Giáo trình Tự động thiết kế mạch điện tử với Orcad - Bài tập 5: Thiết kế sơ đồ mạch in mạch điều khiển đèn chạy dùng 4017
Trong bài tập này bạn sẽ được hướng dẫn thiết kế mạch in cho mạch điểu khiển đèn
chạy dùng 4017 có sơ đồ nguyên lý như sau:
Để khởi động chương trình vẽ sơ đồ nguyên lý trong ORCAD ta chọn Start > Programs
> OrCAD Release 9 > Capture.
Muốn mở một trang mới, chọn File > New > Project
Hộp thoại New Project xuất hiện. Tại khung Create a New Project Using nhấp chọn
mục Schematic. Tại khung Name nhập tên cần đặt cho mạch điện. Tại khung Location nhấp
chuột vào nút Browse để chọn đường dẫn cho mạch được gởi vào. Khi chọn xong tất cả tiến
hành nhấp chuột vào nút OK
cho đến khi tất cả các linh kiện được nối theo sơ đồ nguyên lý sau: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 122 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Để thay đổi giá trị linh kiện, hãy nhấp đúp chuột vào giá trị linh kiện cần thay đổi. Hộp thoại Display Properties xuất hiện, tại khung Value hãy nhập giá trị cần đặt cho linh kiện. Nhập giá trị xong nhấp chuột vào nút OK. Sau khi thay đổi giá trị linh kiện xong, sơ đồ nguyên lý hoàn chỉnh như sau: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 123 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Để kiểm tra lỗi cho sơ đồ nguyên lý và chuyển sang sơ đồ mạch in, nhấp chuột vào biểu tượng Minimize ở góc phải phía trên màn hình. Màn hình như sau xuất hiện, tại khung bên trái, nhấp chọn trang PAGE1. Sau đó nhấp chuột vào biểu tượng Design rules check trên thanh công cụ để kiểm tra lỗi. Hộp thoại Design Rules Check xuất hiện, nhấp chuột vào nút OK để tiến hành kiểm tra. Nếu không thấy thông báo gì nghĩa là mạch không có lỗi. ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 124 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Tiếp tục tạo tập tin có đuôi .mnl để thiết kế mạch in. Nhấp chuột vào biểu tượng Create netlist trên thanh công cụ. Hộp thoại Create netlist xuất hiện, nhấp chuột vào Layout, tại khung Netlist File có thể nhấp chuột vào nút Browse để chọn đường dẫn cho tập tin được gửi vào. Chọn xong nhấp OK. (khuyên không nên nhấp chuột vào nút Browse để thay đổi đường dẫn) Một hộp thoại xuất hiện thông báo là tập tin trên sẽ được Save để kết nối. Nhấp OK để tiếp tục. Tiếp tục chuyển sang chế độ thiết kế mạch in, nhấp chọn Start > Programs > OrCAD Release 9 > Layuot Plus. ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 125 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Màn hình thiết kế mạch in xuất hiện, nhấp chọn File > New để mở một File mới. Hộp thoại Load Template File xuất hiện, nhấp chuột vào nút Open. Hộp thoại Load Netlist Source xuất hiện, nhấp chọn tên mạch cần thiết kế mạch in. Chọn xong nhấp Open. ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 126 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Hộp thoại Save File As xuất hiện, tại khung File name nhập tên cần đặt cho mạch in. Nhập xong nhấp chuột vào nút Save. Ở đây không tiến hành nhập tên mới cho mạch vì làm như vậy sẽ rối lên và không nhớ tên mạch được đặt là gì. Chương trình tự động hiện lên tên giống như tên đã được đặt cho sơ đồ nguyên lý. Hộp thoại xuất hiện chỉ việc nhấp chuột vào nút Save. Sau một thời gian chờ đợi, có những hộp thoại như sau xuất hiện. Trong hộp thoại Link Footprint to Component một thông báo cho biết không thể tìm thấy chân mạch in của D2 có tên là LED. Vì thế nên phải tìm chân cho linh kiện này bằng cách nhấp chuột vào nút Link existing footprint to component Hộp thoại Footprint for LED xuất hiện, tại khung Libraries nhấp chọn mục JUMPER. Tại khung Footprints nhấp chọn mục JUMPER 100 để chọn chân mạch in cho Led. Chọn xong nhấp Ok. ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 127 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Hộp thoại Link Footprint to Component xuất hiện trở lại, một thông báo cho biết không thể tìm thấy chân mạch in của U1 có tên là LM555. Vì thế nên cần tìm chân cho linh kiện này bằng cách nhấp chuột vào nút Link existing footprint to component Hộp thoại Footprint for LM555 xuất hiện, tại khung Libraries nhấp chọn mục DIP100T. Tại khung Footprints nhấp chọn mục DIP.100/8/W.300/L.400 để chọn chân mạch in cho IC. Chọn xong nhấp Ok. ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 128 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Hộp thoại Link Footprint to Component lại xuất hiện với thông báo là không thể tìm thấy chân mạch in của U2 có tên là 4017. Vì thế nên tiến hành tìm chân cho linh kiện này bằng cách nhấp chuột vào nút Link existing footprint to component Hộp thoại Footprint for 4017 xuất hiện, tại khung Libraries nhấp chọn mục DIP100T. Tại khung Footprints nhấp chọn mục DIP.100/16/W.300/ L.775 để chọn chân mạch in cho IC. Chọn xong nhấp chuột vào nút Ok. Sau khi chọn chân cho các linh kiện, các linh kiện trong sơ đồ mạch in như sau: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 129 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Tiến hành sắp xếp các linh kiện. Để không bị giới hạn bởi khung mạch in có sẵn, hãy nhấp chuột vào biểu tượng Reconnect Mode trên thanh công cụ. Sau khi nhấp chuột vào biểu tượng Reconnect Mode, các linh kiện như hình. Muốn di chuyển linh kiện, nhấp chuột vào biểu tượng linh kiện và rê chuột đến vị trí cần đặt linh kiện rồi nhấp chuột. Muốn quay linh kiện một góc 90o nhấp chọn biểu tượng linh kiện rồi nhấn phím R trên bàn phím hay nhấp phải chuột, một cửa sổ xuất hiện, nhấp chuột vào Rotate. Sau khi sắp xếp xong, các linh kiện trong mạch được sắp xếp như sau: Để những chữ không cần thiết ẩn đi cho mạch in của ta thoáng hơn, hãy nhấp chuột vào mũi tên hướng xuống trong lớp 1 TOP trên thanh trạng thái và chọn lớp 23 AST. ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 130 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Chọn xong nhấp chuột vào View > Visible Invisible. Chọn xong quay trở lại khung trạng thái lớp và nhấp chuột vào mũi tên hướng xuống để chọn lại lớp 1 TOP. Chọn xong, các linh kiện trong mạch in như sau: Để vẽ khung giới hạn cho mạch in nhấp chuột vào biểu tượng Obstacle Tool trên thanh công cụ. Con trỏ chuột thay đổi hình dạng, nhấp chuột tại một điểm cần đặt cho khung giới hạn, di chuyển con trỏ đến điểm cần đặt khác và nhấp chuột. ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 131 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Cứ thế tiếp tục cho đến khi khung mạch in hoàn chỉnh như sau: Sau khi khung giới hạn mạch in hoàn thành, để thoát khỏi lệnh này, nhấp phải chuột, một cửa sổ xuất hiện, nhấp chuột vào End Command. Để chọn lớp cho chương trình chạy mạch in, nhấp chuột vào biểu tượng View Spreadsheet trên thanh công cụ. Một cửa sổ xuất hiện, nhấp chọn Strategy > Route Layer. Hộp thoại Route Layer xuất hiện, nhấn phím Ctrl trên bàn phím và nhấp chọn tại tất cả các ô trong cột Enable, dòng BOTTOM, INNER1, INNER2. Chọn xong nhấp phải chuột, một cửa sổ xuất hiện, nhấp chọn Properties. ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 132 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Hộp thoại Edit Layer Strategy xuất hiện, nhấp bỏ mục Routing Enabled. Xong nhấp OK. Hộp thoại Route Layer xuất hiện, nhấp chuột vào biểu tượng Close ở góc phải phía trên hộp thoại. Để chương trình tự động chạy mạch in bằng cách chọn Auto > Autoroute > Board. Sau một lúc chờ chương trình chạy mạch in, có thông báo sau xuất hiện, nhấp chuột vào nút OK để thấy sơ đồ mạch in. ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 133 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Chương trình chạy mạch in như hình sau: Để đặt nhãn hiệu cho mạch in, nhấp chuột vào biểu tượng Text Tool trên thanh công cụ. Nhấp phải chuột vào mạch in, một cửa sổ xuất hiện, nhấp chuột vào New Hộp thoại Text Edit xuất hiện, tại khung Text String nhập tên cần đặt cho mạch vào. Nhập tên xong nhấp OK. ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 134 GIÁO TRÌNH EDA (ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION) - TỰ ĐỘNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI ORCAD BÀI TẬP 5 Con trỏ chuột xuất hiện hàng chữ vừa nhập. Di chuyển con trỏ đến vị trí cần đặt cho mạch và nhấp chuột. Cuối cùng chỉ việc nhấp chuột vào biểu tượng Save trên thanh công cụ để giữ lại những gì đã thực hiện. ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA ĐIỆN BIÊN SOẠN : PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG 135
File đính kèm:
- giao_trinh_tu_dong_thiet_ke_mach_dien_tu_voi_orcad_bai_tap_5.pdf