Báo cáo đồ án ỨNG DỤNG PHẦN mềm PROTEUS TRONGTHIẾT kế và mô PHỎNG MẠCH điện tử

ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PROTEUS TRONGTHIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỆN TỬ MỞ ĐẦU Trong lĩnh vực Điện tử - Viễn thông nay, nhiều phần mềm chuyên ngành có liên quan đến Công nghệ thông tin sử dụng rộng rãi Từ phần mềm mô phỏng, thiết kế mạch in mạch nguyên lý, phần mềm biên dịch ngôn ngữ lập trình sang ngôn ngữ máy Chính vây, việc ứng dụng Công nghệ thông tin cho Điện tử - Viễn thông cách tốt giúp sinh viên tiếp cận với phần mềm ứng dụng nhằm phục vụ cho việc học tập ngày tốt Các phần mềm ứng dụng Công nghệ thông tin mà kỹ sư ngành Điện tử -Viễn thông cần trang bị, có phần mềm biên dịch ngôn ngữ lập trình ( Ngôn ngữ Assembly, ngôn ngữ C… ) sang ngôn ngữ máy, phần mềm mô Proteus , phần mềm vẽ mạch Orcad…, với mục đích biên dịch, mô nguyên lý hoạt động để phù hợp với loại linh kiện điện tử thực tế Mặt khác, với phần mềm biên dịch này, người kỹ sư hay sinh viên hoàn thiện phát triển kỹ lập trình thiết kế mạch thân, tạo đà cho việc nghiên cứu, học tập đạt thành tựu quan trọng Phần mềm Proteus số phần mềm ứng dụng sử dụng phổ biến, với chức ưu việt Đó lý nhóm em xây dựng đề tài “ Ứng dụng phần mềm Proteus lập trình mô mạch điện tử ”, cho đồ án học phần Ứng dụng công nghệ thông tin cho Điện tử - Viễn thông • Nhóm sinh viên thực đề tài: - Nguyễn Duy Hoàng 01643589124 - Đào Văn Đức 01676364134 - Lê Duy Chung 0988003524 Trang MỤC LỤC Mở đầu Chương I: Giới thiệu sơ lược phần mềm proteus .3 1.1 Tổng quan phần mềm Proteus .3 1.2 Hướng dẫn cài đặt phần mềm Proteus .5 1.3 Cách sử dụng phần mềm Proteus .12 1.3.1 Khung làm việc .12 1.3.2 Thanh tác vụ 13 1.3.3 Thanh công cụ 14 1.3.4 Các dụng cụ mô 15 1.3.5 Các thao tác vùng làm việc 15 1.3.6 Thao tác làm việc .15 Chương II: Ứng dụng phần mềm Proteus thiết kế mô mạch điện tử 18 2.1 Giới thiệu mạch điện 18 2.1.1 Mô mạch RLC đo dao động mạch tín hiệu tương tự 18 2.1.2.Mạch điện đèn tự động sáng trời tối 20 KẾT LUẬN 24 Trang Chương I: Giới thiệu sơ lược phần mềm Proteus 1.1 Tổng quan phần mềm Proteus Phần mềm Proteus VSM viết công ty Labcenter Electronics Proteus sử dụng rộng rãi nhiều quốc gia Proteus tự khẳng định mạnh mô mạch nguyên lý sát với thực tế, 12 năm, ngày hoàn thiện phát triển mạnh Proteus cung cấp cho người sử dụng toàn linh kiện điện tử để người dùng tạo mạch nguyên lý sau chạy thử so sánh với kết thực tế Chính Proteus tạo chạy mạch đơn giản mạch phức tạp nên dùng giảng dạy, phòng thí nghiệm điện tử thực hành vi xử lý… Phần mềm Proteus chạy môi trường Windown 32-bit, yêu cầu phần cứng đơn giản: CPU 300 MHz trở lên Với đặc thù nghành kỹ thuật, kỹ sư Điện tử - Viễn thông gắn với phòng thí ngiệm Tuy nhiên, vấn đề trang thiết bị, linh kiện điện tử cung cấp cho sinh viên làm thí nghiệm hạn chế Chính vây, việc ứng dụng Công nghệ thông tin cho Điện tử - Viễn thông cách tốt giúp sinh viên tiếp cận với linh kiện, thiết bị điện tử phục vụ cho việc học tập ngày tốt Hiện giờ, ứng dụng phần mềm mô mạch điện tử biện pháp hữu hiệu nhất, giúp cho sinh viên chúng em có cách tiếp cận trực quan linh kiện điện tử Mặt khác, việc mô mạch điện tử phần mềm giúp cho sinh viên chúng em kiểm tra tính xác việc sửa lỗi mạch điện tử mà không cần phải tháo đi, tháo lại hay thay linh kiện làm mạch thực tế Điều giúp cho sinh viên chúng em tiết kiệm khoản tiền lớn thời gian mà chúng em bỏ Hơn sử dụng phần mềm mô giúp cho chúng em tiếp cận hầu hết linh kiện điện tử có thị trường, qua sinh viên biết cấu tạo, hình dạng, đặc điểm linh kiện điện tử Từ xây dựng Trang mạch điện tử mong muốn Một phần mềm sử dụng phổ biến với chức ưu việt phần mềm Proteus với chương trình mô ISIS 1.2 Hướng dẫn cài đặt phần mềm Proteus Sau download phần mềm ta giải nén file hình sau : Trang Hình 1.1 Các file sau giải nén Nháy đúp chuột vào biểu tượng hình Hình 1.2 Lời chào mừng chương trình Nhấn vào biểu tượng next hình để tiếp tục cài đặt Hình 1.3 Bản thoả thuận quyền chương trình Cửa sổ xuất Nhấn YES để tiếp tục cài đặt Trang Chọn Use a locally installed licence Key cài dặt sử dụng key hình dưới.Sau nhấn next Hình 1.4 Cài đặt Key chương trình Nhấn next hình tiếp tục cài đặt Hình 1.5 Hộp thoại Product Licence Key Trang Nhấn vào ô chữ Browse key file để tiếp tục cài đặt hình sau Hình 1.6 Chọn thư mục cài đặt Sau nhấn biểu tương chương trình hỏi key ta chọn vào file hình sau Sau nhấn open Hình 1.7 Chạy chương trình crack Trang Và chọn install hình Hình 1.8 Hộp thoại Labcenter Licence Manager 1.6 Chương trình xuất nhấn YES để tiếp tục Hình 1.9 Install customer key Trang Đánh dấu vào ô nhấn next hình Hình 1.10 Bảng Select features Chọn default theo tên chương trình nhấn next hình Trang Hình 1.11.Đặt tên thư mục ISIS xuất start menu Trang 10 Quá trình cài đặt chạy hình sau Hình 1.12 Chương trình thực trình cài đặt Quá trình cài đặt kết thúc chọn finsh hình Hình 1.13 Quá trình cài đặt kết thúc Trang 11 1.3 Cách sử dụng phần mềm Proteus 7.8 Click vào biểu tượng để chạy chương trình Chương trình khởi động với giao diện sau: Hình 1.14 Giao diện phần mềm 1.3.1 Khung làm việc chung Hình 1.15 Khung làm việc chung 1.3.2 Thanh tác vụ Trang 12 “Làm tươi” hình chỉnh sửa Bật/Tắt lưới cho vẽ Chọn gốc tọa độ Các công cụ phóng to, thu nhỏ, toàn mạch Undo/Redo Cắt, chép, dán Các lệnh tác động lên đối tượng chọn trước Các công cụ chỉnh sửa, tạo thư viện linh kiện Bật/Tắt chế độ dây sơ đồ nguyên lý Tìm kiếm linh kiện Chỉnh sửa thuộc tính chung Xuất dang sách linh kiện Kiểm tra lỗi mạch điện (ERC) Liên thông ARES để vẽ mạch in 1.3.3 Thanh công cụ Component- Thêm linh kiện vào vẽ Junction Dot- Thêm điểm nối nơi giao đường dây Wire Label- Gán tên cho đường dây Text Script- Thêm Text vào vẽ Bus- Vẽ đường Bus Sub Ciruit- Mạch phụ Chỉnh sửa nhanh thuộc tính linh kiện Nối đầu cực Vẽ chân linh kiện Trang 13 Vẽ đồ thị mô Băng ghi Các máy phát tín hiệu Đầu dò điện áp Đầu dò dòng điện Các thiết bị ảo Công cụ vẽ 2D 1.3.4 Các công cụ mô Mô liên tục Mô Từng bước Tạm dừng Hình 1.16 Các công cụ mô 1.3.5 Các thao tác vùng làm việc - Chọn đối tượng: nhấp chuột phải lên đối tượng - Bỏ chọn: nhấp chuột phải lên vùng trống - Xóa đối tượng: nhấp chuột phải lên đối tượng - Di chuyển: chọn, kéo rê chuột trái đến vị trí Trang 14 Dừng mô - Đưa đối tượng vào vùng làm việc, cần đưa trỏ đến vị trí bấm F5 - Dùng bánh xe chuột để phóng to thu nhỏ đến đối tượng - Dùng bàn phím: F6 phóng to F7 thu nhỏ F8 xem toàn mạch 1.3.6 Thao tác làm việc - Khi hình xuất chọn File/New design để vào trang làm việc - Nhấp chuột vào biểu tượng để lấy linh kiện dùng phím tắt “P” Hình 1.17 Cách lấy linh kiện Trang 15 Hình 1.18 Thư viện linh kiện Khi cửa sổ lấy linh kiện mở ta gõ tên linh kiện cần tìm nhấn OK Ví dụ muốn tìm Tụ điện bấm chữ “ CAP ” vào ô tìm kiếm linh kiện Sau tìm linh kiện ta nháy đúp chuột vào linh kiện cần dùng, linh kiện xuất vùng hiển thị Khi lấy đủ linh kiện bấm Close để đóng thư viện Trên vùng lựa chọn, nhấp chuột trái để chọn linh kiện Sau nhấp chuột trái lên vùng làm việc để đặt linh kiện lên mạch Hình 1.19 Linh kiện điện tử Trong chọn linh kiện, ta sử dụng nút Trang 16 để xoay góc ± 180°, nút để lấy đối xứng ngang, dọc cho linh kiện Ngoài nháy đúp chuột vào linh kiện để đặt tên, đổi thông số cho linh kiện phù hợp với mạch Hinh 1.20 Thay đổi thông số linh kiện Nếu muốn lấy nguồn ta nhấp chuột vào Terminalas mode chọn Ground hình sau Trang 17 Hình 1.21 Lựa chọn nguồn linh kiện Sau lấy toàn linh kiện càn thiết vào vùng vẽ mạch, đưa chuột vào chân linh kiện click chuột trái đưa chuột trái đến chân linh kiện Hình 1.22 Nối linh kiện Khi muốn xoá linh kiện xoá đường nối linh kiện, đưa chuột đến linh kiện, cần xoá bấm chuột phải chọn Delete Object Hình 1.23 Xoá linh kiện Chương II Ứng dụng phần mềm Proteus để vẽ mô mạch điện 2.1 Giới thiệu mạch điện Trang 18 Trong phần chúng em tìm hiểu số mạch điện tử là: - Mô mạch RLC đo dao động mạch tín hiệu tương tự - Mạch điện đèn tự động sáng trời tối 2.1.1 Mô mạch RLC đo dao động mạch tín hiệu tương tự Bước Mở phần mềm Proteus 7.8: Start → All programs → Proteus Professional → ISIS Professional Hình 2.1 Khởi động chương trình Bước Sau khởi động xong ta tìm linh kiện cần dùng Trang 19 Hình 2.2 Mạch điện sau nối chạy mô Cấu tạo mạch gồm: 1, Resistor Điện trở 2, Cap Tụ điện 3, Battery Pin 4, Button Nút bấm 5, Inductor Cuộn cảm Vẽ mạch nối linh kiện lại với hình sau ta nhấn vào nút Play Trang 20 Hình 2.3 Biểu đồ mạch Quan sát biểu đồ ta thấy hiệu điện bị giảm dần theo thời gian dần Vì lượng bị tiêu hao dòng điện qua điện trở Khi điện tích tụ bị trung hòa không dòng điện mạch Ứng dụng thực tế mạch RLC để hình dung hoạt động mạch dao động RLC, thay đổi điện áp, cường độ dòng điện mạch mà thực tế không thấy 2.1.2 Mạch điện đèn tự động sáng trời tối Bước Mở phần mềm Proteus 7.8: Start → All programs → Proteus Professional → ISIS Professional Bước Sau khởi động phần mềm Proteus ta tìm linh kiện cần dùng mục thư viện Trang 21 Cấu tạo mạch đèn tự động sáng trời tối gồm có: 1, Resistor Điện trở 2, Vsource Nguồn điện áp DC 3, Lamp Bóng đèn 4, Diode Điôt.Ống hai cực 5, Relay Rơle 6, NPN Tranzito lưỡng cực NPN 7, PNP Tranzito lưỡng cực PNP 8, Torch LRD Quang trở để cảm biến ánh sáng Vẽ mạch nối linh kiện lại với Hình 2.4.Mạch điện sau nối Sau nhấp chuột vào Play để xem thành Đây kết mạch chạy: Trang 22 Hình 2.5 Đèn tự động sáng trời tối Hình 2.6 Khi trời sáng đèn tắt Ứng dụng mạch đèn tự động sáng trời tối: Điện nguồn lượng quan trọng sống đại, mà điện phải sử dụng cách thích hợp Đèn cảm biến đời dựa nhu cầu tiết kiệm điện không tốn công sức việc điều khiển hệ thống chiếu sáng Mạch cảm biến sử dụng rộng rãi nhiều thiết bị chiếu sáng quen thuộc đèn đường, đèn công viên, đèn cầu thang… nhằm mục đích đảm bảo nhu cầu chiếu sáng đông thời tiết kiệm điện công sức người KẾT LUẬN Trang 23 Trong trình thực đồ án ứng dụng công nghệ thông tin cho điện tử viễn thông chúng em biết vẽ mô cho mạch điện theo ý muốn theo ý kiến người khác Tuy lúc đầu sử dụng nhiều bỡ ngỡ sau thời gian tìm hiểu thực hành máy vi tính chúng em nhận thấy phần mềm Proteus 7.8 phần mềm có tác dụng lớn việc mô mạch điện tử Tuy chúng em chưa thành thạo sử dụng Phần mềm Proteus tiếp cận thời gian ngắn chúng em nghĩ sau với việc sử dụng thường xuyên Proteus để vẽ mô mạch điện nhiều giúp đỡ chúng em việc nghiên cứu học tập tốt Chúng em cảm ơn cô Nguyễn Thị Kim Thu hướng dẫn tận tình chúng em, mang lại cho chúng em công cụ học tập thú vị hữu ích Chúng em chân thành cảm ơn ! Trang 24 [...]... sử dụng còn nhiều bỡ ngỡ nhưng sau một thời gian tìm hiểu và thực hành trên máy vi tính thì chúng em nhận thấy phần mềm Proteus 7.8 là phần mềm có tác dụng rất lớn trong việc mô phỏng các mạch điện tử Tuy bây giờ chúng em chưa được thành thạo về sử dụng Phần mềm Proteus vì mới được tiếp cận trong thời gian ngắn nhưng chúng em nghĩ sau này với việc sử dụng thường xuyên Proteus để vẽ và mô phỏng mạch điện. .. Proteus để vẽ và mô phỏng mạch điện 2.1 Giới thiệu mạch điện Trang 18 Trong phần này chúng em tìm hiểu một số mạch điện tử cơ bản là: - Mô phỏng mạch RLC và đo dao động mạch bằng tín hiệu tương tự - Mạch điện đèn tự động sáng khi trời tối 2.1.1 Mô phỏng mạch RLC và đo dao động mạch bằng tín hiệu tương tự Bước 1 Mở phần mềm Proteus 7.8: Start → All programs → Proteus 7 Professional → ISIS 7 Professional Hình... chiếu sáng Mạch cảm biến được sử dụng rất rộng rãi trong rất nhiều thiết bị chiếu sáng quen thuộc như đèn đường, đèn công viên, đèn cầu thang… nhằm mục đích đảm bảo được nhu cầu chiếu sáng đông thời tiết kiệm điện năng và công sức con người KẾT LUẬN Trang 23 Trong quá trình thực hiện đồ án ứng dụng công nghệ thông tin cho điện tử viễn thông chúng em đã biết thế nào là vẽ và mô phỏng cho các mạch điện. .. hao khi dòng điện đi qua điện trở Khi điện tích giữa 2 bản tụ bị trung hòa thì không còn dòng điện trong mạch Ứng dụng thực tế của mạch RLC là để hình dung sự hoạt động của mạch dao động RLC, sự thay đổi điện áp, cường độ dòng điện trong mạch mà thực tế chúng ta không thấy được 2.1.2 Mạch điện đèn tự động sáng khi trời tối Bước 1 Mở phần mềm Proteus 7.8: Start → All programs → Proteus 7 Professional... Mạch điện sau khi đã được nối và chạy mô phỏng Cấu tạo của mạch này gồm: 1, Resistor Điện trở 2, Cap Tụ điện 3, Battery Pin 4, Button Nút bấm 5, Inductor Cuộn cảm Vẽ mạch và nối các linh kiện lại với nhau như hình trên sau đó ta nhấn vào nút Play Trang 20 Hình 2.3 Biểu đồ của mạch Quan sát biểu đồ ta thấy rằng hiệu điện thế bị giảm dần theo thời gian và dần về 0 Vì năng lượng bị tiêu hao khi dòng điện. .. Wire Label- Gán tên cho đường dây Text Script- Thêm Text vào bản vẽ Bus- Vẽ đường Bus Sub Ciruit- Mạch phụ Chỉnh sửa nhanh thuộc tính linh kiện Nối đầu cực Vẽ chân linh kiện Trang 13 Vẽ đồ thị mô phỏng Băng ghi Các máy phát tín hiệu Đầu dò điện áp Đầu dò dòng điện Các thiết bị ảo Công cụ vẽ 2D 1.3.4 Các công cụ mô phỏng Mô phỏng liên tục Mô phỏng Từng bước Tạm dừng Hình 1.16 Các công cụ mô phỏng 1.3.5... càn thiết vào vùng vẽ mạch, chúng ta đưa chuột vào chân linh kiện và click chuột trái rồi đưa chuột trái đến chân của linh kiện tiếp theo Hình 1.22 Nối các linh kiện Khi muốn xoá một linh kiện hoặc xoá các đường nối linh kiện, chúng ta đưa chuột đến linh kiện, cần xoá rồi bấm chuột phải và chọn Delete Object Hình 1.23 Xoá linh kiện Chương II Ứng dụng phần mềm Proteus để vẽ và mô phỏng mạch điện 2.1... động phần mềm Proteus ta tìm các linh kiện cần dùng trong mục thư viện Trang 21 Cấu tạo của mạch đèn tự động sáng khi trời tối gồm có: 1, Resistor Điện trở 2, Vsource Nguồn điện áp DC 3, Lamp Bóng đèn 4, Diode Điôt.Ống hai cực 5, Relay Rơle 6, NPN Tranzito lưỡng cực NPN 7, PNP Tranzito lưỡng cực PNP 8, Torch LRD Quang trở để cảm biến ánh sáng Vẽ mạch và nối các linh kiện lại với nhau Hình 2.4 .Mạch điện. .. chuột vào Play để xem thành quả của mình Đây là kết quả mạch chúng ta đã chạy: Trang 22 Hình 2.5 Đèn tự động sáng khi trời tối Hình 2.6 Khi trời sáng thì đèn sẽ tắt Ứng dụng của mạch đèn tự động sáng khi trời tối: Điện năng là một nguồn năng lượng rất quan trọng trong cuộc sống hiện đại, chính vì vậy mà điện phải được sử dụng một cách thích hợp Đèn cảm biến ra đời dựa trên nhu cầu tiết kiệm điện nhưng... Quá trình cài đặt kết thúc và chọn như finsh như hình dưới Hình 1.13 Quá trình cài đặt kết thúc Trang 11 1.3 Cách sử dụng phần mềm Proteus 7.8 Click vào biểu tượng để chạy chương trình Chương trình được khởi động với giao diện như sau: Hình 1.14 Giao diện chính của phần mềm 1.3.1 Khung làm việc chung Hình 1.15 Khung làm việc chung 1.3.2 Thanh tác vụ Trang 12 “Làm tươi” màn hình và các chỉnh sửa Bật/Tắt