giáo trình thiết kế mạch in phần 1 orcad capture

Orcad Capture

Giới thiệu

Capture.lnk
Biểu tượng của chương trình Orcad Capture

Sau khi Double click vào biểu tượng chương trình thì trên màn hình máy
tính xuất hiện cửa sổ Orcad Capture .





Các lệnh và thanh công cụ được chọn tại Menu pull down .



Tool bar chứa các lệnh và thanh công cụ thường được sử dụng .



Session log là cửa sổ ghi lại những sự kiện hoặc lỗi xảy ra trong quá trình vẽ
mạch . Click chuột vào nút Restore để mở hoặc đóng cửa sổ session log .


Tạo New Project



 Chọn menu File > New > Project trên màn hình xuất hiện hộp thoại New

Project



 Click chuột vào mục Name để nhập tên sơ đồ nguyên lý mới .
 Trong mục Creat a new Project using chúng ta chon mục Schematic .
 Nhập đường dẫn chứa tập tin mới tại mục Location hoặc click chuột vào
nút Browse để chọn đường dẫn .
 Chọn OK để hoàn tất việc nhập tên file và đường dẫn lưu trữ .
Sau khi chọn OK trên màn hình sẽ xuất hiện hai cửa sổ :
 Project ( tên Project ví dụ : FIRST )
 Sơ đồ mạch nguyên lý ( SCHEMATIC 1: PAGE 1 )



Một Project có thể bao gồm một hoặc nhiều folder SCHEMATIC .
Một folder SCHEMATIC có thể chứa một hoặc nhiều mạch nguyên lý .

Để vẽ sơ đồ mạch nguyên lý chúng ta sử dụng các công cụ sau :






Cửa sổ Project manager



Cửa sổ vẽ sơ đồ mạch nguyên lý

Công cụ vẽ sơ đồ mạch nguyên lý

1. Select :

Công cụ Select dùng để tác động các đối tượng trong sơ đồ mạch nguyên lý .

2. Place part :


Công cụ Place Part dùng lấy linh kiện từ thư viện ra cửa sổ vẽ mạch nguyên
lý. Khi chúng ta click vào công cụ này thì xuất hiện hộp thoại Place Part



Để chọn linh kiện chúng ta có thể nhập tên linh kiện cần tìm (bằng tiếng
anh) vào mục Part . Nếu có linh kiện tương ứng thì hình linh kiện đó sẽ xuất
hiện ở cửa sổ bên dưới và thư viện chứa linh kiện cũng được chỉ ra ở mục
Part list .
Để tăng khả năng tìm linh kiện chúng ta thêm thư viện linh kiện vào mục
Libraries bằng cách click chuột vào nút Add Library , xuất hiện hộp thoại
Browse file .

Chúng ta có thể chọn một thư viện bằng cách Click chuột vào thư viện linh
kiện cần chọn , nếu chọn tất cả các thư viện có trong hộp thoại Browse file
ta nhấn Ctrl + A .



Ở cửa sổ Labraries chúng ta thấy xuất hiện thêm nhiều thư viện linh kiện .



3. Plcae wire :

Để kết nối các linh kiện lại với nhau ta sử dụng công cụ Place wire



Sau khi chúng ta lấy linh kiện ra cửa sổ vẽ mạch nguyên lý thì các linh kiện
này chưa được kết nối với nhau như hình vẽ trên .
Chú ý : trước khi thực hiện việc kết nối các linh kiện chúng ta nên sắp xếp
các linh kiện cho hợp lý .
Chọn công cụ Place wire , Click chuột vào vị trí đầu kết nối của linh kiện ,
thả chuột tự do rồi di chuyển chuột đến vị trí đầu kết nối của linh kiện cần
nối . Khi đó trên cửa sổ vẽ mạch nguyên lý sẽ xuất hiện đường kết nối giữa
các linh kiện với nhau .

4. Place junction :



Trong vẽ mạch nguyên lý những đường kết nối giao nhau mà không có ký
hiệu “ junction “ thì các đường kết nối này độc lập với nhau .
Để tạo hoặc bỏ kết nối giữa những đường mạch giao nhau ta sử dụng công
cụ Place junction . Sau khi chọn công cụ này chúng ta Click chuột vào vị trí
cần kết nối hoặc bỏ kết nối là hoàn tất .

5. Place Bus :

Chưa kết nối
Đã kết nối
R1 không kết nối với R2 và R3 R1 có kết nối với R2 và R3



Mạch nguyên lý ở hình trên chân 13 của IC U1 7447 đồng thời được nối vào
chân 2 của IC U2 74HC573 và chân 2 của IC U3 74HC573 , các chân còn
lại như 12,11,10,9,15,14 của IC U1 cũng được kết nối tương tự . Như vậy sẽ
gây ra khó khăn và dễ nhầm lẫn khi đọc sơ đồ mạch nguyên lý . Để đơn giản
hoá mạch nguyên lý chúng ta có thể sử dụng công cụ Place Bus để vẽ các
đường kết nối chung .



Tiếp theo ta sử dụng công cụ Place bus entry để tạo các nhánh kết nối lên
Bus

6. Place bus entry :



Để xoay các nhánh kết nối lên bus cho phù hợp ta Click chuột phải chọn
Rotate hoặc sử dụng phím tắt “ R “ trên bàn phím .
Tiếp theo ta sử dụng công cụ Place wire để nối các nhánh vào chân các IC .



Để xác định chính xác các chân nào được nối với nhau chúng ta phải đặt tên
các nhánh kết nối bằng công cụ Place net alias

7. Place net alias :

Click chuột vào biểu tượng thì hộp thoại Place net alias xuất hiện ,chúng ta
nhập tên vào cửa sổ Alias , chọn màu , chọn góc quay , chọn Font chữ phù
hợp , sau đó chọn OK để trở lại cửa sổ vẽ mạch nguyên lý .



Tiếp theo chúng ta di chuyển tên các nhánh đến các vị trí thích hợp rồi Click
chuột để hoàn tất việc đặt tên các nhánh .
Sau khi đặt tên các nhánh chúng ta phải đặt tên bus , tương tự như trên ta
cũng sử dụng công cụ Place net alias để đặt tên cho bus .

Chú ý : tên bus phải có dạng name [x y] ; name [x:y] ; name [x-y]
Ex: DATA[0 7] ; ADD[0:7] ; CONTROL[0-7]

8. Place power , Place ground :



Công cụ Place power , Place ground dùng để chọn ký hiệu nguồn và mass .
Chú ý : những ký hiệu giống nhau được hiểu là kết nối với nhau .



9. Place no connect :

Công cụ này dùng để đánh dấu loại bỏ các chân không kết nối . Sau khi chọn
Place no connect chúng ta Click chuột vào vị trí các chân loại bỏ hoặc cho
phép kết nối .


10. Place port :



Ở sơ đồ mạch nguyên lý trên chúng ta thấy muốn chỉ ra sự kết nối của các
chân LE , OE ( IC 74HC573 ) lại với nhau ta sử dụng công cụ Place wire để
kết nối . Như vậy sẽ gây khó khăn trong việc dò mạch , chúng ta có thể dùng
công cụ Place port vẽ các kết nối này một cách đơn giản hơn .


Sau khi chọn công cụ Place port thì hộp thoại Place hierarchical port xuất
hiện , chúng ta có thể chọn loại port thích hợp .

Để đặt tên port cho phù hợp chúng ta Double click vào phần chữ của port ,
sau đó nhập tên port vào cửa sổ Value , chon OK để kết thúc .Ngoài ra
chúng ta còn có thể thay đổi cỡ chữ , font chữ , màu sắc tuỳ ý .



Chú ý : Các port có phần tên giống nhau được hiểu là kết nối với nhau mặc
dù hai ký hiệu port khác nhau .

11. Place text :

Công cụ Place text dùng để chèn một đoạn văn bản vào sơ đồ mạch nguyên
lý .



Sau khi chọn công cụ Place text hộp thoại Place text xuất hiện , chúng ta
nhập đoạn văn bản vào , ngoài ra chúng ta có thể thay đổi font chữ , góc
quay và có thể gõ đoạn văn bản bằng tiếng Việt .



12. Place line , Place polyline , Place rectangle , Place ellipse , Place arc :

Đây là các công cụ có chức năng đồ họa giúp chúng ta tạo ra các hình vẽ
như : đường thẳng , đường gấp khúc , hình chữ nhật , hình tròn và đường
cong .

Chỉnh sửa linh kiện

Dùng công cụ Select chọn linh kiện cần chỉnh sửa , Click chuột phải
chọn …








1. Rotate :
Chọn Rotate hoặc sử dụng phím R để xoay linh kiện theo hướng cần thiết .





2. Mirror Horizontally :
Lấy đối xứng linh kiện theo chiều dọc .
3. Mirror Vertically :
Lấy đối xứng linh kiện theo chiều ngang .



4. Edit part :
Để chỉnh sửa chân linh kiện chúng ta chọn mục Edit part , lúc này cửa sổ
chỉnh sửa linh kiện được mở ra như sau :

a. Select :
Để tác động lên các chân ta chọn công cụ Select .
b. Place IEEE symbol :
Đây là công cụ dùng để thêm các ký hiệu theo chuẩn IEEE .
c. Place pin , Place pin array :
Để thêm chân vào linh kiện chúng ta sử dụng công cụ Place pin hoặc Place
pin array.
Các công cụ còn lại có chức năng đồ hoạ như đã giới thiệu ở phần trên .
d. Chỉnh sửa linh kiện :
Horizontally


V
ertically


 Thay đổi kích thước và vị trí chân linh kiện :
Sử dụng công cụ Select , chọn đường bao linh kiện giữ chuột và rê chuột để
mở rộng hoặc thu nhỏ kích thước linh kiện .



Tương tự như trên ta click và giữ chuột vào chân linh kiện cần thay đổi sau
đó di chuyển đến vị trí mới rồi thả chuột .
 Thay đổi thuộc tính chân linh kiện :
Double click vào chân cần thay đổi , khi đó hộp thoại Pin properties xuất
hiện

Để thay đổi tên và số thứ tự chân linh kiện ta nhập tên mới và số thứ tự chân
vào mục Name và Number.

Chú ý : để tạo ra ký hiệu “đảo “ ta phải thêm dấu “ \ ” theo sau ký tự .



Để thay đổi hình dạng chân linh kiện , ta vào mục Shape và chọn hình dạng
chân thích hợp .
Tương tự như như trên chúng ta cũng chọn đặc tính điện cho chân linh kiện
ở mục Type .



Chú ý : sau khi thay đổi chúng ta phải chọn mục Pin visible .
Sau khi chỉnh sửa linh kiện xong , chúng ta đóng cửa sổ Edit part hộp thoại
Save part instance xuất hiện .
Chọn Update current nếu bạn chỉ muốn thay đổi duy nhất một linh kiện đang
chỉnh sửa .
Chọn Update all nếu bạn muốn thay đổi linh kiện đang chỉnh sửa và cả
những linh kiện cùng loại khác .
Chọn Discard nếu bạn muốn bỏ qua phần chỉnh sửa linh kiện .



Thay đổi kích thước trang vẽ mạch nguyên lý

Để thay đổi kích thước trang vẽ mạch nguyên lý chọn công cụ Option >

Schematic Page Properties > Page size , sau đó chọn kích thước trang vẽ
thích hợp .

Tạo linh kiện mới

Từ cửa sổ Project manager chọn File > New > Library












Tại thư mục Library xuất hiện thư mục con Library1.olb



Chọn thư mục Library.olb , Click phải chuột chọn New part
Hộp thoại New part xuất hiện , chúng ta nhập tên linh kiện và chon OK .
Cửa sổ tạo linh kiện mới xuất hiện , với các công cụ tạo linh kiện đã được
giới thiệu như ở phần chỉnh sửa linh kiện .
Ví dụ : Tạo LED 7 đoạn
Chúng ta sử dụng công cụ Place rectangle để vẽ đường bao linh kiện , công
cụ Place line để tạo ra các đoạn , tạo chân bằng công cụ Place pin . Để thay
đổi thuộc tính các đối tượng chúng ta Click chuột phải chọn Edit properties

và chọn các thuộc tính thích hợp .


Sau khi tạo linh kiện xong chúng ta đóng cửa sổ tạo linh kiện và lưu linh
kiện mới tạo vào thư viện .Chọn thư mục , đường dẫn và OK để hoàn thành.

Annotate

Trong quá trình vẽ mạch nguyên lý để tiết kiệm thời gian chúng ta thường
copy những linh kiện sẵn có trên trang vẽ , như vậy sẽ có nhiều linh kiện
trùng tên điều này gây khó khăn trong việc dò mạch và tạo lỗi nếu chúng ta
sử dụng công cụ kiểm tra
lỗi . Để sắp xếp thứ tự các
linh kiện tăng dần (
R1,R2….;C1,C2 ….) ta sử
dụng công cụ Annotate .
Từ cửa sổ Project manager
chúng ta chọn trang vẽ cần
sắp xếp thứ tự linh kiện ,
sau đó chọn công cụ
Annotate .






Hộp thoại Annotate xuất hiện chúng ta chọn Reset part references to “ ? ” ,
chọn OK để thay đổi thứ tự các linh kiện về dạng R? , C? ,U? ….

Thông bào yêu cầu lưu thiết kế lại và hỏi có tiếp tục hay không , Chọn OK
để tiếp tục .
Tiếp theo chúng ta chọn công cụ Annotate một lần nữa , sau đó chọn
Incremental reference update và chọn OK để hoàn tất việc sắp xếp thứ tự các
linh kiện .

Kiểm tra lỗi

Để kiểm tra lỗi trên mạch nguyên lý ta sử dụng công cụ Design rules check


Ở cửa sổ Project manager chúng ta chọn trang vẽ cần kiểm tra lỗi , chọn
công cụ Design rules check , hộp thoại DRC xuất hiện ta chọn các mục cần
kiểm tra lỗi sau đó chọn OK để bắt đầu kiểm tra .





Sau khi kiểm tra xong các lỗi ( ERROR ) và các cảnh báo ( WARNING ) sẽ
xuất hiện ở cửa sổ Session log hoặc xuất hiện dưới dạng file Notepad nếu ta
chọn mục View Output .



Đồng thời trên trang vẽ nguyên lý xuất hiện các vị trí đánh dấu lỗi (DRC
marker ) , Double click vào các vị trí lỗi này để biết chi tiết các lỗi , để xoá
các vị trí đánh dấu lỗi ta sử dụng phím Delete .

Tạo file Netlist

Để chuyển file mạch nguyên lý ở phần Capture sang file mạch in ở phần
Layout chúng ta phải tạo file Netlist . Chọn công cụ Creat netlist trên Tool
bar để tạo file Netlist .



Hộp thoại Create Netlist xuất hiện ,chúng ta chọn mục Layout , chọn đơn vị
đo inch hoặc milimet tùy ý , chọn đường dẫn chứa file Netlist , chọn OK .