99,

Bài thực hành số 4:

Thực hành vẽ sơ đồ nguyên lý mạch vi điều khiển có nút bấm và 8 led đơn

Sử dụng máy tính có cài đặt phần mém Altium designer

Thiết kế sơ đồ nguyên lý mạch vi điều khiển có nút bám vào 8 led đơn như hình bên dưới:

Hướng dẫn các bước thực hiện:

~_ Tạo một ProJect mới:FileV\New\ProJectPcbProJect

- Tao một File nguyên ly moi: File\New\Schematic

Lưu và đặt tên cho các file vừa tạo được vào củng một thư mục

Làm việc v6i file Schematic:

Lấy các linh kiện: Trong panel “Library”

| Libraties Search PlaeeSWPB „

|Miscellaneous Devices IntLib l= Chon thw vién

S?

—

SW-PB Linh kién chon

duoc

ModelName ModelType $ouce ⁄

Mi

3SPST-2 Footprint

Kieu Footprint

- _ Các linh kiện như tụ điện, điện trở, thạch anh, phím bấm, trở băng được lẫy

từ trong thư vién “miscellaneous Devices”

- Các đầu đấu nối được lấy trong thư viện “miscellaneous connector”

- Ic 89c52 cua hang Atmel, duoc lay từ trong thư viện Atmel

Sau khi lấy đủ các linh kiện, thực hiện nối dây theo thiết kế

Đặt tên và các thông số cho các linh kiện:

- Kich dup vao cac linh kiện và thực hiện việc thay đôi các thông so

Yêu cầu: các dây nối phải đúng đủ, điểm đầu dây nối với chân linh kiện phải nối đúng chỗ

chân linh kiện, không vượt qua

Các linh kiện phải được sắp xếp gọn gàng, hợp lý, giúp cho việc kiểm tra, phân tích mạch được rõ ràng

Bài thực hành số 5:

Thực hành vẽ sơ đồ nguyên lý mạch vi điều khiển có nhiều khối I/O mở rộng

Sử dụng máy tính có cài đặt phần mém Altium designer

Thiệt kê mạch ứng dụng vị điều khiên kết nội với các khôi vào ra như hình bên dưới

Hướng dẫn các bước thực hiện:

- Tao mét Project mé1:File\New\Project\PcbProject

- Tao một File nguyên ly moi: File\New\Schematic

Lưu và đặt tên cho các file vừa tạo được vào củng một thư mục

Làm việc v6i file Schematic:

Lấy các linh kiện: Trong panel “Library”

Sau khi lấy đủ các linh kiện, thực hiện nối dây theo thiết kế

Đặt tên và các thông số cho các linh kiện:

- Kich dup vao cac linh kiện và thực hiện việc thay đôi các thông số

Yêu cầu: các dây nối phải đúng đủ, điểm đầu dây nối với chân linh kiện phải nối đúng chỗ

chân linh kiện, không vượt qua

Các linh kiện phải được sắp xếp gọn gàng, hợp lý, giúp cho việc kiểm tra, phân tích mạch được rõ ràng

Bài thực hành số 6:

Thực hành vẽ mạch in mạch ứng dụng vi điều khiển

điều khiến 8 led đơn thông qua phím bam

Sử dụng máy tính có cài đặt phần mém Altium designer

Trong bài thực hành số 4, chúng ta đã thực hành vẽ mạch nguyên lý: mạch ứng dụng vi điều khiến, điều khiến 8 led đơn thông qua phím bam

Trong bài thực hành số 6 này chúng ta sẽ mạch In cho mạch trên

- M6 project bai 4

- Chuét phai vao tén cua project va chon theo hình trén, dé thém vao project một file PCB Lưu và đặt tên cho file PCBdoc vừa tạo ra cùng một thư mục với Project hién tai

- Tại tab làm việc với sơ đồ nguyên lý, chọn Design\UpdatePCB

- - Các bước tiếp theo thực hiện theo hướng, dẫn của phần mềm

Sau khi cập nhật từ sơ đồ nguyên lý sang mạch in, chúng ta được hình như trên

Thực hiện sắp xếp các linh kiện và nỗi dây mạch In

Yêu cầu:

Các linh kiện được sắp xếp khoa học, gọn gàng, hợp lý

Các đường mạch rõ ràng, mạch lạc, không có đoạn thừa, không đi lòng vòng Tham khảo hình bên dưới:

Bài thực hành số 7:

Thiết kế mạch in mạch ứng dụng vi điều khiến, điều khiển các khối I/O mở rộng

Sử dụng máy tính có cài đặt phần mém Altium designer

Trong bải thực hành số 5, chúng ta đã thực hành vẽ mạch nguyên lý của mạch ứng dụng vi

điều khiến, điều khiên các khối I/O mở rộng

Trong bài thực hành này chúng ta sé mach in cho mạch trên

- Mo project bai 5

- Chuét phai vao tén cua project va chon theo hình trén, dé thém vao project một file PCB Lưu và đặt tên cho file PCBdoc vừa tạo ra cùng một thư mục với Project hién tai

- Tại tab làm việc với sơ đồ nguyên lý, chọn Design\UpdatePCB

- Cac budc tiếp theo thực hiện theo hướng, dẫn của phần mềm

Sau khi cập nhật từ sơ đồ nguyên lý sang mạch in, chúng ta được hình như trên

Thực hiện sắp xêp các linh kiện và nội dây mạch In

Yêu cầu:

Các linh kiện được sắp xếp khoa học, gọn gàng, hợp lý

Các đường mạch rõ ràng, mạch lạc, không có đoạn thừa, không đi lòng vòng Tham khảo hình bên dưới:

Bài thực hành số 8: Thực hành tạo thư viện nguyên lý

Sử dụng máy tính có cài đặt phần mém Altium designer

Yêu cầu: tạo một file thư viện nguyên lý trong đó có các linh kiện:

Thực hiện theo các bước ở hình bên dưới đề tạo một thư viện nguyên lý

- lưu file thư viện nguyên ly

Ở góc phải bên đưới, kích chọn SCH library

Sau khi thiết kế được một số linh kiện ta thu được kết quả như hình bên dưới

Yêu cầu linh kiện phải đúng, đủ chân, footprint phải đúng và đủ tương ứng với nguyên lý của linh kiện

Bài thực hành số 9: Thực hành tạo thư viện Footprint

Sử dụng máy tính có cài đặt phần mém Altium designer

Yêu cầu: tạo một file thư viện footprint trong đó có các footprint cho linh kiện:

Thực hiện theo các bước ở hình bên dưới đề tạo một thư viện footprint

Ở góc dưới bên phải.

Két qua sau khi thiét ké cac footprint trong thu vién.