Đang tải... (xem toàn văn)
Mạch đèn led sáng dần lên và tắt dần
MỤC LỤC Mục lục……………………………………………………………………………………………2 Lời mở đầu……………………………………………………………………………………….3 Lời cảm ơn…………….……………………………………………………………….4 Nhận xét giáo viên …………… ………………………………………………….5 PHẦN I:GIỚI THIỆU LINH KIỆN DÙNG TRONG MẠCH 1.Điện trở………………….……………………………………………………………6 2.Tụ điện……………………………………………………………………………… 3.IC LM555……………………… ………………………………………………… 4.IC 74HC04……………………… …………………………………………………6 5.IC 74HC164…………………………………………………………………….……7 PHẦN II:VẼ MẠCH VÀ NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT KẾ MẠCH IN 1.Vẽ mạch nguyên lý Orcad Capture……….………………………………… 1.1 Nguyên lý hoạt động mạch………….………….…………………… 1.2 Vào chương trình vẽ mạch nguyên lý……………….…………………… 1.3 Chọn thư viện lấy linh kiện………….… …………………………….11 1.4 Sắp xếp linh kiện vẽ mạch nguyên lý………………… …………… 12 1.5.Kiểm tra lỗi chuyển sang layout………….……… ………………… 13 Vẽ mạch nguyên lý Orcad Layout Plus ………………………… ……… 14 2.1.Vào chương trình vẽ mạch in………………… …….….……………… 14 2.2 Chọn chân cho linh kiện xếp linh kiện………………… ……….16 2.3.Xây dựng thiết lập cho mạch in…………………….…………………19 2.4.Đi dây hoàn thiện mạch in………………….……… ……………… 21 2.5.Phủ đồng dán nhãn cho mạch in……………….…….…………………22 PHẦN III:KẾT QUẢ VÀ HẠN CHẾ 1.Kết quả…… …………………………………… ………………………………24 2.Hạn chế ….……………………………………… ……………………………… 24 Page LỜI MỞ ĐẦU Thế giới xung quanh không ngừng vận động phát triển, lĩnh vực khoa học kĩ thuật có sức sáng tạo phát triển nhanh chóng, bỏ qua ngành điện tử Thế hệ trẻ cần phải học hỏi, nắm bắt thành tựu giới, không học hỏi nhanh chóng rơi vào lạc hậu bị đẩy lùi sau thời đại công nghệ Nhìn vấn đề “Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội” đào tạo sâu rộng,từ thấp đến cao Cập nhận chương trình giảng dạy để sinh viên nắm bắt kiến thức tốt đáp ứng cho nhu cầu học tập xã hội môn điện tử ứng dụng nhiều Ocard sản phẩm ứng dụng hãng cadence(portlan).Thiết kế nhờ giúp đỡ máy tính Chức giống phần mềm vẽ mạch thông dụng khác như: Protell, Wordben, Circuit Maker so với phần mềm ocard coi phần mềm đa hẳn phần mềm khác có chức mô ,vẽ mạch nguyên lý ,PCB… nên phần mềm sử dụng nhiều Với kho thư viện nguyên lý PCB đầy đủ Và để tăng cường chất lượng học tập cho sinh viên, khoa điện tử trường tổ chức cho sinh viên làm đồ án môn học: thiết kế mạch điện tử, nhằm tạo tảng vững chắc,nắm vững kiến thức lí thuyết thực hành cho sinh viên,để hiểu rõ sâu vào lĩnh vực theo học Và để hiểu sâu nhóm chúng em xin chọn đề tài : “Mạch đèn led sáng dần lên tắt dần” Page LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập thực đề tài chúng em xin chân thành cảm ơn bảo tận tình, hướng dẫn thầy Trần Quang Việt, giáo viên khoa điện tử trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội hướng dẫn chúng em kiến thức,cùng kinh nghiệm quý báu thầy, giúp chúng em hiểu sử dụng làm thành thạo mạch in phần mềm Orcad 9.2,nhờ chúng em rút nhiều kinh nghiệm hoàn thành tốt môn học Page Nhận xét giáo viên : ………………………………………………………………………………………… Chúng em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Page PHẦN I: GIỚI THIỆU MỘT SỐ LINH KIỆN DÙNG TRONG MẠCH Điện trở Điện trở linh kiện có tính cản trở dòng điện làm số chức khác tùy vào vị trí mạch Tụ điện Tụ điện linh kiện có khả tích điện Tụ điện cách điện với dòng chiều cho dòng điện xoay chiều truyền qua IC LM555 IC LM 555 loại IC dùng để tạo xung nhịp,cấp cho IC khác hoạt động lấy chân số 3.Tần số xung nhịp lấy IC 555 phụ thuộc vào trở vào tụ mạch,lắp bên IC Page IC 74HC04 Cổng NOT hay gọi cổng đảo(inverter), dùng để thực hàm Y= X (X=A đảo).Trong mạch nghiên cứu,nó giúp đảo trạng thái,làm lên hiệu ứng sáng dần lên,tắt dần liên tục IC 74HC164 IC 74HC164:Là loại IC đếm trạng thái có nó, ta cấp nguồn xung điều khiển Page PHẦN II: VẼ MẠCH NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT KẾ MẠCH IN Vẽ mạch nguyên lý với ORCAD CAPTURE 1.1 Nguyên lý hoạt động mạch Khi cấp nguồn cho mạch,xung tạo từ mạch tạo xung lấy chân số IC Lm 555.Xung lấy cấp cho hai IC 74HC164, đếm từ Led thứ tới Led thứ 16 Khi Led sáng hết IC 74HC04 đảo trạng thái làm Led tắt dần theo thứ tự,từ Led sáng tới Led sáng cuối cùng.Các trạng thái lặp lại ta không cấp nguồn cho mạch Linh kiện mạch gồm có: - IC Lm 555 : - IC Lm 74164: - IC 74HC04 : - Điện trở loại : 47KΩ,1KΩ,220Ω(3 ) - Led hiển thị: 16 - Nguồn :1 Vào chương trình vẽ mạch nguyên lý Page Chọn Start Program → OCARD 9.2 → CAPTURE CIS Sau xuất cửa sổ ORCAD CAPTURE chọn File NewProject Khi cửa sổ New project xuất ,tại mục name gõ tên File ví dụ: mạch 74164, chọn mục Schematic, mục Location khai báo thư mục để chứa vẽ tạo ra, sau nhấn OK xuất hình chuẩn bị vẽ hình bên Page Để vẽ mạch nguyên lý trên, cần tìm hiểu công cụ vẽ với phím tắt thường dùng, công cụ nằm bên phải hình Select:Dùng để chọn đối tượng Place part:Dùng để chọn linh kiện(Phím P) Place wire:Dùng để nối dây(Phím w) Place netalias:Dùng để đánh dấu vị trí đặc biệt Place bus:Vẽ đường bus Place juncton:Tạo điểm nối(Phím J) Place bus entry:Tạo dây nối với bus Place power:Lấy nguồn (Phím F) Place ground:Lấy điểm đất (Phím G) Place text:Thêm dòng văn vào vẽ Page 10 Phím R: Quay linh kiện chọn Phím H V: Lật linh kiện qua trục hoành trục tung Phím I O: Phóng to, thu nhỏ vẽ CTRL+S:Lưu vẽ Nhấp phím F G để lấy nguồn mas Để chọn kích thước vẽ chon Option → Schematic → Pace, xuất cửa sổ để chọn khổ giấy Chọn kích thước theo Milimeters chọn khổ giấy theo kích thước A3, bấm OK 1.3.Chọn thư viện lấy linh kiện Để lấy linh kiện, nhấp chọn biểu tượng Place Part công cụ (hoặc nhấp Phím P bàn phím) Page 11 4.Sắp xếp linh kiện vẽ mạch nguyên lý Sau chọn hết linh kiện ta đưa hình xếp hình vẽ Nhấp Place Wire (hoặc Phim W) để nối dây linh kiện Sau nối dây ta mạch hình bên Page 13 1.5 Kiểm tra lỗi chuyển sang layout Page 14 Để kiểm tra lỗi sơ đồ nguyên lý ,nhấp chuột vào Project Manager, xuất cửa sổ làm việc hình vẽ Tại khung bên trái chọn trang PAGE1, sau nhấp chuột vào biểu tượng Design rules check công cụ để kiểm tra Hộp thoại Design rules check xuất hiện, nhấp chuột chọn OK để kiểm tra Không thấy thông báo mạch lỗi Sau vẽ lỗi tiếp tục tạo tập tin Nestlish, nhấp chuột vào biểu tượng Create netlist công cụ Tại hộp thoại Create netlist,nhấp chuột vào layout Nhấp Browse khung Netlist File để chọn đường dẫn lưu tập tin nhấp OK THIẾT KẾ MẠCH IN BẰNG LAYOUT 2.1 Vào chương trình vẽ mạch in Layout Plus Để chuyển sang chế độ thiết kế mạch in cách chọn Start Program → Orcad 9.2 → Layout Plus Page 15 Màn hình thiết kế mạch in xuất hiện,chọn File New để mở file Cửa sổ Load Template File,chọn DEFAULT.TCH ,sau nhấp OPEN Page 16 Xuất cửa sổ Load Netlist Source.Trong khung file name chọn file mach74164.MNL,sau nhấp OPEN Sau saveFile xuất nơi mà ta lưu layout ta chọn save hình vẽ: 2.2 Chọn chân cho linh kiện xếp linh kiện Khi save hộp thoại Link Footprint to component xuất có thông báo không tìm thấy chân mạch in U1 có tên LM555_4, để tìm chân cho linh kiện cách nhấp đúp chuột vào nút nút link existing footprint to component Page 17 Trong mục Libraries chọn DIP100T, mục Pootpints ta chọn chân mạch in hình bên Việc chọn chân linh kiện nhiều thời gian không đảm bảo độ xác ta làm mạch in sau này, mà ta add thêm số thư viện chuẩn tạo sẵn đưa từ bên vào Add thêm thư viện cách click Add mục Libraries Xuất sổ Add Libraries hình bên Trong mục File name ta chọn tất thư viện mà ta định đưa vào hình bên dưới, sau nhấp Open tiếp tục công việc Sau Add thêm thư viện chọn chân linh kiện tương ứng,trên hình chương trình layout xuất toàn chân linh kiện dây nối liên quan chúng hình Page 18 Sau chọn hết chân linh kiện xong, số linh kiện có chân không phù hợp với thực tế Vì ta phải tiến hành chọn lại chân linh kiện Để chọn lại chân cho linh kiện nào, nhấp chuột vào linh kiện Xuất hộp thoại Edit Component, chọn Footprint, sau chọn chân cắm phù hợp với linh kiện Ví dụ IC 74164 Page 19 Để tiến hành xếp linh kiện vào vị trí mạch mong muốn, ta chọn Component tool, đồng thời dùng phím R để xoay linh kiện Sau xếp ta vị trí linh kiện mạch hình bên Sau ta ấn phím M, đường dây nối linh kiện đượi tối ưu,mạch thoáng trước 2.3 Xây dựng thiết lập cho mạch in Để chọn lớp mạch in, nhấp vào biểu tượng View Spreadsheet→Strategy→Route Layer Xuất hộp thoại Route Layer, mục Enabled nhấn giữ phím Ctrl nhấp chọn các lớp không vẽ mạch in Sau nhấp chuột phải chọn lệnh Properties… (Ctrl+E) hình Page 20 Page 21 Hộp thoại Edit Layer Strategy xuất hiện, nhấp bỏ chọn khung phía trước mục Routing Enabled sau nhấp OK để chuyển tất ô Yes thành No Để thay đổi đơn vị kích thước nhấp chuột vào Opitions→System Settings công cụ, hộp thoại Sytem Settings xuất Trong hộp thoại Sytem Settings ta nhấp chuột chọn đơn vị Milimeters(mm) Nhấp OK để hoàn tất Sau thay đổi đơn vị đo vẽ,để thiết lập độ rộng đường mạch, công cụ chọn Tool→Net→Select From Spreadsheet Cửa sổ Nets bôi đen cột With Min Con Max sau nhấp chuột phải chọn Properties (Ctrl+E) Hộp thoại Edit net xuất hiện, mục Min Width, Conn Width Max Width, nhập giá trị 0.65, 0.70, 0.75 đơn vị Milimeter Page 22 Ta hình dưới: Để thiết lập khoảng cách cho pad, tracks vias chọn Spreedsheet→ Strategy→ Route Spacing điền giá trị tương ứng sau: 2.4 Đi dây hoàn thiện mạch in Sau hoàn thành thiết lập, nhấp chuột vào Auto→AutoRoute→Board để dây tự động Sau việc chạy mạch hoàn tất ta mạch hình sau: Page 23 Sau sử dụng công cụ Edit Segment Mode công, đồng thời sử dụng phím E để tạo thêm lỗ (via) để chỉnh sửa đường mạch mà jumper mạch tay Kết thúc dây chỉnh sửa ta có mạch in hình sau: 2.5.Phủ đồng dán nhãn cho mạch in Page 24 Để đặt nhãn cho mạch in, nhấp chuột vào biểu tượng Text Tool công cụ, nhấp chuột phải vào mạch in chọn New Hộp thoại Text Edit xuất Tại khung Text String nhập tên cần đặt cho mạch nhấp OK Để phủ đồng cho mạch chọn công cụ ObstacleTool Vẽ khung bao lấy mạch, sau nhấp chuột vào khung chọn Properties (Ctrl+E) Hộp thoại Edit Obstacle xuất hình Tại mục Obstacle Type chọn Copper pour Tại mục Obstacle Layer chọn lớp mạch in để phủ lớp TOP Tại mục Net Attachment chọn GND phần cần phủ đồng Sau chọn mục hình,nhấp OK → End Command để hoàn thành việc phủ đồng Sau hoàn thành thao tác ta có mạch in hình vẽ Page 25 Page 26 PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ HẠN CHẾ 3.1 Kết 3.2 Hạn chế Do kiến thức hạn hẹp nên trình thực tập lớn này, chúng em không vất phải sai xót, mong thầy (cô) hội đồng khảo thị bạn lớp điện tử 4-K12 đóng góp ý kiến để chúng em hoàn chỉnh Kính mong nhận giúp đỡ bảo tận tình toàn thể thầy (cô) khoa điện tử Chúng em xin chân thành cảm ơn ! Page 27 [...]... có mạch in như hình sau: 2.5.Phủ đồng và dán nhãn cho mạch in Page 24 Để đặt nhãn cho mạch in, nhấp chuột vào biểu tượng Text Tool trên thanh công cụ, nhấp chuột phải vào mạch in chọn New Hộp thoại Text Edit xuất hiện Tại khung Text String nhập tên cần đặt cho mạch và nhấp OK Để phủ đồng cho mạch chọn công cụ ObstacleTool Vẽ khung bao lấy mạch, sau đó nhấp chuột vào khung chọn Properties (Ctrl+E) Hộp... như sau: 2.4 Đi dây và hoàn thiện mạch in Sau khi hoàn thành các thiết lập, nhấp chuột vào Auto→AutoRoute→Board để đi dây tự động Sau khi việc chạy mạch hoàn tất ta được mạch như hình sau: Page 23 Sau đó sử dụng công cụ Edit Segment Mode trên thanh công, đồng thời sử dụng phím E để tạo thêm lỗ (via) để chỉnh sửa đường mạch mà đi jumper mạch bằng tay Kết thúc đi dây và chỉnh sửa ta có mạch in như hình... sắp xếp các linh kiện vào vị trí trên mạch như mình mong muốn, ta chọn Component tool, đồng thời dùng phím R để xoay linh kiện Sau khi sắp xếp ta được vị trí các linh kiện trên mạch như hình bên dưới Sau đó ta có thể ấn phím M, các đường dây nối các linh kiện sẽ đượi tối ưu ,mạch của chúng ta sẽ thoáng hơn trước 2.3 Xây dựng các thiết lập cho mạch in Để chọn lớp mạch in, nhấp vào biểu tượng View Spreadsheet→Strategy→Route... Pin Visible Nhấp OK → Update Page 12 4.Sắp xếp linh kiện và vẽ mạch nguyên lý Sau khi chọn hết linh kiện ta đưa ra màn hình và sắp xếp như hình vẽ Nhấp Place Wire (hoặc Phim W) để nối dây các linh kiện Sau khi nối dây ta được mạch như hình bên dưới Page 13 1.5 Kiểm tra lỗi và chuyển sang layout Page 14 Để kiểm tra lỗi sơ đồ nguyên lý ,nhấp chuột vào Project Manager, xuất hiện cửa sổ làm việc như hình... netlist,nhấp chuột vào layout Nhấp Browse tại khung Netlist File để chọn đường dẫn lưu tập tin và nhấp OK 2 THIẾT KẾ MẠCH IN BẰNG LAYOUT 2.1 Vào chương trình vẽ mạch in bằng Layout Plus Để chuyển sang chế độ thiết kế mạch in bằng cách chọn Start Program → Orcad 9.2 → Layout Plus Page 15 Màn hình thiết kế mạch in xuất hiện,chọn File New để mở một file mới Cửa sổ Load Template File,chọn DEFAULT.TCH ,sau... mất nhiều thời gian và không đảm bảo được độ chính xác khi ta làm mạch in sau này, vì thế mà ta có thể add thêm một số thư viện chuẩn được tạo sẵn và đưa từ bên ngoài vào Add thêm thư viện mới bằng cách click Add trong mục Libraries Xuất hiện của sổ Add Libraries như hình bên Trong mục File name ta chọn tất cả các thư viện mà ta định đưa vào như hình bên dưới, sau đó nhấp Open và tiếp tục công việc... Cap Điện trở Discrete Resistor Đèn LED Discrete Led Nguồn J1 Connector Con2 Một số linh kiện, chân bị ẩn hoặc ở vị trí không mong muốn, ta nhấp và linh kiện, chọn Edit Part, trong hộp thoại này giúp bạn chỉnh sửa thông số của linh kiện Hình dạng chân của nó trong cửa sổ Shape, trong cửa sổ này chân được lựa chọn là zero length chính vì vậy ta chọn Line (short), sau đó nhấp vào ô Pin Visible Nhấp OK →... thoại Route Layer, tại mục Enabled nhấn giữ phím Ctrl nhấp chọn các các lớp không vẽ mạch in Sau đó nhấp chuột phải và chọn lệnh Properties… (Ctrl+E) như hình dưới Page 20 Page 21 Hộp thoại Edit Layer Strategy xuất hiện, nhấp bỏ chọn tại khung phía trước mục Routing Enabled sau đó nhấp OK để chuyển tất cả các ô Yes thành No Để thay đổi đơn vị các kích thước nhấp chuột vào Opitions→System Settings trên... vẽ: 2.2 Chọn chân cho linh kiện và sắp xếp linh kiện Khi save thì hộp thoại Link Footprint to component xuất hiện có thông báo là không tìm thấy chân mạch in của U1 có tên là LM555_4, vì thế để tìm chân cho linh kiện này bằng cách nhấp đúp chuột vào nút nút link existing footprint to component Page 17 Trong mục Libraries chọn DIP100T, trong mục Pootpints ta chọn chân mạch in như hình bên Việc chọn... trang PAGE1, sau đó nhấp chuột vào biểu tượng Design rules check trên thanh công cụ để kiểm tra Hộp thoại Design rules check xuất hiện, nhấp chuột chọn OK để kiểm tra Không thấy thông báo gì là mạch không có lỗi Sau khi bản vẽ không có lỗi tiếp tục tạo tập tin Nestlish, nhấp chuột vào biểu tượng Create netlist trên thanh công cụ Tại hộp thoại Create netlist,nhấp chuột vào layout Nhấp Browse tại khung ... thuyết thực hành cho sinh viên,để hiểu rõ sâu vào lĩnh vực theo học Và để hiểu sâu nhóm chúng em xin chọn đề tài : Mạch đèn led sáng dần lên tắt dần Page LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập thực... vào trở vào tụ mạch, lắp bên IC Page IC 74HC04 Cổng NOT hay gọi cổng đảo(inverter), dùng để thực hàm Y= X (X=A đảo).Trong mạch nghiên cứu,nó giúp đảo trạng thái,làm lên hiệu ứng sáng dần lên, tắt. .. động mạch Khi cấp nguồn cho mạch, xung tạo từ mạch tạo xung lấy chân số IC Lm 555.Xung lấy cấp cho hai IC 74HC164, đếm từ Led thứ tới Led thứ 16 Khi Led sáng hết IC 74HC04 đảo trạng thái làm Led tắt