Huong dan Orcad

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ Phần I: Vẽ mạch nguyên lý OrCAD Capture Tổng quan OrCAD Capture: OrCAD Capture phần mềm vẽ mạch nguyên lý mạnh , với thư viện phong phú, thao tác đơn giản, dễ chỉnh sữa tìm kiếm Trong phần tơi hướng dẫn khái quát để người tiếp cận sử dụng phần mềm Từ: Khởi động Tạo thiết kế Lấy linh kiện Thay đổi thơng số linh kiện Đi dây Hồn thành mạch nguyên lí Đến việc tạo thư viện linh kiện cá nhân để tiện cho việc sử dụng sau Vẽ mạch nguyên lý OrCAD Capture 2.1 Khởi động OrCAD Capture C1 Start -> AllPrograms-> Orcad Family Release 9.2 -> Capture ( Capture Cis ) hình Desktop C2 Click vào biểu tượng Màn hình làm việc Capture sau: 2.2 Tạo Project mới: Để tạo project bạn làm sau: *Chọn menu File -> New -> Project Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ *Hoặc chọn nút lệnh Create document Hộp thoại New project ra, nhập tên project phần Name ( Theo Project bạn nên lưu vào thư mục riêng orcad project tạo nhiều file )và đường dẫn đến vị trí lưu project phần Location Click vào nút Browse để chọn đường dẫn cho project Nếu muốn tạo thư mục để chứa file project bạn, nhấp chuột vào Create Dir Nhập tên thư mục muốn tạo vào phần Name hộp thoại Create Directory OK để xác nhận Màn hình OrCAD Capture sau: Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ 2.3 Các đối tượng làm việc: Thanh công cụ: Chọn đối tượng Thư viện linh kiện Chạy dây Đặt nhãn đường mạch Vẽ đường nối bus Đặt điểm nối Nối với đường bus Nguồn Mass Điểm khơng nối v.v… 2.4 Các phím tắt từ khóa OrCAD Capture: Việc sử dụng phím tắt từ khóa giúp cho thao tác nhanh Phím Chức năng: R Xoay linh kiện W Nối đương mạch I Phóng to hình O Thu nhỏ hình P Lấy linh kiện N Đánh nhãn J Tạo điểm nối B Vẽ đường bus T Thêm văn cho vẽ X Đánh dấu chân linh kiện ko sử dụng F Lấy khối nguồn G Lấy khối mass, nối đất Y Vẽ khối chữ nhật ESC Thoát chế độ chọn Một số từ khóa sử dụng nhiều: R Điện trở RESISTOR VAR Biến trở CAP Tụ điện CAP NP Tụ không phân cực RELAY Rơ le LED Đèn led Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ FUSE Cầu chì DIODE Đi ốt DIODE ZENER Đi ốt ổn áp NPN Transistor ngược PNP Transistor thuận CRYSTAL Thạch anh BRIDGE Cầu diode SW Nút nhấn HEADR Chân cắm …V.V *Khi làm việc với OrCAD bạn ý phải tắt trình gõ tiếng việt sử dụng phím tắt , tránh lỗi sử dụng phím tắt, đơn giản phần mềm Orcad khơng hiểu tiếng Việt 2.5 Tìm kiếm chọn linh kiện: Để lấy linh kiện bạn nhấn phím P ( Shift + P chọn Place Part ) cửa sổ sau : Ở khung Part cho phép gọi linh kiện, linh kiện lấy đâu? linh kiện lấy Libraries Nhưng thấy Libraries trống trơn lấy linh kiện? Vậy ta phải Add library cửa sổ sau : Sau Add linh kiện vào: Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ Từ khung Part List chọn linh kiện cần dùng, khung Part tên linh kiện bên dẽ hình dạng linh kiện, sau nhấn OK Sau nhấn OK để chọn linh kiện, lúc cửa sổ linh kiện dính vào chuột bạn Chọn vị trí thích hợp nhấp chuột trái để đặt linh kiện Các thao tác Rotate ( R ) để xoay linh kiện, Vertical ( V ) để lật linh kiện theo chiều dọc Horizontal (H ) để lật theo chiều ngang Chọn đặt đầy đủ linh kiện vào trang vẽ trước tiến hành dây nối mạch bên công cụ phải Để nối dây bạn nhấp vào sử dụng phím W, Nhấp chuột vào linh kiện kéo đến vị trí khác muốn di chuyên chúng 2.6 Kiểm tra lỗi sơ đồ nguyên lý: Nhấp vào biểu tượng Project Manager sau: Chọn PAGE1 , xuất Nhấp vào biểu tượng design rules check Hộp thoại Design Rules Check xuất hiện, check vào Scope, Action & Report hình bên nhấp Ok để kiểm tra Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ Nếu có thơng báo lỗi bạn kiểm tra vị trí có khoanh trịn nhỏ màu xanh tiến hành sửa lỗi tiếp tục 2.7 Tạo file netlist: Sau kiểm tra không thấy lỗi , tiến hành tạo file MNL để chuyển sang Layout Chọn biểu tượng Create Netlist công cụ, chọn Tool=> Create Netlist Cửa sổ Create Netlist xuất hiện, chọn Layout Trong thẻ Options chọn User Properties are in inchers để tự chọn chân linh kiện Footprint Trong thẻ Netlist File chọn Browse để duyệt đến nơi chứa file, nhấp chọn OK *Chọn Run ECO to Layout để liên kết Capture Layout sau (ta cập nhật từ SCHEMATIC sang Layout ta thay đổi linh kiện hay ta thay đổi chân linh kiện Chon OK hộp thoại xuất để hồn tất q trình tạo file netlist Vậy hồn tất q trình vẽ mạch Capture, bạn dùng file MNL vừa tạo để vẽ mạch in OrCAD Layout Plus Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ Tạo thư viện linh kiện OrCAD Capture 3.1 Giới thiệu: Việc tạo linh kiện trrong Capture quan trọng, linh kiện điện tử sản xuất theo số tiêu chuẩn định Trong Layout số chân linh kiện khơng biết tìm linh kiện khác có chân tương tự, cịn Capture cơng việc khơng thể thực Hơn việc tạo thư viện riêng bạn giúp bạn quản l{, thao tác nhanh việc tìm kiếm linh kiện 3.2 Các bước tạo linh kiện mới: Một project bao gồm việc tạo linh kiện , tạo vẽ nguyên lý xuất mạch in, Khi việc tạo linh kiện việc làm để phục vụ cho schematic Để tạo thêm linh kiện mới, bạn phải nhận diện linh kiên gì, hoạt động Phải tra datasheet linh kiện Sau biết rõ linh kiện, hình dung đầu sơ đồ bố trí chân linh kiện cho việc vẽ mạch nguyên lí dễ dàng đẹp Tiếp theo tạo thư viện linh kiện để chứa linh kiện mà bạn tạo Vì đặc tính đề tài khác người làm việc với mạch điện tử khác nên việc đặt tên có đạc thù khác Cuối việc tạo linh kiện bạn, đặt vào thư viện phù hợp Cụ thể hướng dẫn bạn tạo MAX232 3.2.1 Tìm Datasheet: Việc phải tra cứu datasheet MAX232 Để tra datasheet bạn search mạng http://google.com tìm trực tiếp từ trang web datasheet: www.alldatasheet.com www.datasheetcatalog.com Đây hình ảnh MAX232 datasheet 3.2.2 Tiến hành tạo linh kiện: Trong hình làm việc Capture Chọn File > New > Library Trong cửa sổ quản lí, thư mục Library nhấp chuột phải vào library.olb, chọn New Part để tạo linh kiện Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ Nhập tên linh kiện vào khung Name ( tên hiển thị bạn chọn linh kiện) Chọn kiểu linh kiện ô Part Reference Prefix chọn U Nhấp OK để vào trang thiết kế Cửa sổ làm việc sau: Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ Trước hết cần tạo nhóm chân, sau sửa chữa thơng số, nhóm chân có chức ta ta thiết kế chung Chọn Place Pin Array cơng cụ để tạo nhóm chân cho linh kiện Ô Starting Name ( tên chân) : Starting Number ( Chân bắt đầu): Number of Pins (số chân tạo nhóm chân): Increment (số đơn vị tăng lên) : OrCAD hỗ trợ việc tạo nhóm chân cách tự động tăng thứ tự tên chân Starting Name, Starting Number lên Incrment đơn vị, chân tận số Khi nhấn OK, chuột tạo thành dãy chân linh kiện khối U vuông, bạn đặt cạnh nào, nằm cạnh đó.Nhấp chuột để hồn tất Trên Tiếp tục tạo chân cịn lại Chọn Place pin array Ơ Starting Name : 16 Starting Number: 16 Number of Pins : Increment: -1 OK chọn vị trí đặt chân Nhấp đúp chuột vào chân linh kiện để sửa đổi thông số: tên, số chân linh kiện Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ Tiếp tục cho chân lại Nhấp chuột trái kéo giữ chuột để xếp lại vị trí chân linh kiện cho hợp lí & thẩm mỹ 2.3.3 Vẽ đường bao lưu linh kiện: Chọn Place rectangle công cụ để tạo đường bao, vẽ hình vng vừa khít hình.Chọn Place Text để nhập tên cho linh kiện.Như làm xong linh kiện mới, nhấn Save để lưu lại linh kiện 2.4 Chỉnh sửa linh kiện: Khi lấy linh kiện thư viện, có vấn đề đa số với IC bị ẩn chân VCC GND, bạn yên tâm xuất mạch in chân VCC nối với Power chân GND nối đất Tơi cho cách làm cho lên * Tiến hành chỉnh sửa Ở ta chọn IC 7805 Nhấp phải chuột vào linh kiện, chọn Edit Part Xuất cửa sổ làm việc giúp bạn chỉnh sửa thông số linh kiện: Page 10 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ Phần II: Vẽ mạch mạch in với OrCAD Layout Tổng quan phần mêm vẽ mạch in OrCAD Layout Để thi công board mạch thực tế cần phải xuất mạch nguyên lý Capture sang file mạch in hỗ trợ Layout Phần hướng dẫn bạn xuất file mnl mạch nguyên lý sang Layout để vẽ mạch in hoàn chỉnh, cách chọn chân linh kiện footprint, tạo thư viện chân linh kiện mới, Vẽ mạch in với OrCAD Layout 2.1 Khởi động OrCAD Layout: Khởi động OrCAD với chương trình Layout Plus - C1: Start -> AllPrograms-> Orcad Family Release 9.2 -> Layout Plus - C2: Click vào biểu tượng hình Desktop Màn hình làm việc Layout Plus sau: 2.2 Liên kết Footprint Nếu linh kiện mạch thiết kế linh kiện chưa có liên kết đến thư viện footprint Layout Plus lần xuất hộp thoại yêu cầu bạn phải liên kết đến Footprint Đây bước khó khăn địi hỏi bạn phải cẩn thận, chọn sai chân mạch coi bỏ đi, tốt bạn xem kỹ hình ảnh thực tế linh kiện để việc chọn hình dạng kích thước Footprint xác Kinh nghiệm cho thấy tốt bạn tực việc gắn Footprint cho tất linh kiện suốt trinh vẽ mạch Capture *Trước tiên bạn phải Add thư viện vào Layout: Trên công cụ vào Tool => Library Manager cửa sổ Library Manager xuất ta chọn vào nút Add, cửa sổ xuất Add Library Page 12 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ Khi ta tìm đến thư viện có sẳng, tự tạo Download từ mạng chọn Open Quay lại khung Library Manager ta thấy tên Footprints Ở ta tạo Footprints mới…và xóa Footprints Page 13 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHÒNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ * Bây ta bắt đầu Liên kết Footprint Trở lại phần Capture chọn linh kiện Double Click vào linh kiện đó, ta chọn IC 7805 hình bên Một cửa sổ Property Editor Ta tìn đến cột PCB Footprints Sang Layout Click vào Tool => Library Manager tìm đến thư viện cần dùng, sau chọn linh kiện phù hợp, ta Copy tên linh kiện khung Footprints Như hình Page 14 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ Trở lại Capture lần ta Past tên linh kiện vào cột PCB Footprints lúc trước ta kết nhu sau: Cứ trình tự ta tạo liên kết Footprints cho tất linh kiện cịn lại mạch Sau tiến hành tạo file MNL để chuyển sang Layout Chọn biểu tượng Create Netlist chọn Tool=> Create Netlist công cụ, Cửa sổ Create Netlist xuất hiện, chọn Layout Trong thẻ Options chọn User Properties are in inchers để tự chọn chân linh kiện Footprint Page 15 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ Trong thẻ Netlist File chọn Browse để duyệt đến nơi chứa file, nhấp chọn OK *Chọn Run ECO to Layout để liên kết Capture Layout sau (ta cập nhật từ SCHEMATIC sang Layout ta thay đổi linh kiện hay ta thay đổi chân linh kiện Chon OK hộp thoại xuất để hoàn tất trình tạo file netlist Dùng file MNL vừa tạo để vẽ mạch in OrCAD Layout Plus 2.3 Tạo thiết kế : Để tạo thiết kế mới, vào menu File -> công cụ New từ biểu tượng Xuất hộp thoại Load Template File, ta nhập vào file Template theo đường dẫn mặc định: C:\Program Files \Orcad \Layout_Plus \Data File template file định dạng số thông số mặc định cho board mạch, số lớp board mạch, khoảng cách dây, kích thước đường mạch, quy định thiết kế, sử dụng xuyên suốt trình vữ mạch với Layout Nếu board bình thường bạn chọn file default.tch Xuất hộp thoại Load Netlist Source u cầu bạn chọn file netlist có MNL tạo OrCAD Capture Nhấp Open để chọn mở file Netlist Page 16 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ Tại hộp thoại Save File As bạn nhập vào đường dẫn tên file mà bạn muốn lưu thiết kế Mặc định Layout Plus đặt tên file mặc định trùng với file netlist lưu thư mục chứa project với file MAX Kết ta thu hình Layout với linh kiện dã tiền nối với nhau: Page 17 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ 2.4 Sắp xếp linh kiện: Đây phần quan trọng vẽ Layout Để tiện cho việc xếp linh kiện trước tiên ta tạo kết nối Capture Layout: Phần Capture chọn Options => Preferences… Cửa sổ Preference xuất ta chọn theo bước sau: Phần Layout chọn Window => Half Screen Page 18 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ Ta kết quả: Đến ta xếp linh kiện cho phù hợp: Việc bố trí linh kiện lên board mạch yếu tố quan trọng định đến độ ổn định, dễ vẽ thẩm mĩ,v.v…của board mạch Có cách để xếp Page 19 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ Bạn xếp linh kiện tay sử dụng chức tự động xếp Layout, trước tiên ta tắt DRC sau vào Options => System Setings chỉnh lại ô lưới Place grid [X,Y]: 25 lưới nhỏ việc xếp linh kiện dễ dàng * Sắp xếp linh kiện tay Nhấp chuột vào biểu tượng Component Tool công cụ.Để di chuyển linh kiện ta nhấp chuột vào linh kiện đó, sau đó, nhả chuột di chuyển linh kiện di chuyển theo Đến vị trí cần đặt linh kiện nhấp chuột lần nữa, linh kiện cố đinh * Sắp xếp linh kiện tự động Đầu tiên bạn cần phải cố định số linh kiện mà bạn muốn đặt vị trí xác định, tránh bị thay đổi vị trí q trình auto Di chuyển linh kiện đến vị trí xác định, nhấp chuột phải chọn Lock Sau cố định linh kiện theo yêu cầu, chọn Auto -> Place -> Board 2.5 Vẽ mạch Layout Plus hỗ trợ chức vẽ tự động vẽ tay Thông thường nên kết hợp chức này, vẽ tự động đơi có đường mạch phức tạp, lúc ta nên điều chỉnh lại tay Trước tiên ta chọn lớp để tự động vẽ mạch: mạch in lớp ta giữ lại lớp BOTTOM Unused lớp lại(ở ta cần Unused lớp INNER1 INNER2) cách vào Toll => Layer => Select From Spreadsheet cửa sổ Layer ra: Page 20 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ Tiếp theo ta định độ rộng cho đường Nets: vào View Spredsheet chọn Nets Đối với đường Mass va Nguồn ta chỉnh độ rộ to đườn tín hiệu Page 21 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ Đến ta tiến hành vẽ tự động cho mạch * Vẽ tự động : Vào Auto -> Auto Route -> Board, Layout Plus tự động vẽ mạch Sau mạch vẽ tự động ta tiến hành kiểm tra lại đường tiền nối nối hết hay chưa, chưa ta phải vẽ tay, trường hợp vẽ tay ta phải thực chèn Jumper Thực chèm Jumper: Trước tiên phải chọn đường mạch để nối Jumper, xóa đường mạch vẽ (Unrout phím tắt “D”), sau chọn để xóa đường tiền nối Sau Click chuột phải chọn New Cửa sổ Add Component xuất ta chọn chọn Footprint… sau chọn Via thích hợp hình dưới: Page 22 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ Tiếp tục ta Add thêm Via nữa, Via nơi mà ta hàn Jumper sau Kế ta tạo đường tiền nối Via mạch cần thiết: Click vào Click phải chuột chọn Add nối đường tiền nối Sau ta vẽ đường mạch cho đường tiền nối dã hoàn thành Jumper * Vẽ tay: Kích vào dây muốn vẽ, lúc dây gắn Chọn Edit Segment Mode với trỏ, rê chuột để tạo đường mạch, kích trái chuột để cố định đường mạch Để đổi hướng đường mạch: kích vào cuối đoạn dây, sau đổi theo hướng mà bạn muốn vẽ Sau vẽ xong, nhấn ESC để kết thúc Nhấp F5 để refresh mạch Sau vẽ, bạn sau: Page 23 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ 2.6 Hoàn thiện mạch: a Chèn đoạn text vào mạch in Chọn Text Tool từ công cụ Click phải vào hình chọn New Hộp thoại Text Edit ra, khung Text String gõ nội dung cần chèn Lưu ý: bạn làm mạch in thủ công click chọn Mirrored để ủi khơng bị ngược Chọn lớp hiển thị khung Layer ( thường thị chọnTOP BOTTOM ), kích thước chữ chọn OK để hoàn tất Page 24 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ 2.7 Phủ mass cho mạch in: Mục đích vấn đề để chống nhiễu cho mạch điện Cách làm sau: Chọn Obstacle Tool Nhấp chuột vào khung mạch, chuột thành dấu cộng nhỏ click phải, chọn New Click phải hình lần nửa chọn Property sau xuất hộp thoại Edit Obstacle Trong khung Obstacle Type chọn: Copper Pour - Trong khung Obstacle Layer chọn lớp cần phủ Copper Pour: TOP hay BOTTOM - Trong khung Net Attachment chọn GND POWER, tùy theo bạn muốn phủ theo GND hay POWER Nếu khơng ta để dấu “ – “ - Nhấn OK 2.8 Kích thước cho Board mạch: Ta chỉnh lại kích thuoc Cm vào Tool => System Settings => Centimeters (Cm) => Ok Sau vào Tool => Dimention =>New Page 25 ... viện chân linh kiện mới, Vẽ mạch in với OrCAD Layout 2.1 Khởi động OrCAD Layout: Khởi động OrCAD với chương trình Layout Plus - C1: Start -> AllPrograms-> Orcad Family Release 9.2 -> Layout Plus... Capture, bạn dùng file MNL vừa tạo để vẽ mạch in OrCAD Layout Plus Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHỊNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ Tạo thư viện linh kiện OrCAD Capture 3.1 Giới thiệu: Việc tạo linh... BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH PHÒNG THỰC TẬP ĐIỆN TỬ Phần II: Vẽ mạch mạch in với OrCAD Layout Tổng quan phần mêm vẽ mạch in OrCAD Layout Để thi công board mạch thực tế cần phải xuất mạch nguyên lý Capture