Giáo trình Thiết kế mạch điện tử

CHUYÊN ĐỀ 1
THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI PHẦN MỀM EAGLE LAYOUT EDITOR

1.1. Khái quát chương trình Eagle Layout Editor
­ Chào   mừng   các   bạn   đến   với   chương   trình   EAGLE   phiên   bản   dành   cho 
Windown, Mac, Linux.
­ EAGLE có nghĩa là: Easily
Applicable
Graphical
Layout
Edition
­ Chương trình này được phát triển bởi CadSoft Computer, Inc (Germany)
Phone: +1 954 ­ 237 – 0932
Fax: +1 954 ­ 237 – 0968
E ­ mail: 
Web:  
­ Điều đặc biệt nữa đây là chương trình Freeware với đầy đủ các tính năng giống  
như bản shareware.
­ EAGLE được chia ra làm ba phiên bản cho mỗi người dùng khác nhau.
Professional Edition
Standard Editon
Light Edition
­ Bản Light Edition
1


+ Bản này thường dùng trong giảng dạy…bản này thực chất là bản Freeware 
được cài đặt sẵn.
+ Không gian thiết kế tối đa là 10cm x 8cm
+ Hỗ trợ thiết kế với 2 lớp
+ Mỗi sơ đồ mạch điện gồm 1 Sheet

­ Bản Standard Edition
+ Dùng cho cá nhân với không gian thiết kế không rộng lắm
+ Một vài tính năng bị giới hạn
+ Thiết kế board tối đa được 4 lớp (Bottom, Top và 2 lớp bên trong)
+ Sơ đồ mạch điện up tối đa 99 sheet
+ Không gian thiết kế tối đa là 16cm x 10cm
­ Bản Professional Edition
+ Dùng cho thương mại
+ Không giới hạn không gian thiết kế (64 x 64 inch)
+ Sơ đồ mạch điện up lên tới 999 sheet
+ Hỗ trợ toàn bộ linh kiện chíp dán SMD
+ Xuất dữ liệu data nhiều định dạng
+ Tạo thư viện linh kiện mới từ thư viện có sẵn bằng cách kéo & thả
+ Hỗ trợ thao tác xoay các góc độ
+ Thiết kế với mức layer tối đa là 16 lớp
+ Các tính năng đầy đủ và không bị giới hạn.
­ Với phiên bản EAGLE 7x người sử  dụng có thể  thấy được hình dáng và các 
thông số kích thước của linh kiện rất có thuận lợi trong việc lựa chọn linh kiện  
khi thiết kế.
­ Chương trình Eagle cho phép người sử  dụng vẽ  sơ  đồ  nguyên lý mạch điện 
trong cửa sổ soạn thảo Schematic và sau đó chuyển sang sơ đồ Board PCB một  
cách nhanh chóng và vô cùng đơn giản chỉ với một thao tác chuột.
­ Yêu cầu hệ thống: Windown 98/ WinNT/ XP
Độ phân giải màn hình 800x 600
­ Thiết bị ngoại vi: Máy in kim hoặc Laser, Máy khoan lỗ
1.2. Hướng dẫn cài đặt Eagle Layout Editor 7.1.0
­ Tải phần mềm cadsoft_eagle­win­7.1.0, click chu ột trái vào file cài đặt  eagle­
win­7.1.0.exe.   Hộp   thoại  WinZip   Self­Extractor­eagle­win­7.1.0.exe  hiện   ra 
chọn Setup.

2 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g


­

Hộp thoại EAGLE 7.1.0 Setup xuất hiện chọn Next.

3 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g


­
­

Chờ cho quá trình cài đặt hoàn thành chọn OK để kết thúc.
Sau đó hộp dưới đây hiện ra bạn chon Run as Freeware rồi chọn Next.

4 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g


­ Copy file crack vào thư mục cài đặt EAGLE 7.1.0
1.3. Khởi động chương trình
+ Để khởi động chương trình lựa chọn một trong các cách sau:
Cách 1: Kích chuột vào biểu tượng EAGLE 7.1.0  
 trên desktop.
+ Cách 2: Vào Start → Programs → EAGLE Layout Edition 7.1.0 như  hình vẽ 
dưới đây
+

+

Cách 3: Kích vào biểu tượng EAGLE 7.1.0 trên thanh Quick launch như hình 
vẽ

5 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g


+ Giao diện phần mềm EAGLE 7.1.1

­
+
+
+

+
­

Tại cửa sổ này có thể thực hiện thao tác mở:
Schematic dùng cho việc thiết kế sơ đồ nguyên lý…
Board dùng cho việc thiết kế mạch in… và xuất ra in ấn.
Library dùng cho việc thiết kế mẫu linh kiện nếu trong cơ sở dữ liệu của 
Eagle chưa có.
Tạo một Project ta làm như sau: File/New/Project
Project chứa đựng các file dạng nguyên lý, mạch in… của một dự án mà chúng  
ta muốn tạo ra.

6 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  

D ươ n g


+

Thêm file nguyên lý (Schematic) vào dự án Lession 1

+

Sau khi đã thêm file nguyên lý (Schematic) vào dự án thì cần lưu lại, giả sử lưu  
file nguyên lý cũng dưới tên Lession 1 ta làm như sau: 

7 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g


­

Thêm file mạch in (Board) vào dự án Lession 1

8 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g


+

Sau khi đã thêm file mạch in (Board) vào dự  án thì cần lưu lại, giả  sử  lưu file 
nguyên lý cũng dưới tên Lession 1 ta làm như sau: 

+

Dự án được tạo ra gồm file nguyên lý (Schematic) và mạch in (Board)

1.4. Thiết kế mạch nguyên lý Schematic
9 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g


Mở file nguyên lý Lession 1.sch trong Project Lession 1 vừa tạo.
+ Giao diện cửa sổ thiết kế sơ đồ nguyên lý Schematic
+

 Các lệnh cơ bản
Ký 
hiệu

Tên lệnh

Chỉ dẫn

Information
Show

Xem thông tin của linh kiện hoặc dây nối
Kiểm tra sự nối mạch hay chưa
Lựa chọn hiển thị  các lớp vẽ  và cho phép tạo thêm lớp layer 
mới
Chọn thêm tọa độ thứ 2 trên bản vẽ
Di chuyển linh kiện trên sơ đồ nguyên lý, mạch in
Sao chép linh kiện

Linh kiện sẽ được đổi chiều (lấy đối xứng)
Xoay linh kiện với các góc 900, 1800, 2700
Nhóm 1 số linh kiện hay phần mạch điện cần di chuyển hoặc 
cắt
Thay đổi các thông số của mạch điện
Dán linh kiện hoặc phần mạch đã được copy hoặc đã được 
cắt
Lệnh xóa linh kiện hay dây nối

Display
Mark
Move
Copy
Mirror
Rotate
Group
Change
Paste
Delete

10 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g


Add
Pinswap
Replace
Gateswap
Name
Value

Smash
Miter
Split
Invoke
Wire
Text
Circle
Arc
Rect
Polygon
Bus
Net
Junction
Label
Attribute
Dimension
ERC
Error

Mở/thêm thư viện linh kiện để vẽ mạch
Hoán đổi vị trí chân linh kiện
Thay thế linh kiện trong mạch bằng linh kiện khác
Hoán đổi vị trí cổng của linh kiện
Thay đổi tên gọi của linh kiện trên mạch điện
Lệnh thay đổi thông số (giá trị) của linh kiện trên mạch điện
Sắp xếp lại vị trí Name/Value của linh kiện trên mạch
Bo tròn góc đường đi dây
Chia đường nối ra thành từng phần
Kích hoạt cổng khác (chân) từ một linh kiện
Lệnh này thực hiện vẽ dây nối mạch điện

Dùng để viết 1 dòng chữ trên mạch điện
Lệnh dùng để vẽ 1 đường tròn
Lệnh dùng để vẽ 1 cung tròn
Lệnh dùng để vẽ 1 hình chữ nhật
Thực hiện vẽ kín những phần mạch không cần dùng đến trong  
mạch in (dùng để đổ đồng mạch in)
Lệnh này giúp vẽ mạch điện 1 cách gọn gàng và dễ nhìn nhất
Lệnh này thực hiện nối mạng các linh kiện cần nối với nhau
Lệnh tạo các điểm nối mạch điện
Lệnh thực hiện đặt tên các đường nối trong mạch, các đường  
nối cùng tên được nối với nhau
Đặt thuộc tính cho một linh kiện nào đó
Dùng để đo và ghi kích thước mạch điện
Lệnh này giúp kiểm tra những lỗi trong mạch điện
Lệnh này cũng giúp kiểm tra lỗi trên mạch điện

 Hiển thị lưới tọa độ GRID
­ Chức năng cho phép hiển thị  lưới để  định vị  linh kiện một cách chính xác và  
thẩm mỹ. Chức năng này không được hiển thị  khi mở  chương trình thiết kế 
mạch EAGLE. Để gọi chức năng này ta có thể gõ lệnh  Grid on hoặc nhấp vào 
biểu tượng Grid.

11 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g


Thực hiện các thao tác tùy chọn hiển thị Grid rồi nhấn OK
 Chức năng phóng đại

Để quan sát được các linh kiện trong bản vẽ theo ý muốn sử dụng các lệnh sau:

+ FIT: Hiển thị toàn bộ mạch điện
+ ZOOM +: 
Phóng to hình ảnh
+ ZOOM ­: 
Thu nhỏ hình ảnh
+ REDRAW: 
Làm rõ mạch điện
+ SELECT: 
Chọn phần cần phóng to
 Các hình vẽ cơ bản

12 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g


Vẽ đường thẳng (dây nối)
Để vẽ đường thẳng gõ lệnh trên thanh Command line hoặc chọn biểu tượng 
Khi muốn kết thúc bạn có thể  nhấp vào biểu tượng Stop hoặc nhấn phím tắt  
ESC trên bàn phím máy tính.
Thông số của Wire:




Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển LED quảng cáo

13 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g

­

Lấy các linh kiện cần thiết đặt vào bản vẽ nguyên lý Schematic

­

Đánh tên linh kiện cần tìm vào mục  Search, cụ  thể   ở  đây cần lấy linh kiện 
AT89C52 của hãng Atmel ta đánh tên AT89C52*

14 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g


­

Để lấy linh kiện điện trở R1 ta làm như sau:

­

Để lấy tụ điện không phân cực (tụ gốm) C1và C2 có giá trị 33pF (Tụ ghi 330);  
C3 và C6 có giá trị 104pF (Tụ ghi 104) ta làm như sau:

15 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g


­

Để lấy tụ phân cực (tụ hóa) C4 (10uF/25V/4x7mm) ta làm như sau:

Khoảng  cách 
2  chân  mạch 
in  của  tụ 
điện

­

Đường  kính 
đường  bao 
ngoài 
tụ 
điện

Để lấy tụ phân cực (tụ hóa) C5 (220uF/16V/6x11mm) ta làm như sau:

16 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g


Khoảng  cách 
2  chân  mạch 
in  của  tụ 
điện

­

Đường  kính 
đường  bao 
ngoài 
tụ 

điện

Để lấy thư viện linh kiện thạch anh (Crystal) ta làm như sau:

                  
­ Để lấy IC 74LS245 ta làm như sau:

17 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g


                  
­ Để lấy IC ổn áp 7805 ta làm như sau:

                  
­ Để lấy diode D1 ta làm như sau:

                  
18 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g


­

Để lấy LED 1 ta làm như sau:

                  
­ Để lấy transistor ngược TIP41C ta làm như sau:

                  

­ Để nguồn +5V, +12 và GND ta làm như sau:

19 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g


                  
­ Để lấy Header (đầu nối) ta làm như sau:

                  
­ Sau khi lấy ra những linh kiện cần thiết để vẽ mạch in sử dụng lệnh Move để 
di chuyển và sắp xếp linh kiện cho hợp lý ta được như sau:
+ Click chuột trái vào linh kiện để di chuyển linh kiện đến vị trí mong muốn.
+ Để  xoay linh kiện thì chỉ  cần nhấn chuột phải trong khi đang di chuyển linh  
kiện.
+ Chỉ có thể xoay linh kiện theo các góc 900, 1800, 2700

+ Kết quả được như hình vẽ dưới đây:
20 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g


            
­ Để nối dây liên kết các linh kiện với nhau chọn lệnh Wire, click chuột trái vào 
đầu linh kiện cần nối dây, sau đó click chuột trái 2 lần vào đầu linh kiện được 
nối tới.

­

Để lấy vẽ các cụm gồm LED, điện trở, TIP41C một cách nhanh chóng ta dùng 

lệnh sao chép nhóm linh kiện như sau:

21 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g


Sau khi thực hiện lệnh Copy Group ta được như sau:

Một số linh kiện chưa được kết nối và để kết nối chúng một cách dễ nhìn ta sử 
dụng lệnh  Lable  để  đặt tên cho các chân linh kiện cùng tên thì được nối với  
nhau.
+ Trước hết dùng lệnh Wire để vẽ một số đường chờ như sau:
­

22 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g


+

Dùng lệnh Lable để  đặt tên các đường mạch nối đến nhau: Chọn lệnh  Lable 
sau đó click chuột trái vào đường mạch cần đặt tên.

+

Click chuột phải vào đường được đặt nhãn mặc định N$29 và chọn Name, một 
hộp thoại Name xuất hiện, nhập tên muốn đặt cho đường mạch rùi nhấn OK.

23 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g

+ Sau khi đặt tên nhãn ta được như sau:

+ Các đường mạch có tên giống nhau thì được nối với nhau

24 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g


­

Để thay tên cho linh kiện ta làm như sau:

Hoặc

­

Để gán giá trị cho linh kiện ta làm như sau:

25 | P a g e               G i á o   t r ì n h   v ẽ   đ i ệ n   –   đ i ệ n   t ử ,   t r ườ n g   C Đ   H ả i  
D ươ n g