Trường Đại Học Bách Khoa Hà NộiKhoa Điện Tử - Viễn Thông

********************

BÁO CÁO THỰC TẬP CƠ BẢN

THIẾT KẾ MẠCH IN SỬ DỤNG PHẦN MỀM ORCAD

Mạch điều chỉnh độ sáng đèn

Giáo viên hướng dẫn : Thầy giáo Vũ Hồng VinhSinh viên : Phan Bá DuyMã số sinh viên : 20111348Lớp : ĐTVT - 05

Hà Nội, ngày 23 tháng 9 năm 2012

MỤC LỤC

I - Giới thiệu mạch................................................................................................3

1/ Chức năng.....................................................................................................3

2/ Các linh kiện sử dụng trong mạch.................................................................3

II - Thiết kế sơ đồ mạch nguyên lý bằng Capture CIS............................................5

III - Thiết kế mạch in bằng Layout Plus...............................................................10

I - Gi i thi u m cớ ệ ạ h

1/ Các linh ki n s d ng trong m chệ ử ụ ạ

Tên linh kiệnThư viện chứa

linh kiện

Cầu Diode RB152/Discrete

Rắc cắm 2 chân CON2/Connector

Tụ phân cực Capacitor pol/Discrete

Diode zener Diode zener/Discrete

Điện trở R/Discrete

Quang trở R2/Discrete

Biến trở Resistor var 2/Discrete

Transistor2N3904/Transistor

Triac T2323/Discrete

Chân Mass 0/Source

II - Thiết kế sơ đồ mạch nguyên lý bằng Capture CIS

Để tạo sơ đồ nguyên lý, ta sử dụng chương trình Capture CIS của OrCAD 9.2. Chọn Start> All Programs> OrCAD Family Release 9.2> Capture CIS

Trên cửa sổ OrCAD Capture CIS vừa xuất hiện, ta nhấp chuột vào Menu File > New > Project ...

Hộp thoại New Project hiện lên, nhập vào tên sơ đồ nguyên lý sẽ vẽ tại khung Name, rồi đánh dấu vào ô Schematic trong phần chọn Create a New Project Using và tại phần Location ấn nút Browse... để lựa chọn đường dẫn chứa sơ đồ mạch. Sau đó ấn OK.

Để lấy linh kiện, nhấp chọn Place > Part…hay tổ hợp phím Shift + P trên bàn phím

Hộp thoại Place Part xuất hiện, tiến hành lấy nhưng linh kiện trong thư viện ra, nhấp chuột vào nút Add Library…

Hộp thoại Browse File xuất hiện, tại khung Look in nhấp chuột vào mũi tên hướng xuống để chọn thư mục Library trong Orcad. Tại khung bên dưới chọn mục Discrete. Chọn xong nhấp Open.

Hộp thoại Place Part lại xuất hiện, tại khung Libraries thấy xuất hiện ,mục DISCERTE, nhấp chọn mục này . Tại khung Part nhấp chuột vào thanh cuộn bên phải, nhấp chọn tên R. chọn xong nhấn OK. Di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc và nhấp chuột ra những vị trí khác nhau để chọn vị trí và số lượng cần thiết.

Để lấy các linh kiện khác ta làm tương tự:- Quang trở > nhấp chọn R2 ở ô Part sau đó nhấn OK, di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc để nhấp chọn vị trí làm việc

- Biến trở > nhấp chọn RESISTOR VAR 2 ở ô Part sau đó nhấn OK, di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc để nhấp chọn vị trí làm việc

- Cầu DIODE > nhấp chọn R152 ở ô Part sau đó nhấn OK, di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc để nhấp chọn vị trí làm việc

- Tụ phân cực > nhấn chọn CAPACITOR POL ở ô Part sau đó nhấn OK, di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc để nhấp chọn vị trí làm việc

- DIODE ZENER > nhấn chọn DIODE ZENER ở ô Part sau đó nhấn OK, di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc để nhấp chọn vị trí làm việc

- TRIAC > nhấn chọn T2323 ở ô Part sau đó nhấn OK, di chuyển con trỏ ra màn hình làm việc để nhấp chọn vị trí làm việc

Tương tự như trên ta chọn thêm thư viện Connecter

Hộp thoại Place part xuất hiện, taị khung Libraries ta chọn CONNECTER . để lấy rắc cắm 2 chân ta chọn tên CON2 trong ô Part, rồi nhấn OK, đưa con trỏ ra khỏi màn hình làm việc, nhấn chọn vị trí linh kiện.

Ta tiếp tục lấy thêm thư viện Transistor.

Để lấy Transistor ta làm tương tự như trên nhưng với thư viện là Transistor vừa thêm

Đẻ lấy chấn Mass ta nhấp chọn biểu tượng

Tiếp đó ta chọn :

Sau khi lấy đủ các linh kiện ra và sắp xếp (trong quá trình sắp xếp có thể xoay linh kiện bằng phím tắt R), ta tiến hành bước đi dây cho mạch nguyên lý. Có thể chọn Place > Wire hoặc dùng biểu tượng trên thanh công cụ hoặc phím tắt W.

Tiếp theo ta tiến hành đặt các cấp nguồn và nối đất theo sơ đồ. Chọn Place > Power (hoặc Ground) hoặc biểu tượng tương ứng (hoặc ). Chọn biểu tượng thích hợp rồi ấn OK và tiến hành đặt (nối) vào mạch điện.

Cuối cùng ta có được sơ đồ nguyên lý hoàn chỉnh:

Để có thể chuyển sang bước vẽ mạch in bằng Layout Plus, ta cần phải tạo file *.mnl trước. Ấn vào nút Restore của cửa sổ vẽ mạch để tạm thu màn hình làm việc đó lại. Chọn file mạch sơ đồ nguyên lý ở bên cửa sổ quản lý (mặc định là PAGE1), sau đó bấm biểu tượng Design rules

check trên thanh công cụ để kiểm tra sơ đồ nguyên lý. Hộp thoại Design rule check xuất hiện, ấn OK để tiến hành kiểm tra. Nếu OrCAD thông báo lỗi, thì cần phải mở file vừa vẽ lên

để sửa lại cho đúng; nếu không có lỗi thì tiếp tục ấn biểu tượng Create Netlist trên thanh công cụ. Hộp thoại Create Netlist xuất hiện, ta chọn tab Layout và ấn Browse... ở phần Netlist File để xác định chỗ lưu file *.mnl (ta thường để mặc định để việc quản lý các file dễ dàng hơn). Sau đó ấn OK để hoàn tất việc tạo file *.mnl.

III - Thiết kế mạch in bằng Layout PlusMở phần mềm Layout Plus tương tự như khi mở phần mềm Capture CIS. Sau khi màn

hình Layout Plus xuất hiện, chọn File > New. Hộp thoại Load Template File xuất hiện, bên trong hộp thoại này là danh sách các dạng bản mạch, ta thường chọn luôn file mặc định DEFAULT.TCH rồi ấn Open

Hộp thoại Load netlist suorce xuất hiện. Trong hộp thoại này ta chọn tập tin *.mnl đã tạo ra để tiến hành vẽ mạch in, rồi ấn Open. Lúc này hộp thoại Save File As sẽ xuất hiện và yêu cầu nhập tên để lưu bản mạch rồi nhấn nút Save để tiếp tục.

Nếu những linh kiện lần đầu được sử dụng thì sẽ xuất hiện bảng Link footprint to compoment yêu cầu chọn chân đế cho linh kiện. Ta có thể ấn chọn Link existing footprint to compment ... để chọn chân đế có sẵn trong các thư viện của OrCAD. Hoặc có thể tự tạo chân linh kiện mới hay chỉnh sửa các linh kiện có sẵn bằng cách ấn vào dòng Create or modify footprint library ...

Khi ấn Create or modify footprint library ... một cửa sổ mới xuất hiện. Ta có thể chọn các linh kiện có sẵn để sửa đổi hoặc có thể ấn Create New Footprint để tạo chân đế mới. Lúc này màn hình xuất hiện hộp thoại yêu cầu nhập tên linh kiện mới và đơn vị đo lường. Sau khi nhập xong ta ấn OK để tiến hành vẽ. Để vẽ chân đế, ta sử dụng thanh công cụ có sẵn

để vẽ chân, các đường bao quanh linh kiện,v.v. Sau khi vẽ xong ta ấn Save. Rồi ấn Browse để chọn thư viện lưu file và ấn OK để hoàn tất việc vẽ chân đế mới.

Sau khi việc chọn đế chân cho các linh kiện hoàn tất, trên màn hình sẽ xuất hiện toàn bộ hình dạng chân cắm của linh kiện và các dây nối linh kiện.

Tiếp theo ta nháy chuột vào công cụ Reconector Mode để ẩn đi các đường dây vàng, trông đỡ rối mắt và dễ dàng hơn cho việc bố trí, sắp xếp vị trị các linh kiện.

Để xóa bớt các chữ, kí hiệu không cần thiết, ta nháy vào biểu tượng Text Tool rồi chọn các kí tự cần xóa.

Nháy chuột vào biểu tượng Component Tool để di chuyển, sắp xếp các chân linh kiện. Bố trí linh kiện hợp lý là 1 trong những điều kiện quan trọng quyết định tới chất lượng, khả năng chống nhiễu, tính thẩm mỹ, và khả năng dễ đi dây của mạch đặc biệt khi vẽ trên 1 lớp, .... Ngoài ra còn có sự tham gia của các yếu tố yêu cầu về kích thước mạch, yêu cầu về linh kiện làm mạch, yêu cầu về khả năng thực hiện mạch nhiều lớp, v...v.... Trong quá trình di chuyển, có thể nhấn phím R trên bàn phím để xoay chân linh kiện 1 góc 90o.

Tiếp theo là chọn lớp vẽ mạch in. Nháy biểu tượng View Spreadsheet sau đó chọn Strategy > Route Layer. Hộp thoại Route Layer xuất hiện, tại mục Enabled nhấp chọn các lớp ko vẽ mạch in, sau đó nhấn phải chuột và chọn lệnh Properties, bỏ dấu đánh trong ô Routting Enabled rồi ấn OK.

Nhấp chuột vào biểu tượng Obstacle Tool để vẽ khung cho mạch in. Con trỏ thay đổi hình dạng, ta đặt con trỏ tại vị trí đầu và kéo di đến các điểm khác để vẽ cho đến khi hình thành khung cho mạch in.

Chọn lệnh Auto > Autoroute > Board để dây mạch in tự động chạy. Sau đó hộp thoại tông báo vẽ mạch hoàn thành xuất hiện, ấn OK để tiếp tục. Lúc này ta cần nhìn lại mạch và kiểm tra xem còn đường dây vào chưa được chạy trên mạch in hay không (các đường chưa được chạy dây là các đường màu vàng, mảnh). Nếu có ta cần phải chọn Auto > Unroute > Board, để bỏ các đường dây và tiến hành lại bước sắp xếp các linh kiện; Nếu không ta tiếp tục thực hiện bước phủ MASS cho mạch.

Do mạch có nhiều đường tín hiệu nên việc phủ MASS cho mạch vừa làm mạch chắc chắn, chống nhiễu, đỡ tốn thuốc khi rửa mạch và thời gian rửa mạch nhanh. Ta dùng công cụ Obstacle Tool, nháy chuột trái vào đường viền bao ngoài màu vàng, rồi ấn chuột phải chọn Properties. Trong hộp thoại Edit Obstacle mới xuất hiện, ta lần lượt lựa chọn :Chọn Obstacle Type là Copper pour

Obstacle Layer là TOPClearance là khoảng cách giữa các đường và phần phủ đồng, ở đây chọn 15Net Attachment chọn là GND_POWER nếu muốn phủ MASS, nếu mạch không có

mass ta để mcuj này là dấu “ - “Ấn OK để hoàn tất.

IV- Kết LuậnThực tập là thời gian mà em có học hỏi được rất nhiều kinh nghiệm mà trên lý thuyết e

không thể học được. Qua bài thực hành này e đã biết và hiểu được rất nhiều điều về điện tử và các mạch điện tử, và từ bây giờ em đã có thể tự thiết kế cho mình một mạch in như ý.

Cuối cùng em xin cảm ơn thày đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành bài thực hành này.

Sinh viênNguyễn Ngọc Tân Hùng