BÁO cáo THỰC tập cơ bản đề tài THIẾT kế MẠCH đèn tự SÁNG KHI TRỜI tối

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
----- -----

BÁO CÁO THỰC TẬP CƠ BẢN
Đề tài:

THIẾT KẾ MẠCH ĐÈN TỰ SÁNG KHI TRỜI TỐI

Sinh viên thực hiện:
MSSV:
Lớp:

Hà Nội, tháng 10 – 2018

download by :


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
----- -----

BÁO CÁO THỰC TẬP CƠ BẢN
Đề tài:

THIẾT KẾ MẠCH ĐÈN TỰ SÁNG KHI TRỜI TỐI

Sinh viên thực hiện:
MSSV:

Lớp:
Giảng viên hướng dẫn:
Hà Nội, tháng 10 – 2018

download by :


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Giảng viên đánh giá:
Sinh viên thực hiện:
Tên báo cáo: Thiết kế mạch đèn tự sáng khi trời tối

Nhận xét của Thầy
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..............................................................................

Ngày:

/

/201

Người nhận xét

(Ký và ghi rõ họ tên)

download by :


LỜI NĨI ĐẦU
Cơng nghệ sinh ra để phục vụ con người. Con người nghiên cứu, xây
dựng, sáng tạo, phát triển công nghệ và sử dụng chúng trong nhiều lĩnh vực như
kinh tế, khoa học, văn hóa, nghệ thuật, giải trí.
Trong thời đại hiện nay, vấn đề tài nguyên và môi trường là một thách thức lớn
cho mỗi quốc gia. Chúng ta phải khai thác tài nguyên đi đôi với tiết kiệm chúng.
Mặt khác, mỗi người cần phải ra sức nâng cao ý thức bảo vệ môi trường qua từng
hành động của mình.
Chính vì những lý do kể trên, việc thiết kế một hệ thống đèn thơng minh có thể
hoạt động phụ thuộc vào điều kiện mơi trường sẽ góp phần tiết kiệm nguồn tài
nguyên đáng giá, bảo vệ môi trường.
Với mục tiêu nhằm bảo vệ môi trường và bước đầu làm quen với chuyên
ngành Điện tử - viễn thông, tác giả tìm tịi thơng qua các phương tiện tìm kiếm để
từ đó, thiết kế ra một mạch điện đơn giản: mạch đèn tự sáng khi trời tối, qua đó,
có thể ứng dụng vào thực tiễn để tạo ta một hệ thống đèn thơng minh.
Vì kiến thức cịn hạn chế và kỹ năng chưa tốt, em mong thầy … có những ý kiến
đánh giá, nhận xét cũng như phê bình để chúng em được trau dồi nhiều kinh
nghiệm trong quá trình học tập sau này hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

download by :


MỤC LỤC
LỜI NĨI ĐẦU…………………………………………………………………..4

MỤC
LỤC……………………………………………………………………….5
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ…………………………………………………..6

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU………………………………………………
7
PHẦN

MỞ

ĐẦU………………………………………………………….

……..8
Chương 1: Thiết kế mạch nguyên lý bằng phần mềm Capture CIS……………..8

Chường 2: Thiết kế mạch in bằng phần mềm Layout Plus……………………..18

KẾT LUẬN…………………………………………………………………….29

download by :


DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Cách tạo Project trong Capture CIS………………..
…………………7
Hình 1.2: Hộp thoại New Project……………………………………………...
…7
Hình

1.3:

Cách

lấy

linh

kiện……………………………………...

……………10
Hình
kiện…………………………………………10
Hình
kiện…………………………………………………..11
Hình
nguồn……………………………………………………12
Hình
nguồn…………………………………………………..…12
Hình

1.8:

Các

linh

kiện

cần

thiết

mạch……………………………………13

download by :

cho


Hình 1.9: Hộp thoại thay đổi giá trị linh
kiện………………………………….14
Hình

1.10:

Mạch

ngun

lí……………………………………………………..14
Hình

1.11:

Biểu

tượng

thu

nhỏ

Design…………………………………………15
Hình 1.12: Biểu tượng kiểm tra mạch ngun
lí……………………………….15
Hình
DRC……………………………………………………..16
Hình

1.14:

netlist…………………………………………..16
Hình
Netlist……………………………………………17
Hình

2.1:

in………………………………………………18
Hình 2.2: Chọn file netlist để vẽ mạch in………………………………………
19
Hình

2.3:

Đặt

tên

cho

file

mạch

in……………………………………………..19
Hình

2.4:

Thơng

báo

u

cầu

tìm

kiếm

chân

linh

kiện…………………………20
Hình

2.5:

Hộp

thoại

đế…………………………………………………..21

download by :

chân


Hình 2.6: Mạch đi dây chưa sắp xếp linh
kiện………………………………..21
Hình 2.7: Biểu tượng Online DRC……………………………………………
22
Hình 2.8: Biểu tượng Tool và 23
AST………………………………………..22
Hình 2.9: Mạch đi dây đã sắp xếp linh
kiện…………………………………..23
Hình 2.10: Lựa chọn Route Layer…………………………………...
………..23
Hình 2.11: Hộp thoại Edit Layer Strategy……………………….
……..……..24
Hình 2.12: Mạch in chưa đổ đồng………………………………..……..
……..25
Hình 2.13: Hộp thoại đặt tên mạch in…………………………………………
26
Hình

2.14:

Mạch

in

có

đường

bao

…………………………………………….27
Hình 2.15: Hộp thoại

Edit Obstacle…………………………………..

………28
Hình 2.16: Mạch in hồn
chỉnh………………………………………………..29

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU

download by :


Bảng

1:

Lựa

chọn

linh

kiện

trong

thư

cho

linh

viện……………………………………..11
Bảng

2:

Tìm

kiếm

chân

đế

kiện……………………………………….20

PHẦN MỞ ĐẦU
“Mạch đèn tự động sáng khi trời tối” là một mạch điện đơn giản với các
linh kiện điện tử cơ bản đối với các sinh viên ngành Điện tử - Viễn thông.

Trong bản báo cáo này, tác giả sẽ trình bày những thao tác cơ bản, đơn
giản để thiết kế mạch nguyên lí, mạch in bằng phần mềm Orcad 9.2.

Bản báo cáo bao gồm phần mở đầu, 2 chương và kết luận. Trong đó, các
chương lần lượt là Thiết kế mạch nguyên lí bằng phần mềm Capture
CIS, Thiết kế mạch in bằng phần mềm Layout Plus.

download by :


CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ MẠCH NGUYÊN LÍ
BẰNG PHẦN MỀM CAPTURE CIS
1.1 Khởi động – Tạo Project
+

Ta có 2 cách thức để khởi động phần mềm Capture CIS
Cách 1: Vào đường dẫn sau C:\Program Files\Orcad\Capture,

sau đó nháy đúp chuột vào Capture.exe.
+ Cách 2: Nháy chuột vào biểu tượng của sổ Window, sau đó tìm
chương trình Capture CIS để khởi động.
-

Tạo Project: ta cũng có 2 cách để tạo Project

+ Cách 1: Sau khi khởi động Capture CIS, ta chọn mục File > New
> Project trên màn hình làm việc

+ Cách 2: Ta nhấp chuột vào biểu tượng hình trang giấy ở phía
góc trên bên phải màn hình

Hình 1.1: Cách tạo Project trong Capture CIS
-

Khi hộp thoại New Project hiên lên, ta đặt tên sơ đồ nguyên lý

của mạch vào khung Name, sau đó chọn mục Schematic ở phần
Creat a New Project Using, tiếp theo nhấp Browse… để lựa chọn
nơi lưu trữ file và ấn OK.

download by :


Hình 1.2: Hộp thoại New Project

1.2 Vẽ mạch ngun lí
Sau khi tạo được Project, ta bắt đầu tiến hành vẽ mạch nguyên lí.
-

Bước 1: Lấy linh kiện: ta chọn Place > Part… để lụa chọn linh

kiên cần thiết

download by :

Hình 1.3: Cách lấy linh kiện
Sau đó, ta cần thêm các thư viện chứa linh kiện. Ta chọn Add
Library, hộp thoại Library xuất hiện và ta lựa chọn các thư viện phù
hợp, ấn Mở

Hình 1.4: Lựa chọn thư viện linh kiện
Ta lựa chọn linh kiện theo bảng sau
Tên linh

Part

Part list

Library

Số lượng

download by :


kiện
Điện trở
Biến trở
Quang trở
Diode
LED
Chân cắm
R
Bảng 1: Lựa chọn linh kiện trong thư viện

Để đưa linh kiên ra màn hình design, ta chọn Libraries phù hợp,
nhập tên Part, lựa chọn Part list phù hợp và ấn OK.

Hình 1.5: Lựa chọn linh kiện

download by :


Tiếp tục, ta tìm 2 chân nối đất và nối nguồn của mạch. Trên thanh
cơng cụ phía tay phải, ta nhấp vào Place ground.

Hình 1.6: Biểu tượng nguồn
Tìm 2 chân GND và VCC trong thư viện CAPSYM

Hình 1.7: Lựa chọn nguồn

download by :


-

Bước 2: Sắp xếp linh kiện và nối dây

Sau khi lấy đầy đủ các linh kiện, ta được hình dưới đây

Hình 1.8: Các linh kiện cần thiết cho mạch
Ta tiến hành sắp xếp các linh kiện bằng cách nhấp chuột trái vào
linh kiện cần sắp xếp, di chuột để di chuyển đến vị trí phù hợp, nếu
cần thiết, dùng phím R để xoay linh kiện một góc 90 độ, dùng phím
V để xoay linh kiện đối xứng.

Dựa vào sơ đồ bố trí các linh kiện, ta nối dây theo sơ đồ nguyên lí.
Ta nhấn phím W để con trỏ chuột thực hiện thao tác đi dây, ta nhấp
chuột trái vào chân linh kiện cần nối và di chuyển con trỏ đến vị trí
đã vẽ theo sơ đồ nguyên lí.

download by :


Để thay đổi giá trị linh kiện, ta nhấp đúp chuột vào dịng chữ chỉ giá
trị linh kiện, sau đó nhập giá trị cần thiết vào thanh Value

Hình 1.9: Hộp thoại thay đổi giá trị linh kiện
Cuối cùng, ta thu được sơ đồ nguyên lí

download by :


Hình 1.10: Mạch ngun lí
-

Bước 3: Kiểm tra mạch ngun lí

Sau khi vẽ sơ đồ nguyên lí xong, ta cần kiểm tra xem sơ đồ có lỗi
hay khơng. Ta nhấp chuột vào Minimize ở góc trên bên phải màn
hình

Hình 1.11: Biểu tượng thu nhỏ Design
Tiếp theo, chọn Page 1 trong SCHEMATIC ở phía bên trái và nhấp vào
Design Rules Check trên thanh cơng cụ

Hình 1.12: Biểu tượng kiểm tra mạch nguyên lí

download by :


Chương trình sẽ hiện ra hộp thoại Design Rules Check, ta lựa chọn như
hình dưới đây và ấn OK. Nếu mạch khơng báo lỗi tức là mạch ngun lí
ta vẽ đã hồn thiện. Nếu khơng, ta cần phải sửa các lỗi trong mạch mà
Session Log đã chỉ ra.

Hình 1.13: Hộp thoại DRC
1.3 Tạo file netlist
Tại Page 1 trong SCHEMATIC, ta nhấp vào biểu tượng Create Netlist
trên thanh công cụ

download by :


Hình 1.14: Biểu tượng tạo file netlist
Chương trình sẽ hiện ta hộp thoại Create Netlist, ta vào mục
Layout, chọn vị trí đặt file netlist bằng nhấp vào Browse…, chọn
User Properties are in inches và ấn OK để hoàn thiện file netlist

Hình 1.15: Hộp thoại Create Netlist

download by :


CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH IN BẰNG PHẦN
MỀM LAYOUT PLUS

2.1 Khởi động phần mềm Layout Plus
Tương tư như Capture CIS, ta có 2 cách để mở phần mềm Layout Plus

-

Cách 1: Vào C:\Program Files\Orcad\Layout Plus và nháy đúp

chuột vào layout.exe để khởi động
-

Cách 2: Nhấp vào biểu tượng cửa sổ Window ở màn hình và

tìm kiếm phần mềm Layout Plus
2.2 Tạo mạch in
Sau khi khởi động xong Layout Plus, ta tạo file mạch in mới bằng cách
nhấp vào File ở phía trên bên phải màn hình, chọn New. Khi hiện ra hộp
thoại Load template file, ta vào đường dẫn sau Orcad > Layout_Plus >
Data và chọn _DEFAULT.TCH, ấn Mở

download by :


Hình 2.1: Đường dẫn tạo mạch in
Sau đó, chương trình hiện ra hộp thoại Load Netlist Source, ta vào nơi đã
trước đõ đã lưu file netlist, nhấp chọn file đó và ấn Mở

download by :


Hình 2.2: Chọn file netlist để vẽ mạch in Đặt

tên cho file và Lưu

Hình 2.3: Đặt tên cho file mạch in

download by :


Sau khi lưu file, phần mềm sẽ chạy và hiện ra hộp thoại thông báo thiếu
chân đế, ta phải tiến hành việc tìm kiếm chân đế cho linh kiện.

Hình 2.4: Thơng báo u cầu tìm kiếm chân linh kiện
Ta chọn Link existing footprint to component… để tìm chân đế, ta tìm
chân đế theo bảng sau
Mã linh kiện
R
RESISTOR VAR
RESISTOR VAR 2
2N1070
LED
CON2
Bảng 2: Tìm kiếm chân đế cho linh kiện

download by :


Hình 2.5: Hộp thoại chân đế 2.3
Sắp xếp linh kiện và vẽ mạch in
Sau khi hoàn thiện phần tạo mạch in, ta được hình ảnh dưới đây

Hình 2.6: Mạch đi dây chưa sắp xếp linh kiện

download by :


Để thuận lợi cho việc sắp xếp linh kiện, trước tiên ta tắt Online DRC

Hình 2.7: Biểu tượng Online DRC

Ta bỏ phần chữ ghi giá trị linh kiện trên mạch in cho không bị rối mắt bằng
cách nhấp chọn Tool trên thanh cơng cụ, chọn 23 AST và nhấn phím “-“

Hình 2.8: Biểu tượng Tool và 23 AST

Tiếp tục, ta chuyển sang Component tool trên thanh công cụ và di chuyển
các linh kiện về vị trí thích hợp bằng cách kéo – thả chuột và dùng phím
R, V để xoay tương tự như trong mạch nguyên lí, kết quả thu được mạch
sau khi đi dây

download by :