Bài 1: Thiết kế Mạch in Mạch tự động sáng đèn khi trời tối
Trong bài tập này ta sẽ hưỡng dẫn thiết kế mạch in cho mạch tự động sáng đèn khi trời tối, mạch có sơ đồ nguyên lý như sau.
Trước tiên, ta hay vẽ sơ đồ nguyên lý như sơ đồ trên bằng phần mềm Altium. Sau khi vẽ xong sơ đồ nguyên lý ta tiến hành kiểm tra lỗi của sơ đồ. Để kiểm tra lỗi sơ đồ nguyên lý ta làm như sau :
• Tại khung Project nhấp chọn trang nguyên lý. Sau đó Click chuột phải chọn Compile Document *.SchDoc để kiểm tra lỗi.
• Hoặc vào Project− Compile Document *.SchDoc.
Hộp thoại Messages xuất hiện. Nếu không thấy hộp thoại này thì vào Menu:
View− Workspace Panels− System− Messages.
Hoặc có thể bật cửa sổ Messages bằng cách chọn Tab System góc dưới màn hình chọn Messages.
Trong hộp thoại thông báo biểu tượng màu xanh: compile successful, no errors found ngĩa là mạch không có lỗi.
Thông thường, khi kiểm tra lỗi nếu sơ đồ có lỗi trong hộp thoại Messages xuất hiện thông báo biểu tượng màu cam.
Để hiện thị chi tiết lỗi như hình bên, Double Click vào thông báo lỗi trong hộp thoại Messages, nhận được một thông báo cửa sổ Compiled: Duplicate Component Designators P1at 356,535 and 714,485.
Với thông báo trên, ta sẽ biết là Header P1 bị trùng tên, Click vào linh kiện (P1) hộp thoại sẽ đưa đến vị trí linh kiện bị lỗi trong sơ đồ.Ta quay lại sơ đồ nguyên lý để sửa lỗi sai này.
Bật cửa sổ Compiled Object Debugger bằng cách chọn Tab Compiled góc dưới màn hình: Nội dung của thành phần đó sẽ hiện ra chi tiết trong cửa sổ.
Chú ý: Một số trường hợp lỗi không ảnh
hưởng tới quá trình thiết kế mạch, có thể thiết đặt về luật lệ, ràng buộc được áp dụng để kiểm tra tính đúng đắn của thiết kế thông qua hộp thoại Project Option (C+O).
Lỗi ý nghĩa cổng lôgic ngĩa là việc nối kết nối các linh kiện với nhau thành một sơ đồ mạch điện. Nhưng do ý nghĩa hay mục đích của thiết kế viên lại khác
với logic thiết lập của nhà sản xuất đưa ra vì vậy, cần phải xem xét điều kiện thỏa mãn sơ đồ thiết kế.
Có 7 mức vi phạm được Altium quy định. Có thể dễ dàng thay đổi Report Mode bằng cách chọn 1 trong 4 dạng ở Dropdown Menu bên cạnh mỗi đề mục. Ta có thể đặt trực tiếp các mức lỗi cho các kiểu lỗi này bằng cách Click chuột trái lên ô muốn thay đổi cho đến khi nó chuyển sang màu thể hiện mức lỗi mong muốn. Để sửa lỗi trên ta làm như hình dưới đây.
Ta chuyển bản vẽ thiết kế thành các thiết bị thực tế trên mạch in bằng cách chọn Design−Update PCB Document *.PcbDoc (Phím tắt D+U)
Cửa sổ Engineering Change Order hiện ra, yêu cầu xác nhận các thiết bị được chuyển lên mạch in. Chọn Validate Changes để xác nhận lựa chọn.
Nếu quá trình xử lý mà không tìm ra hình dạng thiết bị trong thư viện PCB FootPrint, thiết bị sẽ không được xác nhận. Sau đó chọn Execute Changes để thực hiện công việc.
Chọn Report Changes để xem công việc sẽ thực hiện, các thiết bị nào sẽ được đưa lên mạch in.
Chọn Close để kết thúc công việc.
Sau khi Update PCB Document, xuất hiện một phòng chứa các thiết bị trên mạch in nằm ngoài vùng Board là Room .Với nhiều trang thiết kế Update sẽ có tương ứng Room. Khi ta di chuyển Room thì các thành phần chứa trong nó cũng di chuyển theo. Để thuận lợi cho việc sắp xếp và di chuyển linh kiện ta nên ẩn Room bằng cách sau:
• Design−ard Layer& Color (L) −Show/Hide−Rooms− Hidden.
• Bỏ tích Room trong quá trình khi Update PCB Document.
• Sử dụng tổ hợp phím Ctrl+D, hộp thoại View Configurations xuất hiện click Show/Hide−Rooms− Hidden.
Các linh kiện được chuyển qua PCB với hình dạng là hình dạng thực tế của linh kiện, trong altium designer nó được gọi là các Footprint.
Các chân của linh kiện được gọi là các Pad, các pad được nối với nhau bằng nét màu trắng nhỏ gọi là các Net, mỗi Net có một tên được altium đặt tự động trong quá trình update từ mạch nguyên lý.
Do Altium designer hỗ trợ môi trường làm việc thông minh, có thể chuyển qua lại giữa các bản vẽ một cách linh hoạt (Ctrl+Tab), ta có thể thấy ở thẻ tài liệu phía trên có 2 bản vẽ được liệt kê:
Để có thể xem 2 bản vẽ cùng lúc bằng cách nhấp chuột phải vào thẻ tài liệu trên, menu hiện ra chọn:
• Split Vertical: Các tài liệu cùng xuất hiện từ trái sang phải theo chiều ngang,
• Split Horizontal: Các tài liệu cùng xuất hiện từ trên xuống dưới theo chiều dọc:
Sau khi chọn Split Vertical, ta sẽ thấy 2 bản vẽ cùng lúc:
Tiến hành sắp xếp các linh kiện, nhấp chuột vào biểu tượng linh kiện và rê chuột đến vị trí (vùng Board màu đen) cần đặt linh kiện rồi thả chuột.
Hoặc ta có thể chọn linh kiện, nhóm nhiều linh kiện từ bản vẽ nguyên lý bằng cách: Từ sơ đồ “nguyên lý.SchDoc”, nhấp chuột trái và giữ đồng thời phím
Shift click chọn linh kiện muốn xếp thành 1 khối chung. Sau khi chọn xong linh kiện vào Menu Tools− Select PCB Component (T+S). Giả sử ta muốn xếp điện trở R1−R4 vào một nhóm ta thực hiện như hình dưới đây.
Lúc này Altium Designer sẽ tự động chuyển sang môi trường vẽ mạch in “Mạch in.PcbDoc”. Các linh kiện tương ứng từ R1−R4 đã được chọn, chuyển sang màu bạc, kéo nhóm linh kiện này vào vùng Board mạch in.
Sử dụng công cụ Alignment Tools trên thanh công cụ vẽ mạch để điều chỉnh vị trí của đối tượng đang thể hiện trong bảng thiết kế sơ đồ mạch chi tiết hiện hành.
Kết quả sau khi thực hiện: R1−R4 đã được sắp xếp thẳng hàng ngang và cách đều, P2−P3 đã được sắp xếp thẳng hàng dọc và cách đều.
Muốn quay linh kiện một góc 90o ngược chiều kim đồng hồ, nhấp chuột trái và giữ chuột vào biểu tượng linh kiện đến khi xuất hiện dấu thập rồi nhấn phím
Space bar hoặc nhấn Shift+ Space bar để quay linh kiện cùng chiều kim đồng hồ.
Ngoài ra ta có thể quay linh kiện một góc bất kỳ bằng cách Double Click vào biểu tượng linh kiện, hộp thoại Component xuất hiện và thay đổi Rotation là được.
Việc sắp xếp linh kiện là một công việc quan trọng nó ảnh hưởng đến thẩm mỹ, chất lượng, khả năng hoạt động hiệu quả của mạch.