Thiết kế sơ đồ mạch in mạch điều khiển đèn chạy dùng 4017

GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ MẠCH IN MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐÈN CHẠY DÙNG 4017 Trong bài tập này bạn sẽ được hướng dẫn thiết kế mạch in cho mạch điểu khiển đèn chạy dùng 4017 có sơ đồ nguyên lý như sau: Để khởi động chương trình vẽ sơ đồ nguyên lý trong ORCAD ta chọn Start > Programs > OrCAD Release 9 > Capture. Muốn mở một trang mới, chọn File > New > Project… Hộp thoại New Project xuất hiện. Tại khung Create a New Project Using nhấp chọn mục Schematic . Tại khung Name nhập tên cần đặt cho mạch điện. Tại khung Location nhấp chuột vào nút Browse để chọn đường dẫn cho mạch được gởi vào. Khi chọn xong tất cả tiến hành nhấp chuột vào nút OK . ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 113 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Màn hình làm việc của Orcad xuất hiện Ta thấy trong sơ đồ nguyên lý có các linh kiện như sau: 13 ĐIỆN TRỞ, 1 BIẾN TRỞ, 2 TỤ KHÔNG PHÂN CỰC, 11 LED, 1 CHÂN CẮM 2 CHÂN, 2 TỤ PHÂN CỰC, 1 IC LM555, 1 IC 4017, 5 CHÂN Mass, 5 NGUỒN Vcc. Hãy tiến hành đưa chúng vào bảng vẽ, để lấy linh kiện cho mạch ta nhấp chuột chọn Place > Part trên thanh công cụ hay nhấn tổ hợp phím Shift + P trên bàn phím. Hộp thoại Place Part xuất hiện, ta thấy khung Libraries không có những mục chứa linh kiện ta cần nên ta nhấp chuột vào nút Add Library để lấy mục chứa linh kiện ta cần. ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 114 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Hộp thoại Browse File xuất hiện. Nếu sử dụng quen thư viện của Orcad bạn sẽ biết tất cả những linh kiện trên nằm trong các mục Connector, Counter, Discrete, MiscLinear . Vì thế nên ta nhấp chọn những mục này bằng cách nhấn giữ phím Ctrl trên bàn phím và nhấp chuột vào những mục này. Chọn xong nhấp Open . Hộp thoại Place Part xuất hiện với các mục trên đã được nạp vào khung Libraries . Để lấy điện trở hãy nhấp chuột vào mục Discrete . Tại khung Part nhấp chuột vào thanh cuốn bên phải để tìm R2 . Sau khi tìm thấy nhấp chọn nó, chọn xong nhấp chuột vào nút OK . Con trỏ chuột lúc này xuất hiện hình dạng linh kiện bạn cần, di chuyển nó ra màn hình làm việc và nhấp chuột tại những vò trí khác nhau để chọn vò trí, số lượng linh kiện. Để chọn Led , nhấp chọn Place > Part trên thanh công cụ. Hộp thoại Place Part xuất hiện, tại khung Part nhấp chọn tên LED . Chọn xong nhấp chuột vào nút OK và di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc sau đó nhấp chọn vò trí, số lượng Led . ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 115 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Để tiếp tục lấy biến trở tiến hành chọn Place > Part trên thanh công cụ. Hộp thoại Place Part xuất hiện. Tại khung Libraries nhấp chọn mục Discrete , tại khung Part nhấp chọn tên RESISTOR VAR . Chọn xong nhấp chuột vào nút OK và di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc để nhấp chọn vò trí đặt biến trở. Để chọn tụ không phân cực, nhấp chọn Place > Part trên thanh công cụ. Hộp thoại Place Part xuất hiện, tại khung Part nhấp chọn tên CAP NP . Chọn xong nhấp chuột vào nút OK sau đó di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc. Tiến hành nhấp chọn vò trí, số lượng tụ trên bảng vẽ. ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 116 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Để chọn tụ phân cực, nhấp chọn Place > Part trên thanh công cụ. Hộp thoại Place Part xuất hiện, tại khung Part nhấp chọn tên CAPACITOR POL . Chọn xong nhấp OK và di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc nhấp chọn vò trí, số lượng tụ. Tiếp tục lấy IC LM555 nhấp chọn Place > Part trên thanh công cụ. Hộp thoại Place Part xuất hiện. Tại khung Libraries nhấp chọn mục MISCLINEAR , tại khung Part nhấp chọn tên LM555 . Chọn xong nhấp OK và di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc để nhấp chọn vò trí IC. ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 117 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Để lấy IC 4017 nhấp chọn Place > Part trên thanh công cụ. Hộp thoại Place Part xuất hiện. Tại khung Libraries nhấp chọn mục COUNTER , tại khung Part nhấp chọn tên 4017 . Chọn xong nhấp chuột vào nút OK và di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc để nhấp chọn vò trí IC. Muốn lấy chân cắm 2 chân, nhấp chọn Place > Part trên thanh công cụ. Hộp thoại Place Part xuất hiện. Tại khung Libraries nhấp chọn mục CONNECTOR , tại khung Part nhấp chọn tên CON2 . Chọn xong nhấp chuột vào nút OK và di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc để nhấp chọn vò trí chân cắm. ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 118 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Muốn lấy nguồn Mass cho mạch, nhấp chuột vào biểu tượng Place ground trên thanh công cụ. Hộp thoại Place Ground xuất hiện, tại khung Symbol nhấp chọn tên GND_POWER/CAPSYM . Chọn xong nhấp OK và di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc rồi nhấp chọn vò trí, số lượng chân Mass cần cho mạch. Để lấy nguồn Vcc cho mạch, nhấp chuột vào biểu tượng Place power trên thanh công cụ. Hộp thoại Place Power xuất hiện, tại khung Symbol nhấp chọn tên VCC ARROW/CAPSYM . Chọn xong nhấp chuột vào nút OK sau đó di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc rồi nhấp chọn vò trí, số lượng chân Vcc cần cho mạch. ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 119 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Sau khi tất cả các linh kiện đã được lấy ra màn hình làm việc, để hình dạng linh kiện không xuất hiện tại con trỏ chuột nữa, hãy nhấp chuột vào biểu tượng Select trên thanh công cụ. Tất cả các linh kiện đã lấy ra màn hình làm việc như sau: Ta thấy các IC thiếu một số chân nguồn, tiến hành lấy các chân này ra bằng cách nhấp chuột vào biểu tượng linh kiện rồi nhấp phải chuột. Một cửa sổ xuất hiện, nhấp chuột vào Edit Part . Ở đây ta thực hiện cho IC LM555. Một màn hình xuất hiện, cho thấy có hai chân IC bò ẩn. Muốn kéo chân linh kiện nào ra thì bạn nhấp chọn và nhấp phải chuột vào chân đó, một cửa sổ xuất hiện, nhấp chuột vào Edit Properties. ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 120 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Hộp thoại Pin Properties xuất hiện, nhấp chuột vào ô vuông trước mục Pin Visible . Sau đó nhấp chuột vào mũi tên hướng xuống của mục Shape và chọn Line . Chọn xong nhấp OK . Tương tự như vậy thực hiện cho chân còn lại của IC. Sau khi lấy các chân ra rồi, ta di chuyển, sắp xếp chân linh kiện cho phù hợp với sơ đồ nguyên lý. Ở đây ta di chuyển chân số 6 bằng cách nhấp chuột vào chân số 6 rồi rê chuột đến vò trí cần đặt và thả chuột. Cứ thế tiếp tục cho đến khi tất cả các chân của IC được sắp xếp như hình. Thực hiện xong ta nhấp chọn File > Close . Hộp thoại Save Part Instance xuất hiện, bạn nhấp chuột vào Update Current để thay đổi có hiệu lực. Việc lấy chân ẩn cho IC 4017 cũng như đối với IC LM555. Nghóa là nhấp chuột vào biểu tượng linh kiện rồi nhấp phải chuột. Một cửa sổ xuất hiện, nhấp chuột vào Edit Part. Một màn hình xuất hiện, ta thấy có hai chân IC bò ẩn. Muốn kéo chân linh kiện nào ra thì bạn nhấp chọn sau đó nhấp phải chuột vào chân đó, một cửa sổ xuất hiện, nhấp chuột vào Edit Properties. Hộp thoại Pin Properties xuất hiện, nhấp chuột vào ô vuông trước mục Pin Visible . Sau đó bạn nhấp chuột vào mũi tên hướng xuống của mục Shape và chọn Line . Chọn xong nhấp OK . Sau khi thay đổi xong ta có linh kiện với tất cả các chân như sau: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 121 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Tiếp tục tiến hành sắp xếp linh kiện. Muốn di chuyển linh kiện ta chỉ việc nhấp chuột vào biểu tượng linh kiện và rê chuột. Muốn lật linh kiện đối xứng qua trục đứng, ta chỉ việc nhấp chọn linh kiện rồi nhấp phải chuột. Một cửa sổ xuất hiện, nhấp chuột vào Mirror Horizontally hay nhấn phím H trên bàn phím.  Muốn quay linh kiện một góc 90 o , các bạn chỉ việc nhấp chọn linh kiện rồi nhấp phải chuột, một cửa sổ xuất hiện, nhấp chuột vào Rotate hay nhấn phím R trên bàn phím.  Muốn lật linh kiện đối xứng qua trục nằm ngang, chỉ việc nhấp chọn linh kiện rồi nhấp phải chuột. Một cửa sổ xuất hiện, nhấp chuột vào Mirror Vertically hay nhấn phím V trên bàn phím. Trong khi di chuyển, có khi bạn cho chân linh kiện này chạm chân linh kiện kia. Hộp thoại OrCAD Capture xuất hiện thông báo với nội dung : Nếu bạn muốn nối hai chân linh kiện này với nhau thì bạn nhấp OK . Nếu không muốn nối thì bạn nhấp OK rồi nhấp vào biểu tượng Undo trên thanh công cụ để di chuyển lại. Sau khi di chuyển các linh kiện theo sơ đồ nguyên lý, các linh kiện sắp xếp như sau: Tiến hành nối chân các linh kiện theo sơ đồ nguyên lý. Nhấp chuột vào biểu tượng Place wire trên thanh công cụ. Con trỏ chuột thay đổi thành hình chữ thập, nhấp chuột tại chân linh kiện cần nối rồi di chuyển con trỏ đến chân linh kiện cần nối với nó và nhấp chuột. Cứ thế tiếp tục cho đến khi tất cả các linh kiện được nối theo sơ đồ nguyên lý sau: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 122