Giáo trình hướng dẫn thiết kế và mô phỏng mạch điện tử bằng phần mềm Proteus 7
MỤC LỤC
SVTH: Nguyeãn Quang Anh Tuù
'LÚỉRK XVéRL ếÚỉểG OLỉòM ếSẩRK ZỉíM KMES HMIẩR RLÚ WEY. :YĩRK PEĩQ ZMIẩG GLẹRL. 'EíG RYíX QSặ TLSòRK. :YĩRK LMIẫR XLệ. &ES KSÄQ GEíG 1IRY UYIR XLYSẩG RLÚ*MPI :MI[ )HMX 8E GSí XLIẫ XLÚểG LMIẩR LEÄYLIÅXGEíGPIẩRLGYòE-7-7XEểMếEặ]XVÚĩGEíGPIẩRLGYòEXLERLGSặRKGYể. &EẩX8EÍXPÚỉíMGLSFEòRZIÙ 'LSểR KSÅG XSEể ếSẩ. 'EíG GSặRK GYể TLSíRK XS XLY RLSò XSEĩR QEểGL 9RHS6IHS. 'EÍX WES GLIÝT HEÝR. 'EíG PIẩRL XEíG ếSẩRK PIặR ếSÅM XÚỉểRK ếEÙ ếÚỉểG GLSểR XVÚỉíG 'EíGGSặRKGYểGLấRLWÚòEXEểSXLÚZMIẩRPMRLOMIẩR. &EẩX 8EÍX GLIÅ ếSẩ QSặ TLSòRK XVIặR RIÄR XLỉĩM KMER XLÚểG. &EẩX 8EÍX GLIÅ ếSẩ XÚể ếM HEặ] XVSRK Wỉ ếSÄ RKY]IặR P]í 8ÐQ OMIÅQ PMRL OMIÈR. 'LấRL WÚòE XLYSẩG XẹRL GLYRK. 'EíG GSặRK GYể UYEòR P]í XVERK PEĩQ ZMIẩG. <YEÅX HERL WEÝGL PMRL OMIÈR /MIẫQ XVE PSẫM QEểGL ếMIẩR )6'. 0MIặRXLSặRK%6)7ếIẫZIÙQEểGLMR G8LERLGSặRKGYể. 7YF 'MVGYMX 1EểGL TLYể. -RWXERX )HMX 1SHI 'LấRL WÚòE RLERL XLYSẩG XẹRL OMRL OMIẩR. <YEÅX 8LÚ :MIẩR (YQT 0MFVEV] 8EểS XLÚ ZMIẩR QỉíM/LSặM TLYểG XLÚ ZMIẩR GYÙ. &ỉòM-7-7XLMIặRZIÄQSặTLSòRKRIặRếIẫGSíXLIẫXEểSQỉíMLE]GLấRLWÚòEXLÚZMIẩRXETLEòM HÚểE XVIặR GEíG XLSặRK WSÅ GYòE QSặ LéRL74-')OLEí TLÚíG XEểT ỉò TLEÄR WEY GEíG FEểR WIÙ ếÚỉểG KMỉíM XLMIẩY GEíGL XEểS RLÚÙRK QEểGL XẹGL LỉểT XÚĩ GEíG PMRL OMIẩR GSí WEịR GYòE -7-7 ếIẫ WÚò HYểRK. 8LÚ ZMIÈR RKÚỉĩM. 8VSRKUYEíXVéRLXLMIÅXOIÅQEểGLếMIẩRGSíRLÚÙRKQEểGLQEĩXEKEẽTếMKEẽTPEểMRLMIÄY PEÄRXVSRK GEíGLIẩXLSÅRKOLEíGRLEYàIẫXVEíRLZIÙPEểMGEíGQEểGLREĩ]QEÙMQSẩXGEíGL ZSặ ẹGLFEểRLEÙ]XEểSQSẩXQEểGLXẹGLLỉểTWEịRRSíFIặRXVSRKOLMGEÄRXEWIÙPEÅ]VEWÚòHYểRK QSẩXGEíGLRLERLGLSíRK-7-7ếEÙLSẫXVỉểGLYíRKXEXVSRKZMIẩGREĩ]ZỉíMGSặRKGYểXEểSQEểGL TLYể7YF'MVGYMXW. 2LEÅT TLEòMXVEíM PIặR QEểGL ếIẫ \YEÅX LMIẩR GÚòE WSẫ )HMX 7YFGMVGYMXWEY ếSí XLE] ếSẫM XIặR QEểGL GLÚíG REẻRK ZEĩ GEíG KLM GLYí OLEíG. 8IặR GLÚíG REẻRK. 7EY OLM KEÍR ếYò GEíG RKSÙ GLS QEểGL FEểR GSí XLIẫ XLE] ếSẫM PEểM GEíG Zệ XVẹ QEểGL Zệ XVẹ GLEặR GLS TLYĩ LỉểT ]í XLẹGL ,EÙ] HYĩRK GEíG GSặRK GYể XÚỉRK XÚể PYíG ZIÙ QEểGL 8MIÅT XLIS LEÙ] ếEẽX XIặR GLS GEíG RKSÙ ZEĩSVE XLIS ]IặY GEÄY QEểGL GEÄR ZIÙ FEèRK GEíGL RLEÅT TLEòMXVEíM PIặR RKSÙ GEÄR ếSẫM XIặR ZEĩ RLEẩT XIặR ZEĩS Sặ 7XVMRKZEĩ RLEÅT3/. 8MIÅT XLIS XE WIÙ XLMIÅX OIÅ GEíG XLEĩRL TLEÄR FIặR XVSRK QEểGL 8VSò GLYSẩX PIặR QEểGL ZEĩ RLEÅR'XVP' 1SẩX WLIIX GSR \YEÅX LMIẩR ZỉíM XIặR PEĩ XIặR GYòE QEểGL QEĩ FEểR ếEà ếEẽX ỉò XVIặR 8Úĩ ếEặ] ếIẫ GLY]IẫR PIặR \YSÅRK KMÚòE WLIIX FEểR FEÅQ'XVP< PIặR LSEẽG 'XVP' \YSÅRK. 8VIặR 7LIIX GSR RLEÅT GLSểR-RXIV7LIIX 8IVQMREP. 'LSểR -RTYX XVIặR ZYĩRK PÚểE GLSểR ZEĩ ếEẽX GEíG RKSÙ ZEĩS REĩ] PIặR QEểGL ZỉíM WSÅ PÚỉểRK ếYíRK FEèRK WSÅ RKSÙ ZEĩS ếEÙ ZIÙ GLS QEểGL ỉò XVIặR 7EY ếSí ếEẽX XIặR GEíG RKSÙ REĩ] XVYĩRK OLỉíT ZỉíM XIặR GEíG RKSÙ ếEÙ XEểS. &Eặ] KMỉĩ XE HYĩRK XLÚ ZMIẩR -7-7 ếIẫ PEÅ] PMRL OMIẩR ZEĩ VEíT QEểGL GLS QEểGL TLYể GLYí ]í RSÅM GEíG RKSÙ ZEĩSVE ếYíRK XLIS RKY]IặR P]í QEểGL GEÄR XEểS :ẹ HYể QEểGL WEY. àIÅRếEặ]GỉFEòRXEếEÙXEểS\SRKQSẩXQEểGLTLYểàIẫUYE]PEểMWLIIXFERếEÄYFEểR HYĩRKTLẹQ'XVP<LSEẽGRLEÅT+SXSWLIIXZEĩGLSểRXVERK6SSX7LIIX. àIẫPÚYQEểGLZÚĩEXEểSFEểRGLSểR*MPI@)\TSVX 7IGXMSR. 8VSRK GÚòE WSẫ)\TSVX 7IGXMSRFEểR GLSểR XLÚ QYểG ếIẫ PÚY ZEĩ ếEẽX XIặR GLS 7IGXMSR REĩ]. (EểRKWSíRKXẹRLMIẩYWIÙ\YEÅXLMIẩRàIẫếSểGếÚỉểGKMEíXVệGYểXLIẫXEểM GEíG XLỉĩM ếMIẫQ FEểR RLEÅT GLYSẩX PIặR FMIẫY ếSÄ XEểM Zệ XVẹ FEÅX O]ĩ ếIẫ. \YEÅX LMIẩR ếÚỉĩRK KMSíRK WEY ếSí VIặ ếÚỉĩRK KMSíRK REĩ] ếIÅR XLỉĩM ếMIẫQ GEÄR ZEĩ ếSểG KMEí XVệ ỉò KSíG HÚỉíM FIặR TLEòM GYòE FMIẫY ếSÄ 2IÅY XVIặR FMIẫY ếSÄ GSí XÚĩ ếSÄ XLệ XVỉò PIặR QYSÅR ếSểG KMEí XVệ GYòE ếSÄ XLệ REĩS FEểR RLEÅT GLYSẩX PIặR RSí VSÄM QỉíM VIặ ếÚỉĩRK KMSíRK. àSÅM ZỉíM GEíG HEểRK FMIẫY ếSÄ OLEíG XE XLÚểG LMIẩR XÚỉRK XÚể. +MEí XVệ ếÚỉểG ếSểG àÚỉĩRK KMSíRK. 7EY ếSí RLEÅT GLSểR PSEểM %1 LSEẽG :1 GEÄR HYĩRK. %QTIVI OIÅ TLEòM QEÍG RSÅM XMIÅT ZỉíM ếSEểR QEểGL GEÄR ếS. àIẫXLE]ếSẫMXLERKếSGYòEGEíG%1ZEĩ:1FEểRRLEÅTGLYSẩXTLEòMXVEíMPIặRRSíFEòRK )HMX'SQTSRIRX\YEÅXLMIẩRXLE]ếSẫMXLERKếSXVSRKSặ(MWTPE]6ERKI.
SVTH: Mai Khang Sinh
Mạch dao động RLC
Trong ví dụ này nhóm xin trình bày cho các bạn cách vẽ và chạy mô phỏng một mạch dao động RLC bằng chương trình ISIS. Bước 1 : khởi động chương trình ISIS bằng cách chọn Start/ All Program/ Proteus 6 Professional/ ISIS 6 Professional. Để đưa linh kiện vào vùng vẽ mạch, hãy chọn tên linh kiện rồi sang vùng vẽ mạch nhấp chuột trái vào vị trí cần đặt.
Để di chuyển linh kiện, hãy nhấp chuột phải vào linh kiện để chọn ( linh kiện đổi màu ), sau đó nhấp chuột trái và kéo rê đến vị trí cần đặt.
Chú ý: phải chọn linh kiện (nhấp chuột phải ) trước khi sử dụng các công cụ trên
Mạch Schmitt biến đổi sin thành vuông dùng Transistor
Phân tích: mạch này gồm có các loại linh kiện: điện trở, tụ điện, tụ phân cực,transistor loại 2N3904, nguồn cung cấp một chiều, nguồn tín hiệu xoay chiều hình sin. Ta cũng có thể di chuyển linh kiện bằng cách nhấp chuột phải để chọn linh kiện ( linh kiện đổi màu ) sau đó nhấp chuột trái và kéo rê đến vị trí cần đặt. Để nối dây các linh kiện, trước hết đặt con trỏ ở chân linh kiện thứ nhất (xuất hiện dấu chéo ở đầu con trỏ ) rồi nhấp chuột trái, sau đó đưa con trỏ đến chân linh kiện thứ hai (con trỏ cũng xuất hiên dấu chéo), rồi nhấp chuột trái là xong.
Để đặt tên và thay đổi giá trị linh kiện, ta nhấp chuột phải vào linh kiện để chọn sau đó nhấp tiếp chuột trái để mở hộp thoại Edit Component của linh kiện. Để xem quá chạy mô phỏng của mạch này ta có thể dùng dao động kí OSCILLOSCOPE. Kết luận: Qua vớ dụ này, ta cú thể thấy được dạng súng ngừ ra và ngừ vào cua mạch biến đổi sóng SIN thành vuông.
Qua đó có thể kiểm tra hoạt động của mạch trước khi thi công, hoặc thử thay đổi các giá trị linh kiện để có dạng sóng phù hợp.
Programs > Protues 6 Professional > ISIS 6 Professional
MẠCH ĐẾM BẤT ĐỒNG BỘ
Lấy linh kiện ra và tiến hành sắp xếp trên vùng làm việc , xoay chuyển linh kiện bằng các biểu tượng xoay trái phải (Set Rotation), lấy đối xứng ngang (Horizontal Reflection) , lấy đối xứng dọc (Vertical Reflection). Mạch mắc như trên với tần số xung ban đầu là 1hz , FlipFlop D được kết theo kiểu lật trạng thỏi , cỏc ngừ Preset , clear được nối lờn mức cao (khụng sử dụng ). Để quan sỏt ngừ ra ở Q của cỏc FlipFlop D ta sử dụng cỏc đầu dũ Logic được laáy trong Pick Devices: Active\ Logicprobe(Big).
Để thấy được dạng xung tín hiệu ngừ ra của cỏc FlipFlop và xung Clock ta sử dụng đồ thị mô phỏng số bằng cách : chọn Simulation Graph \ Digital. Mạch này týừng ðối quen thuộc ðối với cỏc bạn ngành éiện Tử nờn cú thể thay ðổi cỏc thông số mạch sao cho phù hợp ðể mạch chạyðýợc. Di chuyển linh kiện trên màn hình làm việc bằng cách nhấp chuột phải vào linh kiện (linh kiện chuyển sang màu ðỏ ) nhấp trỏi vào linh kiện kộo ðến nừi cần ðể.
Khi nối dây xong phải ðặt tên cho cácðýờng dây , tên ðầu ra dây củaðiểm cần nối này phải cựng tờn ngừ vào tớn hiệu của ðầu vàoðiểm nối kia trờn cựng một ðýờng tín hiệu nhý là ta nối trực tiếp. Mạch khi chạy ,tại cỏc ngừ ra ,ngừ vào của linh kiện sẽ xuất hiện cỏc biểu týợng biểu thị các mức ðiện áp ( mức 1 màu ðỏ , mức 2 màu xanh) ðể ta có thể dễ dàng quan sỏt ðiện ỏp ngừ ra.
MÔ PHỎNG VI ĐIỀU KHIỂN
Các linh kiện hổ trợ mô phỏng vi điều khiển
- Các thiết bị hiển thị
Ngoài ra trong thư viện Display còn có các dạng thanh led 7 đoạn từ 2- 8 led rất thuận lợi cho mô phỏng. Lcd (màng hình tinh thể lỏng) là thiết bị hiển thị số lẩn ký tự nên được dùng rất rộng rãi. Mổi Lcd có một khả năng hiển thị khác nhau, tuỳ vào kích thước hay số ô hiển thị của mổi Lcd.
Led ma trận dùng phổ biến trong các mạch quang báo, chủ yếu là hiển thị ký tự. Bàn phím là thiết bị nhập dử liệu được dùng chủ yếu trong các mạch mô phỏng các mạch tính toán. Trong thư viện Active có hổ trợ mô phỏng 3 loại động cơ: động cơ bước, động cơ servo và động cơ dc.
Các động cơ này điều có chức năng hiển thị vận tốc quay theo hai chiều thuận và ngược. Các bộ chuyển đổi ADC và DAC dùng để chuyển đổi từ tương tự sang số và từ số sang tương tự.
Các bước tiến hành mô phỏng vi điều khiển
Bước 4: Các linh kiện được chọn nằm trong cửa sổ Divice selector, ta click vào linh kiện cần chọn và click vào vùng vẽ mạch. Để lấy nguồn cho mạch ta vào biểu tượng Inter_sheet Terminal , sau đó trong cửa sổ Device Selector ta chọn Power sau đó click vào vùng vẽ mạch. Để nạp chương trình cho vi điều khiển ta click chuột phải vào vi điều khiển cho nó đỏ lên sau đó lick chuột trái vào nó một lần nửa để vào cửa sổ Edit Component.
Để quan sát dạng xung điều khiển ta có thể sử dụng công cụ Simulation Graph sau đó chọn phân tích tín hiệu số ( Digital Analysis). Một điểm cần lưu ý là khi lưu mạch mô phỏng ta nên lưu vào thư mục của chương trình cài đặt(C:\ProgramFiles\LabcenterElectronics\Proteus 6 Professional) và phần mềm cũng được lưu vào đây (cùng một thư mục). Graph Based Simulation Samples: trong phần này chứa các mạch sử dụng các biểu đồ để phân tích tín hiệu số và tín hiệu tương tự.
Trong phần Microprocessor simulation sample chúng ta sẽ thấy có rất nhiều ví dụ về mô phỏng vi điều khiển như : ADC_DAC, LCD, STEPPER…. Các ví dụ minh hoạ trong Sample Design được trình bài rất rỏ ràng, chúng ta có thể thay đổi các thông số trong mạch mô phỏng một cách dể dàng.
