a. Giới thiệu về phần mềm ORCAD
ORCAD là một công cụ thiết kế mạch điện tử đơn giản và phổ biến. Bên cạnh ORCAD cũng có rất nhiều phần mềm thiết kế mạch điện tử khác như Protel, Eagle, Winboard….. tuy nhiên, trong nghiên cứu này đã sử dụng phần mềm ORCAD, vì các thư viện linh kiện của ORCAD rất đầy đủ, và hầu hết các nhà sản xuất linh kiện điện tử đều cung cấp các add-in thư viện linh kiện cho ORCAD.
Trong nội dung báo cáo này, sẽ giới thiệu các thao tác đơn giản để thực hiện vẽ một mạch nguyên lý bằng ORCAD, sau đó các thao tác từng bước để xuất ra thành mạch in, chạy mạch in, điều chỉnh mạch in, cuối cùng là việc làm một mạch in cụ thể.
Giao diện ORCAD với chương trình CAPTURE hoặc CAPTURE CIS khi vừa khởi động như hình 2.61.
Màn hình Capture sẽ hiện ra như trên. Ta tạo ra một project để làm việc.
Công dụng của các biểu tượng trên thanh công cụ:
- Con trỏ Select giúp ta thao tác với các linh kiện, di chuyển, xoay ... - Place Part, đưa thêm linh kiện vào mạch
- Place wire : nối dây
- Place net alias : nối dây thành mạng - Place bus: tạo Bus
- Tạo điểm nối
- Tạo dây nối vào Bus - Nguồn
- Đất
- Tạo một cổng
- Giúp nối trang này sang trang khác trong trường hợp mạch lớn - Chỉ ra chân linh kiện không được nối, ví dụ chân IC không dùng hết Để chỉnh cỡ giấy ta chọn Option - Schematic Page Properties
Khi lần đầu chạy ORCAD, các thư viện linh kiện chưa được Add vào, ta phải chọn Add Library để đưa các thư viện thêm vào.
Màn hình cho phép add các thư viện sẽ hiện ra, ta chọn tất cả các file .olb và nhấn Open.
i. Thêm linh kiện vào bản vẽ
Trong khung Libraries ta chọn thư viện muốn lấy linh kiện trong đó, ô Part để bản gõ tên linh kiện muốn lấy, ví dụ gõ resistor, capacitor hay AT89C52... Sau khi chọn được linh kiện rồi, ta bấm OK.
Lúc này con trỏ sẽ có thêm hình của linh kiện bên dưới, cần bao nhiêu linh kiện ta bấm bấy nhiêu, để kết thúc bấm ESC.
ii. Thao tác với linh kiện
Bấm phải chuột vào linh kiện, Menu sẽ có các lệnh Mirror hor, Mirror ver, Rotate… Các linh kiện có thể được xoay, di chuyển tùy ý, để di chuyển, chọn con trỏ chuột màu đen ở thanh công cụ bên phải, sau đó bấm - kéo - thả.
Ta có thể nhấp đúp chuột vào tên linh kiện để chỉnh tên, giá trị của n. Chọn Font chữ, cỡ chữ, hay có thể nhập giá trị vào ô Value
iii. Thao tác với BUS
Để cho mạch gọn hơn, ta nên sử dụng BUS. Ví dụ để nối từ P0 ra cổng D0..DLCD thì ta nên làm một Bus, nó sẽ dễ nhìn hơn rất nhiều so với 8 đường nối.
Ta chọn biểu tượng nối Bus như hình trên, tạo một đường Bus theo ý muốn, sau đó để nối các chân với Bus, ta chọn biểu tượng
Ta có thể bấm R để xoay nó theo hướng tùy thích. Bấm vào Bus hai đường nối, nhấn ESC, sau đó bấm F4, Capture sẽ tự động thêm đường nối. Sau đó đặt tên cho các đường nối, những đường nối nào có cùng tên sẽ được nối với nhau.
Hình 2.70: Thao tác với BUS Hình 2.69: Thay đổi tên linh kiện
iv. Hoàn tất bản vẽ
Để hoàn tất ta vẽ thêm nguồn và đất, sau đó ta xuất ra bản netlist, do các chương trình vẽ thường làm việc với kiểu tập tin netlist. Ta chọn vào biểu tượng creat netlist. Từ tập tin netlist này ta mở chương trình ORCARD chế độ layout để đi dây cho linh kiện. Từ đó ta được bản vẽ hoàn thiện để tạo ra một BOARD mạch.
b. Phương pháp làm mạch.
Dụng cụ làm mạch: 1. Board đồng
2. Thuốc rửa (Fe2Cl3)
3. Mạch in đã được in sẵn trên giấy 4. Bút lông dầu
5. Bàn ủi 6. Khoan tay
Phương pháp đơn giản làm mạch bằng tay là dùng mạch đã được in sẵn trên giấy bóng (có thể sử dụng giấy đề can) sau đó đặt lên board đồng và dùng bàn ủi để ủi. Do tác dụng nhiệt làm nóng chảy mực in trên giấy và dính vào boar đồng.
Bước 1: Tạo file in ta dùng các phần mềm vẽ mạch Orcad (như đã giới thiệu ở
trên ), sau khi vẽ mạch xong ta in ra giấy bóng để mực dễ bong ra và dính vào boar
Hình 2.71: Đặt tên cho các đường dây trong Bus
Bước 2: Cắt một miếng đồng với kích thước vừa với mạch ta vừa in. Sau đó ta úp mặt giấy vừa in (mặt có mực) lên miếng đồng (mặt có đổ đồng) cho ngay ngắn và dùng bạn ủi ủi đều lên đến khi nào thấy mực đã dính hết vào board đồng, để nguội mực.
Bước 3: Sau khi board đồng đã nguội, ta tiến hành gỡ lớp giấy in ra, với giấy in là đề can thì ta cứ lột từ từ ra mà không cần nhúng vào nước, sau khi gỡ hết lớp giấy in ra ta được như hình sau:
Hình 2.73: Sau khi gỡ bỏ lớp giấy in Hình 2.72: Sơ đồ mạch in
Do trong quá trình gỡ và ủi có nhiều chỗ mạch bị xước không có mực nên ta dùng bút lông dầu tô lại những chỗ nào không có mực để tránh mạch bị đứt các đây nối hoặc bị rỗ do những chỗ không có mực sẽ bị ăn mòn.
Bước 4: Dùng thuốc rửa pha với nước (1 bịch 200mg pha khoảng 250ml nước) sau khi pha xong ta cho mạch in vào dung dịch này, đợi một thời gian cho dung dịch ăn mòn hết lớp đồng không cần thiết ra. Sau đó ta rửa sạch với nước và chà hết lớp mực in đi ta được mạch như sau:
Bước 5: Khoan chân linh kiện, dùng một motor nhỏ có gắn đầu kẹp mũi khoan để khoan, với các linh kiện thường như trở, tụ, IC thì ta dùng mũi 0.8mm còn đối với IC 78xx, Triac... thì ta dùng mũi 1.2mm...
Bước 6: Sau khi làm xong tất cả các bước trên thì ta tiến hành hàn linh kiện và test mạch.