Trong quá trình thiết kế mạch in cho bài tập này chúng tôi sử dụng trình vẽ mạch in của PROTEL vì trình vẽ mạch in này được chạy trên môi trường Window với những công cụ gần gũi ngoài ra một đặc tính được ưa chuộng của trình vẽ mạch này là rất dễ thao tác.
Giao diện của trình vẽ mạch in của PROTEL như sau:
Protel PCB sẽ cho chúng ta hai cách thiết kế mạch in :
+ Thiết kế mạch in bằng phương pháp thủ công bằng cách tự gọi và đặt linh kiện trên bảng mạch và tự nối mạch bằng tay.
+ Thiết kế mạch in dùng File họ .NET được dịch từ mạch nguyên lí vẽ trên trình vẽ mạch nguyên lí của PROTEL.
Khi thiết kế mạch in một thiết bị nào đó mà ta đã thiết kế chúng ta cần phải tuân theo các nguyên tắc sau đây :
+ Linh kiện phải bố trí hợp lý và gọn .
+ Các linh kiện không được nằm quá gần nhau cũng như không nên để các linh kiện đặt quá xa nhau.
+Các đế gắm linh kiện đòi hỏi khi thiết kế phải đúng theo kích thước thật của linh kiện đó nhất là đối với những linh kiện có nhiều chân .
+ Phải chú thích và đánh số các linh kiện cùng loại và thứ tự của linh kiện đó trên bảng vẽ .
Ví dụ : trên một bảng vẽ mạch in có nhiều IC giống nhau ,nhiều điện trở,nhiều tụ điện giống nhau ta phải đánh số thứ tự cho chúng chẳng hạn như:
Trường hộp có nhiều IC giống nhau ta đánh số thứ tự như sau: U1,U2,U3… Nhưng đối với những IC có nhiều khối nhỏ như các IC 74LS08 có 4 cổng NAND thì ta sẽ đánh số là U1A,U1B,U1C,U1D.
Nếu trường hợp có nhiều tụ điện ta sẽ khai báo C1(200mF),C2(100mF) với C là kí hiệu của tụ điện trên bảng mạch,1-2 là số thứ tự của tụ điện trên bảng mạch và 200mF , 100mF là những giá trị của tụ điện
Nếu có nhiều điện trở ta sẽ khai báo R1(100),R2(4.7K)… với R là kí hiệu của điện trở,1-2 là số thứ tự của các điện trở trên bảng mạch và 100,4.7K là các giá trị của điện trở.
II.1 CÁCH THỨC TẠO MỘT BẢNG MẠCH IN TRONG PROTEL PCB:II.1.1. Cách 1: II.1.1. Cách 1:
Phương pháp thủ công :Tạo mạch in bằng các công cụ hỗ trợ trong PROTEL PCB
Bước 1:
Đầu tiên phải tạo một màn hình làm việc mới hay tạo một bảng mạch in mới bằng cách chọn mục File và chọn mục New
Bước 2:
Dựa vào mạch nguyên lí để gọi ra các chân gắn linh kiện tương ứng chú ý khi gọi các chân gắn linh kiện phải có sự đồng bộ với số chân của IC muốn gắn lên mạch in.Trong PROTEL PCB có hỗ trợ một thư viện các chân gắn linh kiện nhưng chắc chắn là không thể nào đầy đủ hết các kiểu chân gắn nên khi thao tác ta có thể vào mục Library chọn mục Components rối chọn mục Display để liệt kê tất cả các chân gắn linh kiện mà PROTEL PCB hỗ trợ để có thể lựa chọn chính xác hơn linh kiện mà chúng ta muốn sử dụng trên bảng mạch.Sau khi đã xác định được chân gắn linh kiện số thông số cho chân linh kiện đó rối sau đó ta có thể đặt linh kiện đó lên bảng vẽ.Đối với những ai đã sử dụng PROTEL PCB một cách thành thạo hơn thì có thể thao tác một cách nhanh chóng
hơn bằng cách nhắp Mouse vào Icon của các thanh công cụ trên giao diên của PROTEL PCB.
Bước3:
Sau khi đã đặt đầy đủ các linh kiện cần thiết lên bảng vẽ lúc này ta có thể di chuyển hoặc xoay các linh kiện tùy ý để sắp xép các linh kiện hợp lí trước khi bắt tay vào nối mạch.
Bước 4:
Sau khi ta đã sắp xếp xong các linh kiện một cách hợp lí ta bắt tay vào việc nối mạch cho các chân linh kiện,quá trình nối mạch thủ công này phải luôn bám sát sơ đồ mạch nguyên lí.
Trước khi vẽ các đường nối cho mạch in thì ta phải xác định một số các thuộc tính cho Track (đường nối) như là độ rộng của Track,Ta phải xác định kích cỡ cho Via(các điểm nối xuyên lớp) nếu mạch in của chúng ta được vẽ trên nhiều lớp.Trong lúc vẽ thì ta có thể sử dụng nhanh phím(+) để chuyển đối giữa các lớp vẽ với nhau .Các lớp vẽ trong PROTEL PCB có nhiều nhưng thường chúng ta chỉ thao tác trên hai lớp là:
Lớp Toplayer:Có màu đỏ
Lớp Bottom:Có màu xanh da trời
Sau khi đã xác định xong các thông số cần cho bảng vẽ ta có thể bắt tay vào việc nối mạch.Khi nối mạch ta có hai phương pháp nối mạch như sau:
+Phương pháp nối mạch tự động : Để thực hiện việc nối mạch tự động ta vào mục Auto trên thanh toolbar và chọn Auto Route ta chọn dòng Pad to Pad để thực hiện việc tự động nối mạch giữa hai điểm với nhau bằng cách chọn điểm thứ nhất tiếp theo chọn điểm thứ hai lúc đó chương trình sẽ tự tìm đường để nối hai điểm đã chọn.
+Phương pháp thứ hai : Là vẽ mạch bằng phương pháp thủ công hơn đó là ta phải chọn lớp vẽ ,chọn đường Track rồi vẽ bằng tay ,khi muốn đổi lớp vẽ ta nhấn phím (+/-) sau đó vẽ tiếp.
Bước 5:
Sau khi đã vẽ xong các đường nối việc cuối cùng là định kích cỡ cho đường biên của bảng vẽ.Ta chọn lớp vẽ Keep Out Line (Lớp có màu tím) rồi vẽ các các đường biên bao xunh quanh bảng mạch mà ta đã vẽ sau đó lưu tập tin này lại với đuôi .PCB.
Trước khi vẽ mạch in bằng phương pháp này ta phải biết được tập tin .NET là tập tin ra sao?
File.NET là một tập tin ở dạng text ,do đó ta có thể dùng bất kì trình soạn thảo văn bản nào để biên soạn File.NET này.Điều cần phải quan tâm trong khi biên soạn file.NET là ta phải tuân theo cú pháp mà trình dịch tập tin .NET qui định vì đối với các trình vẽ mạch in khác nhau thì cú pháp của tập tin.NET có khác nhau.Khi sử dụng File.NET để thiết kế mạch in thì ít nhiều ta phải nắm được cú pháp của cách viết tập tin nàyđể có thể sửa chữa những sai sót trong tập tin cũng như để tự viết lấy tập tin mà không cần phải thông qua biên dịch từ mạch nguyên lí. Vậy tập tin .NET là gì mà từ đó ta có tể sử dụng để thiết kế mạch in? Thực chất tập tin này là một dạng File Text chứa tất cả những mô tả những linh kiện có trong mạch in mà chúng ta cần vẽ nên chúng ta có thể biên dịch từ mạch nguyên lí là như vậy .Mỗi mạch nguyên lí khi biên dịch sẽ được một tập tin.NET riêng mà trong đó có mô tả các kiểu chân gắn linh kiện và mô tả các đường nối các chân của linh kiện theo dạng NET .
Ưu điểm khi sử dụng tập tin .NET để vẽ mạch in đó là tính nhanh chóng ,chính xác mang tính tối ưu hóa các diểm nối và các đường Track ,khi vẽ mạch ta có thể kiểm tra lỗi rất nhanh trên tập tin .NET.Tuy nhiên việc sử dụng tập tin này để vẽ mạch in có thể gây khó khăn khi thi công vì tính chặt chẽ của nó cũng như khi cần vẽ những mạch phức tạp việc tối ưu trong khi vẽ làm cho bảng vẽ không thể hoàn chỉnh trên ít lớp vẽ.
Cách tạo tập tin .NET
+ Dùng các trình soạn thảo văn bản bất kì để soạn thảo sau đó lưu lại với tập tin .NET + Dùng trình biên dịch của trình vẽ mạch nguyên lí để dịch từ mạch nguyên lí sang.