Bt 05 mach dieu khien den chay dung 4017

GIAÙO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TÖÏ ÑOÄNG THIEÁT KEÁ MAÏCH ÑIEÄN TÖÛ VÔÙI ORCAD BAØI TAÄP 5

THIEÁT KEÁ SÔ ÑOÀ MAÏCH IN MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN ÑEØN CHAÏY DUØNG 4017

Trong baøi taäp naøy baïn seõ ñöôïc höôùng daãn thieát keá maïch in cho maïch ñieåu khieån ñeøn chaïy duøng 4017 coù sô ñoà nguyeân lyù nhö sau:

Ñeå khôûi ñoäng chöông trình veõ sô ñoà nguyeân lyù trong ORCAD ta choïn Start > Programs > OrCAD Release 9 > Capture. Muoán môû moät trang môùi, choïn File > New > Project…

Hoäp thoaïi New Project xuaát hieän. Taïi khung Create a New Project Using nhaáp choïn muïc Schematic. Taïi khung Name nhaäp teân caàn ñaët cho maïch ñieän. Taïi khung Location nhaáp chuoät vaøo nuùt Browse ñeå choïn ñöôøng daãn cho maïch ñöôïc gôûi vaøo. Khi choïn xong taát caû tieán haønh nhaáp chuoät vaøo nuùt OK.

ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT – KHOA ÑIEÄN BIEÂN SOAÏN : PHAÏM QUANG HUY - HUYØNH MINH ÑAÊNG 113


Maøn hình laøm vieäc cuûa Orcad xuaát hieän Ta thaáy trong sô ñoà nguyeân lyù coù caùc linh kieän nhö sau: 13 ÑIEÄN TRÔÛ, 1 BIEÁN TRÔÛ, 2 TUÏ KHOÂNG PHAÂN CÖÏC, 11 LED, 1 CHAÂN CAÉM 2 CHAÂN, 2 TUÏ PHAÂN CÖÏC, 1 IC LM555, 1 IC 4017, 5 CHAÂN Mass, 5 NGUOÀN Vcc.

Haõy tieán haønh ñöa chuùng vaøo baûng veõ, ñeå laáy linh kieän cho maïch ta nhaáp chuoät choïn Place > Part treân thanh coâng cuï hay nhaán toå hôïp phím Shift + P treân baøn phím.

Hoäp thoaïi Place Part xuaát hieän, ta thaáy khung Libraries khoâng coù nhöõng muïc chöùa linh kieän ta caàn neân ta nhaáp chuoät vaøo nuùt Add Library ñeå laáy muïc chöùa linh kieän ta caàn.



Hoäp thoaïi Browse File xuaát hieän. Neáu söû duïng quen thö vieän cuûa Orcad baïn seõ bieát taát caû nhöõng linh kieän treân naèm trong caùc muïc Connector, Counter, Discrete, MiscLinear. Vì theá neân ta nhaáp choïn nhöõng muïc naøy baèng caùch nhaán giöõ phím Ctrl treân baøn phím vaø nhaáp chuoät vaøo nhöõng muïc naøy. Choïn xong nhaáp Open.

Hoäp thoaïi Place Part xuaát hieän vôùi caùc muïc treân ñaõ ñöôïc naïp vaøo khung Libraries.

Ñeå laáy ñieän trôû haõy nhaáp chuoät vaøo muïc Discrete. Taïi khung Part nhaáp chuoät vaøo thanh cuoán beân phaûi ñeå tìm R2. Sau khi tìm thaáy nhaáp choïn noù, choïn xong nhaáp chuoät vaøo nuùt OK. Con troû chuoät luùc naøy xuaát hieän hình daïng linh kieän baïn caàn, di chuyeån noù ra maøn hình laøm vieäc vaø nhaáp chuoät taïi nhöõng vò trí khaùc nhau ñeå choïn vò trí, soá löôïng linh kieän.

Ñeå choïn Led, nhaáp choïn Place > Part treân thanh coâng cuï. Hoäp thoaïi Place Part xuaát hieän, taïi khung Part nhaáp choïn teân LED. Choïn xong nhaáp chuoät vaøo nuùt OK vaø di chuyeån con troû ra maøn hình laøm vieäc sau ñoù nhaáp choïn vò trí, soá löôïng Led.



Ñeå tieáp tuïc laáy bieán trôû tieán haønh choïn Place > Part treân thanh coâng cuï.

Hoäp thoaïi Place Part xuaát hieän. Taïi khung Libraries nhaáp choïn muïc Discrete, taïi khung Part nhaáp choïn teân RESISTOR VAR.

Choïn xong nhaáp chuoät vaøo nuùt OK vaø di chuyeån con troû ra maøn hình laøm vieäc ñeå nhaáp choïn vò trí ñaët bieán trôû.

Ñeå choïn tuï khoâng phaân cöïc, nhaáp choïn Place > Part treân thanh coâng cuï. Hoäp thoaïi Place Part xuaát hieän, taïi khung Part nhaáp choïn teân CAP NP.

Choïn xong nhaáp chuoät vaøo nuùt OK sau ñoù di chuyeån con troû ra maøn hình laøm vieäc. Tieán haønh nhaáp choïn vò trí, soá löôïng tuï treân baûng veõ.



Ñeå choïn tuï phaân cöïc, nhaáp choïn Place > Part treân thanh coâng cuï. Hoäp thoaïi Place Part xuaát hieän, taïi khung Part nhaáp choïn teân CAPACITOR POL.

Choïn xong nhaáp OK vaø di chuyeån con troû ra maøn hình laøm vieäc nhaáp choïn vò trí, soá löôïng tuï.

Tieáp tuïc laáy IC LM555 nhaáp choïn Place > Part treân thanh coâng cuï. Hoäp thoaïi Place Part xuaát hieän. Taïi khung Libraries nhaáp choïn muïc MISCLINEAR,

taïi khung Part nhaáp choïn teân LM555. Choïn xong nhaáp OK vaø di chuyeån con troû ra maøn hình laøm vieäc ñeå nhaáp choïn vò trí IC.



Ñeå laáy IC 4017 nhaáp choïn Place > Part treân thanh coâng cuï.

Hoäp thoaïi Place Part xuaát hieän. Taïi khung Libraries nhaáp choïn muïc COUNTER, taïi khung Part nhaáp choïn teân 4017. Choïn xong nhaáp chuoät vaøo nuùt OK vaø di chuyeån con troû ra maøn hình laøm vieäc ñeå nhaáp choïn vò trí IC.

Muoán laáy chaân caém 2 chaân, nhaáp choïn Place > Part treân thanh coâng cuï.

Hoäp thoaïi Place Part xuaát hieän. Taïi khung Libraries nhaáp choïn muïc CONNECTOR, taïi khung Part nhaáp choïn teân CON2.

Choïn xong nhaáp chuoät vaøo nuùt OK vaø di chuyeån con troû ra maøn hình laøm vieäc ñeå nhaáp choïn vò trí chaân caém.



Muoán laáy nguoàn Mass cho maïch, nhaáp chuoät vaøo bieåu töôïng Place ground treân thanh coâng cuï. Hoäp thoaïi Place Ground xuaát hieän, taïi khung Symbol nhaáp choïn teân GND_POWER/CAPSYM. Choïn xong nhaáp OK vaø di chuyeån con troû ra maøn hình laøm vieäc roài nhaáp choïn vò trí, soá löôïng chaân Mass caàn cho maïch.

Ñeå laáy nguoàn Vcc cho maïch, nhaáp chuoät vaøo bieåu töôïng Place power treân thanh coâng cuï.

Hoäp thoaïi Place Power xuaát hieän, taïi khung Symbol nhaáp choïn teân VCC ARROW/CAPSYM. Choïn xong nhaáp chuoät vaøo nuùt OK sau ñoù di chuyeån con troû ra maøn hình laøm vieäc roài nhaáp choïn vò trí, soá löôïng chaân Vcc caàn cho maïch.



Sau khi taát caû caùc linh kieän ñaõ ñöôïc laáy ra maøn hình laøm vieäc, ñeå hình daïng linh kieän khoâng xuaát hieän taïi con troû chuoät nöõa, haõy nhaáp chuoät vaøo bieåu töôïng Select treân thanh coâng cuï.

Taát caû caùc linh kieän ñaõ laáy ra maøn hình laøm vieäc nhö sau:

Ta thaáy caùc IC thieáu moät soá chaân nguoàn, tieán haønh laáy caùc chaân naøy ra baèng caùch nhaáp chuoät vaøo bieåu töôïng linh kieän roài nhaáp phaûi chuoät. Moät cöûa soå xuaát hieän, nhaáp chuoät vaøo Edit Part. ÔÛ ñaây ta thöïc hieän cho IC LM555. Moät maøn hình xuaát hieän, cho thaáy coù hai chaân IC bò aån. Muoán keùo chaân linh kieän naøo ra thì baïn nhaáp choïn vaø nhaáp phaûi chuoät vaøo chaân ñoù, moät cöûa soå xuaát hieän, nhaáp chuoät vaøo Edit Properties.



Hoäp thoaïi Pin Properties xuaát hieän, nhaáp chuoät vaøo oâ vuoâng tröôùc muïc Pin Visible. Sau ñoù nhaáp chuoät vaøo muõi teân höôùng xuoáng cuûa muïc Shape vaø choïn Line. Choïn xong nhaáp OK. Töông töï nhö vaäy thöïc hieän cho chaân coøn laïi cuûa IC. Sau khi laáy caùc chaân ra roài, ta di chuyeån, saép xeáp chaân linh kieän cho phuø hôïp vôùi sô ñoà nguyeân lyù. ÔÛ ñaây ta di chuyeån chaân soá 6 baèng caùch nhaáp chuoät vaøo chaân soá 6 roài reâ chuoät ñeán vò trí caàn ñaët vaø thaû chuoät. Cöù theá tieáp tuïc cho ñeán khi taát caû caùc chaân cuûa IC ñöôïc saép xeáp nhö hình.

Thöïc hieän xong ta nhaáp choïn File > Close. Hoäp thoaïi Save Part Instance xuaát hieän, baïn nhaáp chuoät vaøo Update Current ñeå thay ñoåi coù hieäu löïc.

Vieäc laáy chaân aån cho IC 4017 cuõng nhö ñoái vôùi IC LM555. Nghóa laø nhaáp chuoät vaøo bieåu töôïng linh kieän roài nhaáp phaûi chuoät. Moät cöûa soå xuaát hieän, nhaáp chuoät vaøo Edit Part. Moät maøn hình xuaát hieän, ta thaáy coù hai chaân IC bò aån. Muoán keùo chaân linh kieän naøo ra thì baïn nhaáp choïn sau ñoù nhaáp phaûi chuoät vaøo chaân ñoù, moät cöûa soå xuaát hieän, nhaáp chuoät vaøo Edit Properties. Hoäp thoaïi Pin Properties xuaát hieän, nhaáp chuoät vaøo oâ vuoâng tröôùc muïc Pin Visible. Sau ñoù baïn nhaáp chuoät vaøo muõi teân höôùng xuoáng cuûa muïc Shape vaø choïn Line. Choïn xong nhaáp OK. Sau khi thay ñoåi xong ta coù linh kieän vôùi taát caû caùc chaân nhö sau:



Tieáp tuïc tieán haønh saép xeáp linh kieän. Muoán di chuyeån linh kieän ta chæ vieäc nhaáp chuoät vaøo bieåu töôïng linh kieän vaø reâ chuoät. Muoán laät linh kieän ñoái xöùng qua truïc ñöùng, ta chæ vieäc nhaáp choïn linh kieän roài nhaáp phaûi chuoät. Moät cöûa soå xuaát hieän, nhaáp chuoät vaøo Mirror Horizontally hay nhaán phím H treân baøn phím.

Muoán quay linh kieän moät goùc 90o, caùc baïn chæ vieäc nhaáp choïn linh kieän roài nhaáp phaûi chuoät, moät cöûa soå xuaát hieän, nhaáp chuoät vaøo Rotate hay nhaán phím R treân baøn phím.

Muoán laät linh kieän ñoái xöùng qua truïc naèm ngang, chæ vieäc nhaáp choïn linh kieän roài nhaáp phaûi chuoät. Moät cöûa soå xuaát hieän, nhaáp chuoät vaøo Mirror Vertically hay nhaán phím V treân baøn phím.

Trong khi di chuyeån, coù khi baïn cho chaân linh kieän naøy chaïm chaân linh kieän kia. Hoäp thoaïi OrCAD Capture xuaát hieän thoâng baùo vôùi noäi dung : Neáu baïn muoán noái hai chaân linh kieän naøy vôùi nhau thì baïn nhaáp OK. Neáu khoâng muoán noái thì baïn nhaáp OK roài nhaáp vaøo bieåu töôïng Undo treân thanh coâng cuï ñeå di chuyeån laïi.

Sau khi di chuyeån caùc linh kieän theo sô ñoà nguyeân lyù, caùc linh kieän saép xeáp nhö sau:

Tieán haønh noái chaân caùc linh kieän theo sô ñoà nguyeân lyù. Nhaáp chuoät vaøo bieåu töôïng Place wire treân thanh coâng cuï. Con troû chuoät thay ñoåi thaønh hình chöõ thaäp, nhaáp chuoät taïi chaân linh kieän caàn noái roài di chuyeån con troû ñeán chaân linh kieän caàn noái vôùi noù vaø nhaáp chuoät.

Cöù theá tieáp tuïc cho ñeán khi taát caû caùc linh kieän ñöôïc noái theo sô ñoà nguyeân lyù sau:



Ñeå thay ñoåi giaù trò linh kieän, haõy nhaáp ñuùp chuoät vaøo giaù trò linh kieän caàn thay ñoåi. Hoäp thoaïi Display Properties xuaát hieän, taïi khung Value haõy nhaäp giaù trò caàn ñaët cho linh kieän. Nhaäp giaù trò xong nhaáp chuoät vaøo nuùt OK.

Sau khi thay ñoåi giaù trò linh kieän xong, sô ñoà nguyeân lyù hoaøn chænh nhö sau:



Ñeå kieåm tra loãi cho sô ñoà nguyeân lyù vaø chuyeån sang sô ñoà maïch in, nhaáp chuoät vaøo bieåu töôïng Minimize ôû goùc phaûi phía treân maøn hình.

Maøn hình nhö sau xuaát hieän, taïi khung beân traùi, nhaáp choïn trang PAGE1. Sau ñoù nhaáp chuoät vaøo bieåu töôïng Design rules check treân thanh coâng cuï ñeå kieåm tra loãi.

Hoäp thoaïi Design Rules Check xuaát hieän, nhaáp chuoät vaøo nuùt OK ñeå tieán haønh kieåm tra. Neáu khoâng thaáy thoâng baùo gì nghóa laø maïch khoâng coù loãi.



Tieáp tuïc taïo taäp tin coù ñuoâi .mnl ñeå thieát keá maïch in. Nhaáp chuoät vaøo bieåu töôïng Create netlist treân thanh coâng cuï.

Hoäp thoaïi Create netlist xuaát hieän, nhaáp chuoät vaøo Layout, taïi khung Netlist File coù theå nhaáp chuoät vaøo nuùt Browse ñeå choïn ñöôøng daãn cho taäp tin ñöôïc göûi vaøo. Choïn xong nhaáp OK. (khuyeân khoâng neân nhaáp chuoät vaøo nuùt Browse ñeå thay ñoåi ñöôøng daãn)

Moät hoäp thoaïi xuaát hieän thoâng baùo laø taäp tin treân seõ ñöôïc Save ñeå keát noái. Nhaáp OK ñeå tieáp tuïc.

Tieáp tuïc chuyeån sang cheá ñoä thieát keá maïch in, nhaáp choïn Start > Programs > OrCAD Release 9 > Layuot Plus.



Maøn hình thieát keá maïch in xuaát hieän, nhaáp choïn File > New ñeå môû moät File môùi.

Hoäp thoaïi Load Template File xuaát hieän, nhaáp chuoät vaøo nuùt Open.

Hoäp thoaïi Load Netlist Source xuaát hieän, nhaáp choïn teân maïch caàn thieát keá maïch in. Choïn xong nhaáp Open.



Hoäp thoaïi Save File As xuaát hieän, taïi khung File name nhaäp teân caàn ñaët cho maïch in. Nhaäp xong nhaáp chuoät vaøo nuùt Save. ÔÛ ñaây khoâng tieán haønh nhaäp teân môùi cho maïch vì laøm nhö vaäy seõ roái leân vaø khoâng nhôù teân maïch ñöôïc ñaët laø gì. Chöông trình töï ñoäng hieän leân teân gioáng nhö teân ñaõ ñöôïc ñaët cho sô ñoà nguyeân lyù. Hoäp thoaïi xuaát hieän chæ vieäc nhaáp chuoät vaøo nuùt Save.

Sau moät thôøi gian chôø ñôïi, coù nhöõng hoäp thoaïi nhö sau xuaát hieän. Trong hoäp thoaïi Link Footprint to Component moät thoâng baùo cho bieát khoâng theå tìm thaáy chaân maïch in cuûa D2 coù teân laø LED. Vì theá neân phaûi tìm chaân cho linh kieän naøy baèng caùch nhaáp chuoät vaøo nuùt Link existing footprint to component…

Hoäp thoaïi Footprint for LED xuaát hieän, taïi khung Libraries nhaáp choïn muïc JUMPER. Taïi khung Footprints nhaáp choïn muïc JUMPER 100 ñeå choïn chaân maïch in cho Led. Choïn xong nhaáp Ok.



Hoäp thoaïi Link Footprint to Component xuaát hieän trôû laïi, moät thoâng baùo cho bieát khoâng theå tìm thaáy chaân maïch in cuûa U1 coù teân laø LM555. Vì theá neân caàn tìm chaân cho linh kieän naøy baèng caùch nhaáp chuoät vaøo nuùt Link existing footprint to component…

Hoäp thoaïi Footprint for LM555 xuaát hieän, taïi khung Libraries nhaáp choïn muïc DIP100T. Taïi khung Footprints nhaáp choïn muïc DIP.100/8/W.300/L.400 ñeå choïn chaân maïch in cho IC. Choïn xong nhaáp Ok.



Hoäp thoaïi Link Footprint to Component laïi xuaát hieän vôùi thoâng baùo laø khoâng theå tìm thaáy chaân maïch in cuûa U2 coù teân laø 4017. Vì theá neân tieán haønh tìm chaân cho linh kieän naøy baèng caùch nhaáp chuoät vaøo nuùt Link existing footprint to component…

Hoäp thoaïi Footprint for 4017 xuaát hieän, taïi khung Libraries nhaáp choïn muïc DIP100T. Taïi khung Footprints nhaáp choïn muïc DIP.100/16/W.300/L.775 ñeå choïn chaân maïch in cho IC. Choïn xong nhaáp chuoät vaøo nuùt Ok.

Sau khi choïn chaân cho caùc linh kieän, caùc linh kieän trong sô ñoà maïch in nhö sau:



Tieán haønh saép xeáp caùc linh kieän. Ñeå khoâng bò giôùi haïn bôûi khung maïch in coù saün, haõy nhaáp chuoät vaøo bieåu töôïng Reconnect Mode treân thanh coâng cuï.

Sau khi nhaáp chuoät vaøo bieåu töôïng Reconnect Mode, caùc linh kieän nhö hình.

Muoán di chuyeån linh kieän, nhaáp chuoät vaøo bieåu töôïng linh kieän vaø reâ chuoät ñeán vò trí caàn ñaët linh kieän roài nhaáp chuoät. Muoán quay linh kieän moät goùc 90o nhaáp choïn bieåu töôïng linh kieän roài nhaán phím R treân baøn phím hay nhaáp phaûi chuoät, moät cöûa soå xuaát hieän, nhaáp chuoät vaøo Rotate. Sau khi saép xeáp xong, caùc linh kieän trong maïch ñöôïc saép xeáp nhö sau:

Ñeå nhöõng chöõ khoâng caàn thieát aån ñi cho maïch in cuûa ta thoaùng hôn, haõy nhaáp chuoät vaøo muõi teân höôùng xuoáng trong lôùp 1 TOP treân thanh traïng thaùi vaø choïn lôùp 23 AST.



Choïn xong nhaáp chuoät vaøo View > Visible< > Invisible.

Choïn xong quay trôû laïi khung traïng thaùi lôùp vaø nhaáp chuoät vaøo muõi teân höôùng xuoáng ñeå choïn laïi lôùp 1 TOP. Choïn xong, caùc linh kieän trong maïch in nhö sau:

Ñeå veõ khung giôùi haïn cho maïch in nhaáp chuoät vaøo bieåu töôïng Obstacle Tool treân thanh coâng cuï.

Con troû chuoät thay ñoåi hình daïng, nhaáp chuoät taïi moät ñieåm caàn ñaët cho khung giôùi haïn, di chuyeån con troû ñeán ñieåm caàn ñaët khaùc vaø nhaáp chuoät.



Cöù theá tieáp tuïc cho ñeán khi khung maïch in hoaøn chænh nhö sau:

Sau khi khung giôùi haïn maïch in hoaøn thaønh, ñeå thoaùt khoûi leänh naøy, nhaáp phaûi chuoät, moät cöûa soå xuaát hieän, nhaáp chuoät vaøo End Command.

Ñeå choïn lôùp cho chöông trình chaïy maïch in, nhaáp chuoät vaøo bieåu töôïng View Spreadsheet treân thanh coâng cuï.

Moät cöûa soå xuaát hieän, nhaáp choïn Strategy… > Route Layer.

Hoäp thoaïi Route Layer xuaát hieän, nhaán phím Ctrl treân baøn phím vaø nhaáp choïn taïi taát caû caùc oâ trong coät Enable, doøng BOTTOM, INNER1, INNER2. Choïn xong nhaáp phaûi chuoät, moät cöûa soå xuaát hieän, nhaáp choïn Properties.



Hoäp thoaïi Edit Layer Strategy xuaát hieän, nhaáp boû muïc Routing Enabled. Xong nhaáp OK.

Hoäp thoaïi Route Layer xuaát hieän, nhaáp chuoät vaøo bieåu töôïng Close ôû goùc phaûi phía treân hoäp thoaïi.

Ñeå chöông trình töï ñoäng chaïy maïch in baèng caùch choïn Auto > Autoroute > Board.

Sau moät luùc chôø chöông trình chaïy maïch in, coù thoâng baùo sau xuaát hieän, nhaáp chuoät vaøo nuùt OK ñeå thaáy sô ñoà maïch in.



Chöông trình chaïy maïch in nhö hình sau:

Ñeå ñaët nhaõn hieäu cho maïch in, nhaáp chuoät vaøo bieåu töôïng Text Tool treân thanh coâng cuï. Nhaáp phaûi chuoät vaøo maïch in, moät cöûa soå xuaát hieän, nhaáp chuoät vaøo New…

Hoäp thoaïi Text Edit xuaát hieän, taïi khung Text String nhaäp teân caàn ñaët cho maïch vaøo. Nhaäp teân xong nhaáp OK.



Con troû chuoät xuaát hieän haøng chöõ vöøa nhaäp. Di chuyeån con troû ñeán vò trí caàn ñaët cho maïch vaø nhaáp chuoät.

Cuoái cuøng chæ vieäc nhaáp chuoät vaøo bieåu töôïng Save treân thanh coâng cuï ñeå giöõ laïi nhöõng gì ñaõ thöïc hieän.


Education

Bt 05 mach dieu khien den chay dung 4017