(NB) Giáo trình Thiết kế mạch bằng máy tính cung cấp cho người học những kiến thức như: Cài đặt phần mềm; Thiết kế mạch nguyên lý; Tạo thư viện chân linh kiện; Thiết kế mạch in. Mời các bạn cùng tham khảo!
Các phần mềm thiết kế mạch điện tử
Phần mềm thiết kế mạch điện tử Altium Designer
Altium Designer Ở đây là phiên bản 18 bản mới nhất hiện trong, các bạn có khả năng tải bản cũ hơn nếu như thấy tiện sử dụng
Sơ lược về ứng dụng Altium Designer:
Altium Designer tích hợp công nghệ và tính năng thiết yếu cho phát triển sản phẩm điện tử hoàn chỉnh, bao gồm thiết kế hệ thống bo mạch, FPGA, phát triển phần mềm nhúng cho FPGA, và sắp xếp mạch in (PCB) Phần mềm này thống nhất toàn bộ quy trình, giúp người dùng quản lý hiệu quả mọi khía cạnh của quá trình phát triển trong một môi trường tích hợp duy nhất Khả năng quan sát và quản lý dữ liệu thiết kế hiện đại cho phép người dùng tạo ra các sản phẩm điện tử thông minh với chi phí thấp hơn và thời gian phát triển ngắn hơn Tuy nhiên, sự phong phú về tính năng cũng khiến Altium Designer trở nên nặng nề, với nhiều tính năng mà người dùng có thể không sử dụng.
Phần mềm thiết kế mạch điện tử Proteus
Proteus là công cụ thiết kế 3D sinh ra để mô phỏng bảng mạch in điện tử [Printed Circuit-Boards (PCB)]
Proteus là phần mềm thiết kế PCB dễ sử dụng với tính năng mạnh mẽ, giúp kỹ sư thiết kế, thử nghiệm và bố trí mạch một cách chuyên nghiệp Phiên bản Proteus Design Suite 8 cung cấp gói phần mềm toàn diện cho các kỹ sư hiện đại, với gần 800 biến thể vi điều khiển sẵn sàng cho mô phỏng trực tiếp từ sơ đồ mạch Đây là một trong những phần mềm bố trí PCB chuyên nghiệp và trực quan nhất hiện có trên thị trường.
Chương trình này được phát triển đặc biệt cho những người làm việc trong lĩnh vực điện tử, tập trung vào thiết kế và mô phỏng mạch điện tử một cách dễ dàng nhưng chuyên nghiệp Proteus cho phép người dùng làm việc với các thiết kế điện tử trong môi trường 3D và có khả năng xây dựng các dự án phức tạp.
Proteus yêu cầu người dùng có kiến thức kỹ thuật để bắt đầu sử dụng, do đó không phù hợp cho người mới bắt đầu Tuy nhiên, nó sở hữu một giao diện trực quan và được tổ chức hợp lý, giúp người dùng dễ dàng thực hiện các nhiệm vụ Chẳng hạn, phần mềm cho phép bạn kéo và thả các đối tượng và các phần tử khác nhau mà bạn muốn đặt trên giao diện.
Phần mềm thiết kế mạch điện tử nguyên lý Eagle
Eagle là phần mềm thiết kế điện công nghiệp mã nguồn mở, mang lại nhiều tiện ích cho người dùng trong việc thiết lập và sử dụng Đây là công cụ phổ biến nhất trong lĩnh vực thiết kế điện công nghiệp hiện nay.
Eagle là một phần mềm thiết kế mạch được yêu thích bởi khả năng tiết kiệm thời gian cho người dùng Tuy nhiên, điểm yếu lớn nhất của Eagle là tính năng không đa dạng.
Phần mềm thiết kế mạch điện tử Sprint Layout
Sprint Layout là phần mềm được người dùng tin cậy và đánh giá cao nhờ vào các tính năng hiện đại Nó cho phép người dùng thiết kế trên 2 lớp với nhiều chức năng độc đáo Đặc biệt, phần mềm này có kích thước gọn nhẹ, thuận tiện cho việc sử dụng.
Sprint Layout mang đến cho người dùng khả năng thiết kế mạch linh hoạt và dễ dàng Thư viện của phần mềm cho phép người dùng định nghĩa lỗ và tạo ra các khoáng sản mới Đặc biệt, các đường đổ Plate của Sprint Layout thể hiện mạch điện, công suất và các chức năng công nghiệp một cách hoàn hảo Người dùng sẽ ngay lập tức yêu thích trải nghiệm này từ lần sử dụng đầu tiên.
Các tính năng trên phần mềm Altium
Việc cài đặt Altium vẫn yêu cầu người dùng tải gói cài đặt từ trang chủ của Altium, và quá trình cài đặt sẽ tự động diễn ra sau khi tải xong Dung lượng tải về phụ thuộc vào gói cài đặt mà người dùng lựa chọn; với Altium Designer 15 và các gói liên quan đến thiết kế mạch, dung lượng chỉ cần hơn 1GB, trong khi các bộ cài offline có thể lên tới 3GB.
- Đặt luật thiết kế cho RAM DDR3 DDR4 rất nhanh
Gần đây, phần mềm PADs của Mentor Graphics đã quảng cáo rằng kỹ sư thiết kế mạch DDR3 có thể hoàn thành layout trong vòng 3 phút Video demo của họ chứng minh điều này, nhờ vào việc thiết lập quy tắc chính xác Ngay lập tức, Altium đã phản hồi bằng một clip giới thiệu tính năng mới giúp cấu hình layout DDR3 và DDR4 nhanh chóng, tích hợp vào công cụ xSignals Đây được coi là một cập nhật đột phá cho thiết kế mạch tốc độ cao.
- Tạo 3D step ngay khi tạo footprint bằng IPC Generator
Altium Designer tích hợp công cụ tạo thư viện theo chuẩn IPC, giúp người thiết kế tạo footprint nhanh chóng và chính xác Trong các phiên bản trước, phần mềm chỉ cho phép tạo ra những khối 3D vuông, nhưng với các cải tiến mới, Altium Designer đã nâng cao khả năng thiết kế.
Designer 16 có một chút thay đổi, những khối này có thể được dùng luôn thành step 3D
- Mô phỏng clearance trong quá trình layout
Hiện nay, các vùng không thể route trên PCB giúp các nhà thiết kế dễ dàng quan sát đường đi và hướng dẫn di dây trong quá trình vẽ mạch Tính năng này có thể được bật hoặc tắt nhanh chóng bằng phím tắt.
- Căn đều khi sắp xếp linh kiện
Tính năng sắp xếp linh kiện trong Altium Designer 16 thực sự rất cần thiết và đáng mong đợi Phiên bản này cải thiện khả năng hỗ trợ sắp xếp linh kiện trên PCB, cho phép người dùng dễ dàng di chuyển và căn chỉnh linh kiện với các đường snap để đảm bảo sự đồng đều hoặc đối xứng Thêm vào đó, tính năng đẩy linh kiện trong quá trình sắp xếp cũng mang lại sự tiện lợi, giúp nâng cao hiệu quả thiết kế.
BÀI 1: CÀI ĐẶT PHẦN MỀM ATIUM
Ngày nay, việc sử dụng máy tính để thiết kế mạch điện đã trở thành xu hướng phổ biến, giúp tăng tốc độ và độ chính xác trong công việc Phần mềm thiết kế mạch điện Altium cho phép người dùng chỉnh sửa và tối ưu hóa mạch điện trước khi triển khai mạch chính thức Trong bài viết này, chúng ta sẽ bắt đầu cài đặt phần mềm Altium để phục vụ cho việc thiết kế mạch điện.
- Cài đặt được phần mềm Altium
- Gỡ bỏ phần mềm Altium khỏi máy tính
- Rèn luyện tính tỉ mỉ, chính xác, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị
Cài đặt phần mềm
- Hướng dẫn cài đặt Altium Designer 21
Bước 1: Tắt tất cả các phần mềm diệt virus (Chú ý tắt cả Windows Defender)
Bước 2: Bạn giải nén file cài đặt vừa download về, sau đó kích đúp vào file “Altium Designer 21.2.1 Build 167.iso” để mount vào ổ đĩa ảo như hình bên dưới
Bước 3: Ở bước này bạn tiến hành cài đặt phần mềm Altium bằng cách chạy file AltiumDesigner21Setup.exe và chọn Next để tiến hành cài đặt:
Bước 4: Chọn ngôn ngữ tại mục Select language và chọn I accept the agreement và chọn Next như hình bên dưới
Bước 5: Chọn các công cụ mà bạn muốn cài, rồi chọn Next như hình (có thể bỏ chọn những phần không muốn cài đặt)
Bước 6: Chọn thư mục để cài đặt phần mềm Altium Designer, sau đó chọn Next
Bước 7: Chọn Don’t participate rồi tiếp tục chọn Next
Bước 8: Tiếp tục chọn Next
Chờ cho quá trình tự động cài đặt Altium Designer 21 được hoàn tất
Bước 9: Sau đó, bỏ chọn Run Altium Dsigner và chọn Finish để kết thúc quá trình cài đặt
Step 10: To use Altium Designer 21, you must activate the software Locate the virtual drive and copy the "shfolder.dll" file from the "Licenses" folder to the installation directory at "C:\Program."
Step 11: Launch the Altium Designer program and select "Add standalone license file." Alternatively, you can run "ADLicenseGen.exe" to create a personalized license file for activating the software.
Sau đó chọn một bất kì file nào trong thư mục Licenses
Khi add xong, chương trình cho biết thời gian sử dụng như sau:
Như vậy là tôi đã hướng dẫn xong phần cài đặt phần mềm Altium Designer 21 bằng hình ảnh một cách chi tiết.
Gỡ bỏ phần mềm
- Phần mềm được gỡ bỏ giống các phần mềm khác
BÀI 2: THIẾT KẾ MẠCH NGUYÊN LÝ
Altium là phần mềm mạnh mẽ cho thiết kế sơ đồ nguyên lý mạch điện, cung cấp thư viện phong phú và cho phép người dùng dễ dàng tạo linh kiện mới, giúp tăng tốc độ hoàn thành công việc thiết kế.
- Trình bày được cú pháp và hoạt động của các lệnh
- Áp dụng giải thích hoạt động của các đoạn chương trình ứng dụng
- Rèn luyện kỹ năng lập trình, tính cẩn thận, tỉ mỉ và chính xác
Tạo và lưu trữ dự án
Giới thệu Altium Design
Để khởi động chương trình vào Start →Altium → Altium Designer
Giao diện khởi động của phần mềm Altium Designer 09, như hình 2.1, có sự khác biệt giữa các phiên bản.
Hình 2.1 Cửa sổ chính khi khởi động chương trình
Trong quá trình thiết kế, người dùng có thể dễ dàng chuyển đổi giữa các cửa sổ soạn thảo như Schematic Editor và PCB Editor bằng cách chọn các Tab ở góc dưới màn hình hoặc truy cập vào View → Workspace Panel Nếu không thấy các Tab này, hãy đánh dấu lựa chọn trong View → Status Bar Khi di chuyển giữa các Editor, số lượng và loại Tab phía dưới màn hình sẽ tự động thay đổi để phù hợp với môi trường thiết kế.
Thiết lập một dự án mới
Project là nơi lưu trữ tất cả các liên kết đến tài liệu và thiết lập liên quan đến thiết kế File Project có định dạng xxx.PrjPCB, là một file văn bản ASCII chứa danh sách tất cả tài liệu và thiết lập Những tài liệu không thuộc về bất kỳ Project nào được gọi là tài liệu rời.
“Free Document “ Project mặc định mới được tạo ra có tên là PCB_Project1.PrjPCB
- Trên màn hình khởi động kích chọn vào File và chọn Blank Project
- Hoặc : File → New → PCB Project
- Hoặc sử dụng phím tắt: F,N,J,B
- Tạo một tài liệu Schematic: Tàiliệu Schematic là nơi thiết kế chi tiết bản vẽ mạch điện Có thể thực hiện như sau :
- Hoặc: Click chuột phải vào Project, chọn Add New to Project→Schematic→ Ctrl+S (lưu tên )
- Sử dụng phím tắt: F,N,S - Sử dụng phím tắt: F,N,P
- Tạo một tài liệu PCB: Tài liệu PCB là nơi thiết kế mạch in từ nguyên lý của mạch điện Có thể thực hiện như sau :
- Hoặc: Click chuột phải vào Project,chọn Add New to Project→PCB→ Ctrl+S (lưu tên ).
Cửa sổ thiết kế mạch nguyên lý
Các công cụ cơ bản khi vẽ mạch nguyên lý
Để vẽ được sơ đồ nguyên lý trên, trước tiên chúng ta cần tìm hiểu các công cụ vẽ trên thanh Menu lệnh
- Place Wire : Dùng để nối dây
- Place Bus : Vẽ đường Bus
- Place Signal Harness : Nhóm các tín hiệu Bus và Wire
- Place Bus Entry : Đặt các điểm vào Bus
- Place Net Label : Đặt tên cho các đường dây nối
- GND Power Port : Lấy điểm đất
- VCC Power Port : Lấy nguồn
- Place Part : Dùng để chọn linh kiện
- Place Sheet Symbol : Tạo bảng kí hiệu biểu diễn cho trang thiết kế
- Place Sheet Entry : Thêm điểm nối mạng mạch vào bảng Sheet Symbol
- Place Harness connector : Dùng để tạo Signal Harness bao gồm Bus và Wire
- Place Port : Tạo cổng trên sơ đồ khối
- Place No ERC: Đặt ký hiệu không kết nối trên các chân được bỏ trống
Đặt kích thước cho bản vẽ
Dể chọn kích thước cho bản vẽ ta chọn Design→Document Options Một cửa sổ hiện ra để chọn khổ giấy
Ta có thể chọn kích thước theo Inches hoặc Milimeters ở mục Units Và có thể chọn khổ giấy mặc định theo A4, A3, A2, A1, A0 hoặc chọn theo Custom style, rồi bấm OK.
Một số phím tắt hay dùng khi vẽ mạch
Khi vẽ mạch để cho nhanh ta thường sẽ sử dụng các phím tắt thông dụng sau
- Phím P+P : Để lấy linh kiện
- Phím SPACE : Quay linh kiện đã chọn
- Phím X : Lật linh kiện đã chọn trục X
- Phím Y : Lật linh kiện đã chọn trục Y
- Ctrl+Shift+L (hoặc A+L): Căn chỉnh các linh kiện thẳng hàng dọc
- Ctrl+Shift+T (hoặc A+T) : Căn chỉnh các linh kiện thẳng hàng ngang
- Ctrl+Shift+H (hoặc A+H) : Căn chỉnh các linh kiện cách đều nhau theo hàng ngang
- Ctrl+Shift+V (hoặc A+V) : Căn chỉnh các linh kiện cách đều nhau theo hàng dọc
- Phím T+N : Đặt tên tự động
- Shift + Space : Xoay linh kiện 450 độ
- Shift + chuột trái : Copy linh kiện
- Phím V+I : Phóng to bản vẽ
- Phím V+O : Thu nhỏ bản vẽ
- Phím Ctrl+S : Lưu bản vẽ.
Tạo thư viện nguyên lý
Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch ổn định tốc độ động cơ
Mạch ổn định tốc độ động cơ có sơ đồ nguyên lý như sau:
Khởi động chương trình từ shortcut trên destop màn hình nền hoặc từ Menu Start>>
All programs >>Altium Designer >> Altium Designer Khi đó cửa sổ làm việc của
Altium Designer có dạng như sau: Để tạo sơ đồ nguyên lý trước hết ta cần tạo 1 project (Dự án) mới:
Từ menu File >> New >> Project >> PCB Project
Việc sử dụng phím tắt như F, N, J, B sẽ giúp bạn thiết kế nhanh hơn Các phím tắt tương ứng với menu được gạch chân dưới menu hoặc lệnh Chúng ta chọn "PCB Project" (Dự án mạch in) để chuyển từ sơ đồ nguyên lý sang mạch in trong các chương sau, với PCB là viết tắt của "Printed Circuit Board" (mạch in).
Trên cửa sổ Projects ở bên trái Bàn làm việc, một dự án mới với tên mặc định là PCB_Project1.PrjPCB sẽ xuất hiện, kèm theo thông báo bên dưới.
No Documents Added: Do chưa có tài liệu, bản vẽ nào trong dự án
Để lưu Project với tên mới, bạn hãy nhấp chuột phải vào PCB_Project1.PrjPCB Một menu sẽ xuất hiện, chọn "Save project." Trong cửa sổ hiện ra, hãy chọn vị trí lưu trữ và đặt tên mới cho project tại mục "File name" là Baitap1.PrjPCB.
Cửa sổ project sẽ hiển thị tên mới là Baitap1.PrjPCB Để thêm bản vẽ sơ đồ nguyên lý mạch điện vào project, bạn hãy nhấp chuột phải vào Baitap1.PrjPCB, sau đó chọn "Add New to Project" và tiếp tục chọn "Schematic" Nếu bạn đã có bản vẽ từ trước, bạn có thể chọn "Add Existing to Project", tuy nhiên hiện tại chúng ta chưa có bản vẽ nào để sử dụng lựa chọn này.
Trên cửa sổ Project của Baitap1.PrjPCB, tài liệu nguồn mới có tên mặc định là Sheet1.SchDoc đã xuất hiện, kèm theo hai biểu tượng: tờ giấy đỏ cho biết đã có sự thay đổi trong project mà chưa được lưu, và tờ giấy trắng cho thấy tài liệu Schematic chưa có thay đổi nào Để lưu bản vẽ với tên mới, ta bấm phải vào Sheet1.SchDoc, chọn Save, sau đó chọn nơi lưu và đặt tên mới cho bản vẽ, ví dụ như Nguyenly1.SchDoc Tên mới này cũng sẽ được hiển thị trong cửa sổ quản lý project Đồng thời, môi trường làm việc của Altium sẽ tự động chuyển sang môi trường vẽ mạch nguyên lý.
Phân tích mạch nguyên lý đầu bài cho ta thấy: Mạch gồm 5 diện trở, 1biến trở, 2 tụ điện, 1 cuộn dây, 3 diode, 1 triac, 2 transistor npn, 1 công tắc chuyển mạch 3 chấu,
Để lấy các linh kiện cho mạch nguyên lý trong Altium, chúng ta cần truy cập vào thư viện linh kiện Đầu tiên, di chuyển chuột đến menu Libraries ở góc phải màn hình Nếu không thấy menu này, hãy vào menu Design để hiển thị nó.
Để mở cửa sổ Libraries, bạn có thể sử dụng phím tắt D hoặc B Sau đó, kéo và thả cửa sổ này vào góc phải của chương trình bằng cách ấn và giữ chuột trái Hoặc bạn có thể nhấn vào nút để chuyển khung Libraries sang chế độ tự động Nn, giúp menu Libraries hiển thị ở góc phải cho việc thao tác dễ dàng hơn Cửa sổ Libraries sẽ xuất hiện ngay sau đó.
Thư viện Miscellaneous Devices.IntLib tự động xuất hiện và chứa nhiều linh kiện đơn giản như điện trở, tụ điện và transistor Để thêm điện trở, bạn chỉ cần gõ "Res1" vào khung tên linh kiện, và hình dạng cùng chân cắm sẽ hiển thị bên dưới Sau đó, nhấp vào "Place Res1" để chèn điện trở vào sơ đồ.
Bên cạnh con trỏ chuột, một sợi tóc hình chữ thập (crosshair) xuất hiện, và linh kiện Res1 di chuyển theo con trỏ này Tuy nhiên, hãy đợi trước khi ấn chuột trái lần nữa để đặt Res1 vào mạch nguyên lý Để xem các thông số và tùy chọn về linh kiện, hãy bấm phím Tab để hiển thị hộp thoại Component Properties.
Tại mục Properties, thay đổi Designator từ R? thành R1 để ký hiệu linh kiện, từ đó mỗi lần sử dụng Res1, ký hiệu sẽ tự động tăng lên (R2, R3, ) Để mô tả linh kiện, có thể bỏ chọn mục Visible trong khung Comment Giá trị điện trở cần nhập lại là 39K, vì mặc định là 1K, tại mục Parameter for R?-Res1, khung Value cần thay 1K bằng 39K và đảm bảo dấu tích xuất hiện để giá trị hiển thị trên bản vẽ Sau khi hoàn tất, nhấn OK Lúc này, ký hiệu R? đã được thay bằng R1, nhưng hình dạng nhỏ, cần phóng to hình vẽ bằng phím.
Để điều chỉnh bản vẽ, hãy sử dụng phím Page Up trên bàn phím cho đến khi hình vẽ đạt yêu cầu và phím Page Down để thu nhỏ bản vẽ Chọn vị trí thích hợp trên bản vẽ, nếu muốn quay linh kiện, nhấn phím X hoặc Y, sau đó nhấn chuột trái để đặt linh kiện điện trở R1 Sau khi đặt xong, con trỏ chuột sẽ vẫn hiển thị linh kiện điện trở R2 do vẫn ở chế độ đặt Res1 Bạn có thể tiếp tục đặt 4 điện trở còn lại bằng cách chọn vị trí và đặt liên tiếp Để kết thúc việc lấy Res1, nhấn phím ESC Lưu ý rằng các giá trị điện trở khác nhau, vì vậy trước khi đặt R2, R3, R4, R5, hãy nhấn phím Tab để điều chỉnh giá trị hoặc có thể thay đổi sau.
Tương tự, để lấy 2 tụ điện: vào menu Libraries vẫn tại thư viện Miscellaneous
To insert a capacitor in your design, select the Cap device from the IntLib and click on Place Cap Before placing the capacitor onto the drawing, press the Tab key to display the Component Properties dialog box.
Để thiết lập giá trị tụ điện, hãy thay đổi C? thành C1 và bỏ chọn mục Visible trong khung Comment Giá trị mặc định của tụ này là 100pF, nhưng bạn có thể điều chỉnh giá trị này hoặc để lại để chỉnh sửa sau.
100pF tương đương với 0.1uF trong Khung Value của mục Parameters for C?-Cap (với chữ u đại diện cho ký tự micro) Nhấn OK và chọn hai vị trí khác nhau trên màn hình làm việc để đặt hai tụ điện này.
Tiếp theo, lấy Diode: tại menu Libraries, vẫn tại thư viện Miscellaneous
Để thêm diode vào khung tên linh kiện trong Devices.IntLib, bạn chỉ cần gõ từ khóa "Diode" Mặc định, một cầu diode sẽ hiển thị đầu tiên; bạn chỉ cần kéo xuống và chọn diode phù hợp theo hình vẽ bên cạnh.
Bài tập
Bài tập 1: Thiết kế mạch nguyên lý mạch dao động đa hài
Bài tập 2: Thiết kế mạch nguyên lý mạch đếm từ 0-9
Bài tập 3: Thiết kế mạch nguyên lý mạch ổn áp 5V
BÀI 3: TẠO THƯ VIỆN CHÂN LINH KIỆN
Phần mềm Altium cung cấp công cụ mạnh mẽ để tạo thư viện linh kiện Bài viết này sẽ hướng dẫn cách tạo thư viện chân linh kiện và cách sử dụng các thư viện có sẵn.
- Tạo được file thư viện chân
- Tạo được footprint của các linh kiện điện tử cơ bản
- Lấy được thư viện từ các nguồn về thư viện của mình
- Rèn luyện tính tư duy, sáng tạo và chủ động trong học tập
Điện trở
Bước 1: Trong panel Libraries, chọn thư viện Miscellaneous Devices.IntLib (vùng 1,)
Bước 2: Đánh tên điện trở là *res ở vùng 2 để lọc ra chủng loại linh kiện là điện trở
Bước 3: Nhấn giữ và kéo điện trở Res1 ra vùng thiết kế
Trong quá trình kéo điện trở ra vùng thiết kế, nhấn phím TAB để vào cửa sổ điều chỉnh thông số của điện trở
Chỉnh thông số của điện trở 100K như sau:
Vùng 1: Trường Comment cho là 100K
Vùng 2: Bỏ chọn ở lựa chọn Visible để không cho hiển thị giá trị trong trường
Comment trên bản vẽ nguyên lý (phần này chỉ cho hiển thị ở phần bản vẽ mạch in)
Vùng 3: Trường Value, đánh vào 100K, và tích vào dấu chọn Visible để hiển thị giá trị của điện trở trên bản vẽ nguyên lý
Vùng 4: Trường Footprint, cho phép lựa chọn kiểu chân của linh kiện trong bản vẽ PCB (hình dạng thực của linh kiện)
Trong ví dụ này, ta sử dụng kiểu chân mặc định của thư viện
Nhấn OK để hoàn thành bước điều chỉnh thông số cho điện trở vừa lấy ra
Để tiết kiệm thời gian, các điện trở còn lại sẽ được nhân bản với thông số giống như điện trở vừa lấy ra.
Diode
Nhiều người dùng phần mềm Altium Designer, kể cả những người có nhiều năm kinh nghiệm, vẫn gặp khó khăn trong việc tìm kiếm linh kiện trong thư viện của Altium, dẫn đến việc phải tạo lại thư viện SCH và Footprint, gây tốn thời gian và khó chịu Để khắc phục điều này, những ai chưa có bộ thư viện Altium có thể tải xuống thư viện tại liên kết dưới đây.
Download all Libraries, in single ZIP file (305MB)
Trong thư mục Library, bạn sẽ thấy nhiều thư mục con, mỗi thư mục được đặt tên theo hãng sản xuất linh kiện, chứa đầy đủ thư viện các linh kiện của từng hãng.
>> nếu ta biết được thông tin của hãng sản xuất linh kiện mà ta đang cần tìm thì ta có thể tìm kiếm nhanh hơn
Vậy làm sao để biết được các linh kiện đang cần tìm thư viện có những hãng nào sản xuất?
Truy cập vào trang web http://www.digikey.com/, nơi cung cấp một lượng lớn linh kiện điện tử từ các hãng nổi tiếng toàn cầu Trang web này giúp người dùng tìm kiếm thông tin nhanh chóng và dễ dàng, đồng thời cho phép tải xuống datasheet của các linh kiện.
Ví dụ ta đang cần tìm kiếm thư viện của IC "74HC595", các bạn gõ từ khóa tìm kiếm vào mục search:
>> trong phần tô vàng "Manufacturer" là danh sách các hãng sản xuất IC 74HC595, có thể danh sách này không đầy đủ nhưng chúng ta chỉ cần
>> quay trở lại phần mềm altium vào mục "search" để tìm kiếm linh kiện
>> Mục "Operator" dùng để chọn chế độ tìm kiếm, ở đây các bạn chọn chế độ
"contains" ( tìm kiếm tên linh kiện có chứa từ khóa tìm kiếm)
>>Mục "Value" các bạn điền từ khóa tìm kiếm vào đó
>>Chọn "Libraries on path" để tìm kiếm linh kiện theo đường dẫn ở trên (mục Path)
>> ở mục Path dẫn đến thư mục có tên hãng sản xuất linh kiện mà mình muốn tìm kiếm, rồi bấm "Search"
Trong quá trình thực hiện công việc này, bạn có thể cần phải lặp lại nhiều lần do không phải thư viện của tất cả các hãng đều cung cấp đầy đủ linh kiện Cụ thể, linh kiện 74HC595 có thể được tìm thấy trong thư viện của các hãng như On Semiconductor, Texas Instruments hoặc STMicroelectronics.
Tụ điện
Bước 1: Trong panel Libraries, chọn thư viện Miscellaneous
Bước 2: Đánh tên tụ là *CAP ở vùng 2 để lọc ra chủng loại linh kiện là tụ phẳng
Bước 3: Nhấn giữ và kéo tụ phẳng CAP ở vùng 3 ra vùng thiết kế
Bước 4: Điều chỉnh các thông số của tụ điện
Vùng 1: Tụ phẳng 100nF có kí hiệu trên thân linh kiện là 104, do vậy, vùng
Comment ta sẽ điền vào đó là 104
Bỏ chọn ở mục Visible của phần comment này để không cho hiển thị trong bản vẽ nguyên lý
Vùng 2: Giá trị thực của tụ là 100nF
Vùng 3: Cho phép chọn lại kiểu chân của linh kiện trong mạch in Ở bài này, ta để mặc định kiểu chân có sẵn của thư viện
Nhấn OK để hoàn thành bước hiệu chỉnh thông số của tụ điện
Bước 5: Nhân bản thêm một tụ điện phẳng
Cũng giống như cách nhân bản điện trở, ta làm theo một trong 3 cách sau:
Sử dụng tổ hợp phím Ctrl C và Ctrl V
Chọn vào linh kiện, nhấn giữ phím Shift và nhấn kéo chuột trái
Chọn vào linh kiện, sử dụng tổ hợp phím Ctrl R
Connector
- Tận dụng thư viện có sẵn
- Tím kiếm trong phần mềm giống linh kiện điện trở
IC
* Thiết kế thư viện nguyên lý
Tạo mới 1 file thư viện nguyên lý:
Thư viện nguyên lý giống như một ngôi nhà, nơi chứa đựng nhiều linh kiện và ký hiệu khác nhau, không chỉ giới hạn ở một linh kiện duy nhất Khi đặt tên cho thư viện, nên chọn một cái tên chung và dễ nhớ để thuận tiện cho việc nhận diện và sử dụng.
Mở Workspace SCH Library bên trái, bạn sẽ thấy tên một linh kiện mặc định Để thêm linh kiện khác, hãy nhấn vào nút Add.
Workspace SCH Library, các bạn có thể lấy nó ở vị trí mũi tên trong hình
Nháy kép vào tên linh kiện ở Workspace SCH Library, và làm theo như trong hình:
Chỉnh các thông số cho linh kiện
Default Designator: Số hiệu của linh kiện,U?: Số hiệu của IC
R?: Số hiệu của điện trở
Q?: Số hiệu của Transistor, FET,
Y?: Số hiệu của thạch anh
Dấu "?" là các số tự nhiên (1 2 3 4 ) mà sau này chúng ta dùng đến trong chức năng đánh số tự động của Altium
Giá trị của linh kiện được ghi trên vỏ, giúp công nhân dễ dàng lắp ráp và tham khảo danh sách linh kiện.
Symbol Reference: Tên của linh kiện khi được List trong danh sách của thư viện, mặc định là Component_1
Giá trị của linh kiện trong bản vẽ nguyên lý rất quan trọng cho người thiết kế và phân tích mạch, đồng thời cũng hữu ích để liệt kê linh kiện Nếu không có giá trị, người dùng cần tạo mới bằng cách sử dụng nút Thêm.
Trong Altium, cái nào ra trước thì nằm dưới cái ra sau
Khi vẽ, nếu bạn tạo khung màu vàng trước và sau đó thêm chân, chữ của chân sẽ nổi bật trên khung Ngược lại, nếu thêm chân trước rồi mới vẽ khung, chữ của chân sẽ bị chìm dưới khung và không thể nhìn thấy.
Tạo khung nền cho linh kiện
Tạo chân cho linh kiện
Hiệu chỉnh giá trị cho chân:
Trước tiên, ta phải biết các thông số của chân linh kiện, cái này được cho ở Datasheet của linh kiện Đọc DataSheet
Ta thấy rằng, MMA7260Q có:16 chân
7 chân không kết nối - NC
Vậy thông số các chân sẽ như sau:
Lưu ý: Độ dài các chân nên để là: 20 khoảng cách hẹp nhất giữa hai chân liền nhau là: 10
Sắp sếp tổng thế ta được như sau:
Nếu không muốn hiển thị các chân NC, chúng ta làm như sau:
+ Giữ Shift và kích chuột trái để gọi Workspace SCHLIB Inspector
+ Tích vào thuộc tính Hide Ẩn các chân NC
Các điều cần lưu ý khi tạo thư viện PCB, thêm linh kiện trong Altium:
- Không nên tạo thư viện tích hợp vì bất tiện cho việc cập nhật linh kiện mới
- Luôn để tâm của linh kiện trùng vào gốc tọa độ của bản vẽ (Orignal)
- Các kích thước lỗ khoan chân linh kiện thông dụng:
0.6mm, 0.8mm, 1mm, 1.2mm, 1.5mm, 2mm, 2.5mm, 3mm, 3.2mm
Không nên sử dụng kích thước lỗ tính bằng mil, vì trong điều kiện làm mạch ở Việt Nam, đơn vị này không phổ biến Việc khoan lỗ không đúng kích thước chân linh kiện có thể dẫn đến sự cố trong quá trình lắp ráp và hoạt động của mạch.
- Bề mặt bám thiếc thường thì để gấp đôi kích thước lỗ, nhưng còn tùy thuộc vào điều kiện thực tế của mạch
- Chuyển đổi linh hoạt giữa đơn vị Mil và mm, không nên gò bó vào một đơn vị nào đó
Ví dụ: Lỗ chân linh kiện để là 0.8mm, khoảng cách các chân để là 100mil
Phím tắt để chuyển đổi qua lại giữa 2 đơn vị là : Q
Để đạt được kích thước chuẩn nhất cho các linh kiện yêu cầu sự ghép khít và chính xác như Led matrix và Led 7 thanh, việc sử dụng phương pháp tọa độ và thành thạo công cụ Inspector là rất quan trọng.
Linh kiện có kích thước càng sát với kích thước thật thì sắp mạch sẽ càng gọn và khoa học
Nội dung chính của bài hướng dẫn này:
Thư viện PCB tương tự như thư viện SCH, cho phép lưu trữ nhiều linh kiện khác nhau Do đó, việc đặt tên cho thư viện này cần phải ngắn gọn và dễ nhớ.
Trong bài này, tên thư viện là Mylib.pcblib
Lưu thư viện với tên : MyLib.pcblib
Trong bài này, chúng ta sẽ tạo chân cho con MMA7260Q, các kích thước của nó đã được cho trong datasheet:
Tại Workspace PCB Library, nháy kép vào tên PCBCOMPONENT_1 và đổi tên như hình: Đặt tên linh kiện
Lưu ý: Tên của linh kiện nên để theo tên trong Datasheet
Tạo chân cho linh kiện: Chú ý những khung màu đỏ
Vẽ khung và sắp xếp chân như sau:
Lưu ý: Cách vẽ linh kiện đã được nói rõ ở trong: Thiết kế linh kiện dán Linh kiện sau khi hoàn chỉnh:
Kết nối linh kiện giữa hai thư viện
Lưu ý: Thư viện PCB và SCH nên để chung ở cùng một thư mục, khác thư mục chứa hệ điều hành
Mở thư viện SCH và thư viện PCB Ở thư viện SCH, chọn linh kiện cần liên kết chân và làm theo các bước lần lượt sau:
Kết nối linh kiện giữa hai thư viện
BÀI 4: THIẾT KẾ MẠCH IN
Altium là phần mềm thiết kế mạch in mạnh mẽ, giúp người dùng tạo ra các mạch điện phức tạp Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá và học cách sử dụng phần mềm này hiệu quả.
- Tạo được board thiết kế mới
- Chọn các thanh công cụ phù hợp để thiết kế mạch in
- Thiết kế được sơ đồ bố trí linh kiện và sơ đồ mạch in
- Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác và tư duy trong học tập
Tạo và lưu trữ file PCB
Bây giờ ta chuyển sang giai đoạn thiết kế mạch in của Mạch điều chỉnh tốc độ động cơ mà ta đã vẽ ở chương trước
Quay lại bản vẽ nguyên lý Nguyenly1.SchDoc để kiểm tra các chân cắm mặc định của linh kiện, Altium Designer cho phép người dùng linh hoạt chuyển đổi giữa các bản vẽ và tài liệu khác nhau trong cùng một phần mềm Để xem chân cắm của linh kiện, người dùng chỉ cần nhấp đúp vào linh kiện đó, hộp thoại Components Properties sẽ hiện ra Ví dụ, để xem chi tiết về linh kiện transistor Q2, chỉ cần nhấp đúp vào linh kiện này để mở hộp thoại Components.
Trong khung Models for Q2 – 2N3904, chân cắm mặc định của linh kiện này là TO-92 Để thay đổi chân cắm sang TO-220AB, bạn cần kích đúp vào linh kiện.
In the PCB Library window, uncheck the option to use the footprint from the Miscellaneous Devices.IntLib component and select "Any." Next, in the Footprint model section, you can either type "TO-220AB" directly in place of "TO-92" or click the Browse button to select the pin configuration from the list available in the Miscellaneous Devices.IntLib library.
To begin, click on "Browse " which will open the Browse Libraries window In this window, the current library displayed is Miscellaneous Devices.IntLib Scroll down to locate and select TO-220AB, then click to confirm your selection.
Để thay đổi chân cho transistor Q3, nhấp OK hai lần để quay lại bản vẽ Tiếp theo, nhấp đúp chuột vào tụ C1 để mở hộp thoại Component Properties Tại khung Models for C1-Cap, trong mục RAD-0.3, kéo mũi tên xuống và chọn chân cho tụ C1 là VP32-3.2, sau đó nhấp OK.
Để thay đổi chân cho linh kiện, cần thực hiện các bước sau: thay đổi chân cho C2, chân cho D1, D2, D3 thành AXIAL-0.3, trong khi các chân của linh kiện khác giữ nguyên như mặc định Cụ thể, chân cắm cho P1 và P2 là HDR1X2, chân cho L1 là AXIAL-0.9, chân cho điện trở là AXIAL-0.3, chân cho biến trở là VR5, và chân cho Triac Q1 được xác định rõ ràng.
369-03,cho công tắc S1 là TL36WW15050
Ta cần kiểm tra lỗi của bản vẽ Vẫn từ môi trường vẽ mạch nguyên lý, mở
ProjectBaitap1.PrjPCB, mở tài liệu Nguyenly1.SchDoc mà ta đã vẽ ở chương trước Tại cửa sổProject, bấm phải vào Baitap1.PrjPCB, tại menu hiện ra bấm chọn
Compile PCB ProjectBaitap1.PrjPCB, (hoặc từ menu Project >> Compile PCB
Xem lỗi của bản vẽ bằng cách: từ menu System ở cuối góc phải bản vẽ, chọn
The drawing has been verified to be error-free, allowing us to proceed to the printing stage To transition to the printing process, navigate to the Workspace Panel on the left side, click on the Files tab, and select PCB Board Wizard from the New from template menu.
Cửa sổ hiện ra bấm Next
Cửa sổ tiếp theo, ta chọn đơn vị đo độ dài cho bo mạch Có 2 lựa chọn là: Imperial và
Khi chọn đơn vị đo trong thiết kế mạch, nếu sử dụng hệ Imperial, đơn vị sẽ là mil, với 1000 mil tương đương 2.57 cm, thường được áp dụng cho các khoảng cách chân của linh kiện Ngược lại, nếu chọn hệ Metric, đơn vị sẽ là milimet Trong trường hợp này, chúng ta chọn theo hệ Imperial và tiếp tục nhấn Next.
Cửa sổ tiếp theo ta chọn 1 bo mạch mẫu có sẵn, cứ để như mặc định rồi bấm Next:
Cửa sổ tiếp theo cung cấp thông tin cụ thể về bo mạch: chọn Outline shape là
Rectangular (bo hình chữ nhật), Board Size lần lượt nhập lại là 3000 mil và 3000 mil (độ dài rộng của bo mạch) Sau đó nhấn Next
Cửa sổ tiếp theo chọn mạch in mấy mặt, mặc định để 2 mặt, rồi nhấn Next:
Cửa sổ tiếp theo chọn kiểu chân, ta cũng để như mặc định rồi nhấn Next:
Cửa sổ tiếp để như mặc định rồi nhấn Next:
Cửa sổ tiếp theo, ta có thể chọn:
1 Minimum Track Size: Độ rộng nhỏ nhất của đường mạch in
2 Minimum Via Size: Đuờng kính nhỏ nhất của lỗ cắm ngoài linh kiện
3 Minimum Via Holesize: Đường kính nhỏ nhất lỗ cắm trong linh kiện
Ta có thể để như mặc định hoặc chọn lại Sau đó nhấn Next:
Cửa sổ tiếp theo chọn Finish:
Cửa sổ thiết kế mạch in
Một bản vẽ dạng mạch in có tên PCB1.PcbDoc xuất hiện ở cửa sổ quản lý các bản vẽ
Bản vẽ PCB1.PcbDoc hiện đang nằm trong mục Free Documents và chưa được đưa vào project Baitap1.PrjPCB Để chuyển bản vẽ này vào project, bạn cần mở cửa sổ quản lý và thực hiện thao tác kéo và thả tên bản vẽ PCB1.PcbDoc từ mục Free Documents vào project Baitap1.PrjPCB.
Tài liệu đã mất, bản vẽ PCB1.PcbDoc đã được thêm vào dự án Baitap1.PrjPCB Để lưu lại, nhấn nút Save trên thanh công cụ hoặc chọn Save All từ menu File Màn hình làm việc sẽ hiển thị như sau:
Để lưu bản vẽ PCB1.PcbDoc với tên khác, bạn hãy mở cửa sổ quản lý project, nhấp chuột phải vào tên bản vẽ, sau đó chọn "Save As" từ menu xuất hiện.
Sau đó chọn nơi lưu bản vẽ và đặt tên mới cho bản vẽ tại mục File name, sau đó nhấn
Save Ở đây, đặt tên là Mach_in1.PcbDoc
Nhấn phím Page up để phóng to bản vẽ, kéo mạch in đến vị trí đường màu đỏ:
Nhấp vào đường màu đỏ để biến con trỏ chuột thành hình mũi tên 4 hướng, sau đó kéo đường này ra để bao quanh bo mạch màu đen Lặp lại quy trình này cho 3 đường còn lại, đảm bảo bo mạch được bao kín bởi 4 đường này.
Cả 4 góc bo mạch như hình bên trên là được
Chuyển từ mạch nguyên lý Nguyenly1.SchDoc sang mạch in Mach_in1.PcbDoc bằng cách, ta trở lại bản vẽ Nguyenly1.SchDoc, từ menu Design >> Update PCB
Hộp thoại Engineering Change Order xuất hiện để xác nhận yêu cầu chuyển các đường và linh kiện từ mạch nguyên lý sang mạch in Sau khi nhấn nút Validate Changes, nếu không có lỗi nào, cột Check sẽ hiển thị các dấu màu xanh.
Nhấn tiếp nút Execute Changes, tất cả các dấu tích bên cột Done có màu xanh tương tự cột Check là được Sau đó đóng hộp thoại này lại
Chuyển sang bản vẽ mạch in Mach_in1.PcbDoc, các chân cắm của tất cả linh kiện đã được hiển thị và nằm bên ngoài bo mạch màu đen.
Altium Designer cung cấp một môi trường làm việc thông minh, cho phép người dùng chuyển đổi linh hoạt giữa các bản vẽ Trên thẻ tài liệu, có hai bản vẽ được liệt kê là Nguyenly1.SchDoc và Mach_in1.PcbDoc.
Bạn có thể xem hai bản vẽ đồng thời bằng cách nhấp chuột phải vào thẻ tài liệu, sau đó chọn "Split Vertical" để hiển thị các tài liệu từ trái sang phải, hoặc chọn "Split Horizontal" để hiển thị các tài liệu từ trên xuống dưới.
Sau khi chọn Split Vertical, ta sẽ thấy 2 bản vẽ cùng lúc:
To switch to the Mach_in1.PcbDoc drawing, it is essential to adjust the Snap grid settings accordingly Access the Board Options dialog by navigating to the Design menu and selecting Board Options.
D,O): Ở mục Snap Grid và Component Grid ta lần lượt kéo xuống và chọn 25 mil ở khung X và Y Sau đó nhấp OK
Chọn số lớp mạch in: Từ menu Design >> Layer Stack Manager (phím tắt D,K) để hiện hộp thoại Layer Stack Manager:
By default, there are four layers in the PCB design, but we need to delete the two internal layers to retain only the component placement layer and the routing layer Click on Internal Plane 1 (No Net) and press the Delete button in the bottom right corner to remove this layer Similarly, click on Internal Plane 2 (No Net) and press Delete to remove it as well This will leave you with just the Top Layer and Bottom Layer Finally, click OK to confirm the changes.
Kéo tất cả các linh kiện vào bo mạch màu đen và sắp xếp chúng Để kéo chân linh kiện, nhấp vào chân linh kiện đó để nó chuyển sang màu trắng bạc; khi trỏ chuột vào chân, hình mũi tên 4 hướng sẽ xuất hiện, cho phép kéo chân linh kiện vào bo mạch Ngoài ra, có thể chọn nhiều linh kiện từ bản vẽ nguyên lý bằng cách chuyển sang bản vẽ Nguyenly1.SchDoc, nhấp chọn linh kiện hoặc nhóm linh kiện mong muốn Để chọn nhiều linh kiện cùng lúc, giữ phím Shift và nhấp chuột trái Sau khi hoàn tất việc chọn linh kiện, vào menu Tools >> Select PCB để tiếp tục.
Để xếp tất cả điện trở vào một nhóm, bạn cần chọn linh kiện từ R1 đến R5 và sau đó truy cập vào menu theo hướng dẫn đã cung cấp.
Lúc này Altium Designer sẽ tự động chuyển sang môi trường vẽ mạch in
Mach_in1.PcbDoc, các chân cắm tương ứng cho R1 đến R5 đã được chọn, chuyển sang màu bạc, ta kéo nhóm linh kiện này vào bo mạch:
Sau khi hoàn tất việc kéo các linh kiện vào bo mạch, khoảng cách giữa chúng có thể khá xa Để sắp xếp lại, bạn cần nhấp chuột ra ngoài và kéo từng linh kiện lại gần nhau với khoảng cách hợp lý Tiếp theo, giữ phím Shift và nhấp chuột trái vào 5 chân cắm để chọn chúng, hoặc bạn có thể sử dụng chuột để khoanh chọn trực tiếp Cuối cùng, sử dụng công cụ Alignment Tools trên thanh công cụ vẽ mạch và chọn tùy chọn Make Horizontal Spacing of Components Equal để căn chỉnh khoảng cách giữa các linh kiện.
Ctrl+Shift+H), các chân cắm từ R1 đến R5 sẽ được dãn cách đều chiều ngang, nhấp chọn tiếp công cụ này lần nữa và chọn
Align Component by Top Edges, (phím tắt Ctrl+Shift+T), các chân linh kiện này sẽ được sắp thẳng hàng trên:
Kết quả sau khi thực hiện, R1 đến R5 đã được sắp thẳng hàng và dãn cách đều:
Để sắp xếp các linh kiện một cách hợp lý, bạn có thể xoay linh kiện bằng cách giữ và kéo chân linh kiện, đồng thời nhấn phím SpaceBar trên bàn phím Khi thực hiện thao tác này, chân cắm sẽ xoay ngược chiều kim đồng hồ một góc 90 độ.
Hình bo mạch sau khi sắp xếp chân cắm linh kiện hoàn chỉnh:
Click the Save button to store your design To adjust the trace thickness and other settings, navigate to the Design menu and select Rules (shortcut: D, R) to open the PCB Rules and Settings dialog.
Chọn Design Rules, chọn tiếp Routing >> Width >>Width, bên phía phải, tại khung
Constraints lần lượt điền 20mil vào các mục Min Width , Preferred Width , Max Width , rồi nhấn Apply Tiếp theo, chuyển sang mục Electrical >> Clearance
>>Clearance: bên phía phải, khung Constraints, mục Minimum Clearance nhập lại giá trị 20mil vào:
Chuyển sang mục Routing Layers >> Routing Layers, ở phía bên phải, mục
Bài tập
Bài tập 1: Thiết kế mạch in mạch dao động đa hài
Bài tập 2: Thiết kế mạch in mạch đếm từ 0-9
Bài tập 3: Thiết kế mạch in mạch ổn áp 5V
BÀI 5: BÀI TẬP ỨNG DỤNG
Để nâng cao kỹ năng thiết kế và mô phỏng mạch điện, các bài tập dưới đây sẽ hỗ trợ bạn rèn luyện một cách hiệu quả.
- Vẽ được sơ đồ nguyên lý
- Tạo được thư viện nguyên lý và thư viện chân cho các linh kiện
- Vẽ được sơ đồ mạch in (PCB)
- Rèn luyện kỹ năng sử dụng máy tính, tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác và đảm bảo an toàn cho người và thiết bị
Thiết kế mạch nguồn ổn áp
Sơ đồ mạch in
Thiết kế mạch dao động
Tạo mới Project
Bước 1: Tại ổ D:\ của máy tính, nhấn chuột phải, chọn New > Folder để tạo mới một thư mục, Đặt tên thư mục là: Dao dong da hai
Bước 2: Khởi chạy chương trình Altium Designer Winter 09
Bước 3: Tạo một Project PCB
Bước 4: Vào menu File > Save Project để lưu Project với:
Dường dẫn: D:\Dao dong da hai\
Tạo mới một bản vẽ nguyên lý
Tạo một bản vẽ nguyên lý và thêm vào Project theo các bước sau
Bước 1: Từ panel Project, bấm chuột phải, chọn Add new to project >
Bước 2: Lưu bản vẽ vào ổ cứng
1 Nhấn chuột phải vào tên của bản thiết kế nguyên lý trong Projects Panel,
3 Lưu bản vẽ trong cùng thư mục Dao dong da hai
4 Đặt tên cho bản vẽ và định dạng của bản vẽ nguyên lý
5 Nhấn Save để hoàn thiện bước lưu
Bước 3: Thiết lập bản vẽ
Tùy vào độ nhiều hay ít các thành phần, linh kiện trong bản vẽ mà ta có các thiết lập về độ rộng của Sheet sao cho phù hợp
Khi tạo một Sheet mới, khổ giấy mặc định sẽ là A4 cùng với các thiết lập sẵn có Để thay đổi kích thước khổ giấy và điều chỉnh các chế độ khác trong Sheet, bạn cần thực hiện theo các bước hướng dẫn cụ thể.
1 Từ menu Design, chọn Document Options …(phím tắt là D O hoặc O D)
2 Trong Tab Sheet Options sẽ có một số các lựa chọn
Vùng 1: Đường dẫn tới file định dạng mẫu mà người dùng tự thiết kế Nếu để trống thì sheet sẽ có dạng mặc định
Vùng 2 cho phép người dùng chọn kích thước giấy của Sheet, với mặc định là khổ A4 Ngoài ra, người dùng có thể lựa chọn các khổ giấy khác như A0, A1, A2, hoặc tự định dạng khổ giấy bằng cách chọn tùy chọn "Use Custom Style".
Vùng 3: Chứa các lựa chọn về hình dạng của sheet
Trường Orientation: Cho phép lựa chọn giữa kiểu giấy thẳng đứng
(Portrait) hoặc kiểu giấy nằm ngang (Landscape)
Trường Title Blook: Cho phép điều chỉnh khung tên của bản vẽ
Vùng 4: Có các lựa chọn về lưới
Snap: Cho phép lựa chọn sự bắt dính của trỏ chuột trên lưới Khi số trong ô
Snap càng nhỏ hoặc bỏ chọn snap thì trỏ chột càng di chuyển mịn Thông thường, để Snap là 5
Visible: Lựa chọn cho phép hiển thị lưới trên bản vẽ nguyên lý Thông thường để visible là 10
Vùng 5: Cho phép lựa chọn khoảng lưới của đường dây
Vùng 6: Cho phép chuyển đổi font chữ trong bản thiết kế nguyên lý
Lấy linh kiện từ thư viện ra bản vẽ
Ta thấy như trong sơ đồ nguyên lý trên, mạch dao động đa hài sử dụng: a Lấy điện trở
Bước 1: Trong panel Libraries, chọn thư viện Miscellaneous Devices.IntLib (vùng 1,)
Bước 2: Đánh tên điện trở là *res ở vùng 2 để lọc ra chủng loại linh kiện là điện trở
Bước 3: Nhấn giữ và kéo điện trở Res1 ra vùng thiết kế
Trong quá trình kéo điện trở ra vùng thiết kế, nhấn phím TAB để vào cửa sổ điều chỉnh thông số của điện trở
Chỉnh thông số của điện trở 100K như sau:
Vùng 1: Trường Comment cho là 100K
Vùng 2: Bỏ chọn ở lựa chọn Visible để không cho hiển thị giá trị trong trường
Comment trên bản vẽ nguyên lý (phần này chỉ cho hiển thị ở phần bản vẽ mạch in)
Vùng 3: Trường Value, đánh vào 100K, và tích vào dấu chọn Visible để hiển thị giá trị của điện trở trên bản vẽ nguyên lý
Vùng 4: Trường Footprint, cho phép lựa chọn kiểu chân của linh kiện trong bản vẽ PCB (hình dạng thực của linh kiện)
Trong ví dụ này, ta sử dụng kiểu chân mặc định của thư viện
Nhấn OK để hoàn thành bước điều chỉnh thông số cho điện trở vừa lấy ra
Để tiết kiệm thời gian, các điện trở còn lại có thông số giống với điện trở vừa lấy ra sẽ được nhân bản Việc nhân bản có thể được thực hiện theo một trong ba phương pháp sau đây.
Chọn vào điện trở, sử dụng tổ hợp phím Ctrl C (Copy) và Crtl V (Paste)
Nháy kép vào điện trở để thay đổi thông số tại trường Comment và Value
Cuối cùng, chúng ta được 6 điện trở như hình b Lấy Transistor
Bước 1: Trong panel Libraries, chọn thư viện Miscellaneous
Bước 2: Đánh tên transitor là *NPN ở vùng 2 để lọc ra chủng loại linh kiện là transistor NPN
Bước 3: Nhấn giữ và kéo transistor NPN ở vùng 3 ra vùng thiết kế
Bước 4: Trong trạng thái đang kéo linh kiện, nhấn phím TAB để vào bảng thuộc tính của transistor
Ta cũng có thể vào bảng thuộc tính bằng cách nháy kép vào transistor
Chỉnh các thông số như trong hình
Vùng 1: Nhập tên C2383 vào trường Comment, bỏ chọn Visible
Vùng 2: Nhấn vào nút Add để thêm thuộc tính cho Transitor
Vùng 3: Đánh tên Value vào trường Name
Vùng 4: Đánh tên 2SC2383 vào trường Value, tích vào lựa chọn Visible
Vùng 5: Nhấn OK để hoàn tất bước thêm thuộc tính
Bước 5: Điều chỉnh lại thứ tự chân của transitor
Tìm datasheet của transistor 2SC2383 trên Internet
Tải tài liệu kĩ thuật về máy tính, mở và tìm đến thông số về thứ tự chân của transistor 2SC2383
Theo hình trên, thứ tự chân của qkjm được sắp xếp lần lượt là E – C – B Để điều chỉnh thứ tự chân của linh kiện trong bản vẽ nguyên lý, hãy thực hiện theo các bước hướng dẫn dưới đây.
Vùng 1: Bỏ lựa chọn khóa chân (Lock Pins) để có thể di chuyển, đổi chân, đặt lại tên chân linh kiện
Vùng 2: Nhấn vào nút hiệu chỉnh chân
Vùng 3: Cho phép hiển thị số thứ tự chân
Vùng 4: Nhấn OK để hoàn tất bước hiệu chỉnh
Số thứ tự chân được hiển thị như sau:
Như trên hình, ta thấy chân của C2383 theo thứ tự là C-B-E Điều này không đúng như trong datasheet của linh kiện
Nháy kép vào chân linh kiện để vào cửa sổ điều chỉnh các thông số của chân:
Vùng 1: Tên của chân, như trong hình là chân Collector
Vùng 2: Thứ tự của chân, như trong datasheet của transistor 2SC2383, chân
Collector có số thứ tự là 2
Vùng 3: Loại chân Trong bài này, chân transistor là loại chân thụ động
Vùng 4: Chiều dài của chân trong bản vẽ nguyên lý Trong bài này, ta để mặc định
Ta hiệu chỉnh lại thứ tự các chân tiếp theo của Transistor theo các bước tương tự như trên
Kết quả đạt được sau khi hiệu chỉnh xong:
So sánh với Datasheet một lần nữa
Nháy kép vào transistor 2SC2383 để mở bảng thuộc tính (Compornent
Properties) , chọn vào Lock Pins để khóa lại các chân linh kiện sau khi đã hiệu chỉnh xong
Bước 5: Nhân bản thêm một Transistor 2SC2383
Cũng giống như cách nhân bản điện trở, ta làm theo một trong 3 cách sau:
Sử dụng tổ hợp phím Ctrl C và Ctrl V
Chọn vào linh kiện, nhấn giữ phím Shift và nhấn kéo chuột trái
Chọn vào linh kiện, sử dụng tổ hợp phím Ctrl R
Transistor 2SC2383 sau khi lấy ra: c Lấy tụ điện
Bước 1: Trong panel Libraries, chọn thư viện Miscellaneous
Bước 2: Đánh tên tụ là *CAP ở vùng 2 để lọc ra chủng loại linh kiện là tụ phẳng
Bước 3: Nhấn giữ và kéo tụ phẳng CAP ở vùng 3 ra vùng thiết kế
Bước 4: Điều chỉnh các thông số của tụ điện
Vùng 1: Tụ phẳng 100nF có kí hiệu trên thân linh kiện là 104, do vậy, vùng
Comment ta sẽ điền vào đó là 104
Bỏ chọn ở mục Visible của phần comment này để không cho hiển thị trong bản vẽ nguyên lý
Vùng 2: Giá trị thực của tụ là 100nF
Vùng 3: Cho phép chọn lại kiểu chân của linh kiện trong mạch in Ở bài này, ta để mặc định kiểu chân có sẵn của thư viện
Nhấn OK để hoàn thành bước hiệu chỉnh thông số của tụ điện
Bước 5: Nhân bản thêm một tụ điện phẳng
Cũng giống như cách nhân bản điện trở, ta làm theo một trong 3 cách sau:
Sử dụng tổ hợp phím Ctrl C và Ctrl V
Chọn vào linh kiện, nhấn giữ phím Shift và nhấn kéo chuột trái
Chọn vào linh kiện, sử dụng tổ hợp phím Ctrl R
Tụ điện sau khi được lấy ra: d Lấy Led đơn
Bước 1: Trong panel Libraries, chọn thư viện Miscellaneous
Bước 2: Đánh tên *LED vào vùng 2 để lọc ra chủng loại linh kiện là led đơn
Bước 3: Nhấn giữ và kéo LED0 ở vùng 3 ra vùng thiết kế
Bước 4: Nháy kép vào Led đơn, bảng thuộc tính hiện ra, ta tiến hành điều chỉnh các thuộc tính của LED
Vùng 1: Đánh “D5 blue” vào trường Comment Điều này thể hiện rằng Led đơn có đường kính là φ5, màu xanh (Blue) Bỏ chọn ở phần lựa chọn Visible
Vùng 2: Nhấn nút add để thêm thuộc tính Value cho led
Vùng 3: Đánh vào trường Name là “Value”
Vùng 4: Trường value, đánh vào:”Blink Led”, có nghĩa là Led nhấp nháy
Vùng 5: Lựa chọn để hiển thị giá trị Blink led lên bản vẽ
Bước 5: Nhân bản thêm một led đơn
Cũng giống như cách nhân bản điện trở, ta làm theo một trong 3 cách sau:
Sử dụng tổ hợp phím Ctrl C và Ctrl V
Chọn vào linh kiện, nhấn giữ phím Shift và nhấn kéo chuột trái
Chọn vào linh kiện, sử dụng tổ hợp phím Ctrl R
Led sau khi được lấy ra: e Lấy cọc đâu nguồn (Header)
Bước 1: Trong panel Libraries, chọn thư viện Miscellaneous
Bước 2: Đánh tên *Header vào vùng 2 để lọc ra chủng loại linh kiện Header
Bước 3: Nhấn giữ và kéo Header 2 ở vùng 3 ra vùng thiết kế
Bước 4: Nháy kép vào Header 2 vừa lấy ra, điều chỉnh các thuộc tính trong bảng thuộc tính của Header 2
Vùng 1: Trường Comment: Đánh vào cọc đấu nguồn 5A có vặn dây màu xanh ở phần đầu màu xanh Bỏ lựa chọn Visible để ẩn hiển thị comment trong bản vẽ nguyên lý.
Vùng 2: Nhấn vào nút Add để thêm thuộc tính cho Header 2
Vùng 3: Đánh vào trường Name là: Value
Vùng 4: Đánh vào trường Value là: Power Supply, tức là nguồn cấp Tích chọn visible để hiển thị giá trị trong bản vẽ nguyên lý
Vùng 5: Nhấn OK hai lần để hoàn tất bước hiệu chỉnh
Header 2 sau khi được lấy ra:
Tất cả các linh kiện sau khi đã được lấy ra và điều chỉnh thông số trong bảng thuộc tính ( Component Properties ):
Bảng tổng kết các thông số của các linh kiện
Sắp xếp và đi dây cho mạch nguyên lý
a Các công cụ hỗ trợ
* Công cụ phóng to, thu nhỏ (Zoom)
Phóng to: thực hiện theo một trong các cách sau:
Cách 1: Nhấn giữ phím Ctrl, đẩy núm cuộn chuột lên trên
Cách 2: Nhấn giữ phím Ctrl, giữ chuột phải, đẩy chuột lên trên
Cách 3: Đưa trỏ chuột về vùng muốn phóng to, nhấn phím Page Up trên bàn phím
Thu nhỏ: thực hiện theo một trong các cách sau:
Cách 1: Nhấn giữ phím Ctrl, đẩy núm cuộn chuột xuống dưới
Cách 2: Nhấn giữ phím Ctrl, giữ chuột phải, đẩy chuột xuống dưới
Cách 3: Đưa trỏ chuột về vùng muốn phóng to, nhấn phím Page Down trên bàn phím
* Công cụ xem bản vẽ
Xem toàn bộ bản vẽ: nhấn tổ hợp phím V D
Xem vùng chứa toàn bộ các đối tượng: nhấn tổ hợp phím Z A hoặc V F
* Công cụ cầm nắm, di chuyển bản vẽ
Cầm bản vẽ: Nhấn giữ chuột phải và di chuột, kéo bản vẽ đến vùng mong muốn trên màn hình
Di chuyển bản vẽ theo chiều ngang: Nhấn giữ phím Shift và cuộn chuột lên hoặc xuống để di chuyển bản vẽ sang trái hoặc phải
Di chuyển bản vẽ theo chiều dọc: Cuộn chuột lên xuống để di chuyển bản vẽ lên trên hoặc xuống dưới
* Công cụ di chuyển, xoay, lật đối tượng
Di chuyển đối tượng: Nhấn giữ chuột trái vào đối tượng và di chuyển đối tượng ra vùng mong muốn trong bản vẽ
Để xoay đối tượng trong phần mềm, bạn chỉ cần chọn đối tượng bằng chuột và nhấn phím cách (Space Bar) để xoay ngược chiều kim đồng hồ Nếu bạn muốn xoay theo chiều kim đồng hồ, hãy giữ phím Shift và nhấn phím cách.
Lật theo chiều ngang (trục X): Nhấn giữ chuột trái vào đối tượng (trong trạng thái di chuyển đối tượng), nhấn phím X trên bàn phím
Lật theo chiều dọc (trục Y): Nhấn giữ chuột trái vào đối tượng (trong trạng thái di chuyển đối tượng), nhấn phím Y trên bàn phím
Sắp xếp linh kiện trong bản vẽ nguyên lý
Sử dụng những công cụ sắp xếp linh kiện như trong hình dưới đây
Một số lưu ý trong sắp xếp:
Muốn lật transitor theo như trong hình 1.36, ta chọn vào transistor cần lật, và nhấn phím X trên bàn phím
Số hiệu linh kiện, giá trị linh kiện cần sắp xếp thật gọn để tạo tính thẩm mĩ cho bản vẽ.
Đi dây (Wire) cho bản vẽ nguyên lý
Bước 1: Chọn công cụ Place Wire theo một trong các cách sau:
Cách 1: Trên thanh công cụ Wiring Toolbar, chọm công cụ Place Wire
Cách 2: Nhấn tổ hợp phím P W
Cách 3: Chọn Menu Place > Wire
Bước 2: Kết nối các linh kiện theo mẫu:
Bước 3: Kết nối đường nguồn +5V bằng Power Port
Chọn công cụ VCC Power Port trong Wiring Toolbar
Nhấn phím TAB để vào bảng điều chỉnh thuộc tính của VCC Power Port
Vùng 1: Dạng của Power Port Ở đây ta để là hình tròn (Circle)
Vùng 2: Trường Net của Power Port là: +5V
Vùng 3: Tích chọn vào lựa chọn Show Net Name để hiển thị tên của Power Port (+5V)
Power Port sẽ có dạng như sau:
Ta đưa các Power Port này vào các đầu của điện trở và vào một chân của
Bước 4: Kết nối đường 0V bằng Power Port GND
Chọn công cụ GND Power Port trong thanh công cụ Wiring Toolbar
Nhấn phím TAB để vào bảng điều chỉnh thuộc tính của GND Power Port
Vùng 1: Chọn dạng của GND Power Port là: Power Ground
Vùng 2: Để tên GND như mặc định
Vùng 3: Bỏ chọn tại lựa chọn Show Net Name của GND Power Port Đưa các GND Power Port vào các vị trí như hình
Đặt số hiệu tự động cho các linh kiện trong bản vẽ
Bước 1: Vào menu Tools > Annotate Schematic ( Phím tắt là T A)
Bước 2: Điều chỉnh các thông số trong bảng thuộc tính đặt số hiệu tự động
Vùng 1: Hướng đặt tên Có 4 hướng như sau:
Vùng 2: Vùng thể hiện các số hiệu linh kiện trước khi đặt tự động
Vùng 3: Vùng thể hiện các số hiệu linh kiện sau khi đặt tự động
Vùng 4: Cập nhật số liệu cho vùng 3
Vùng 5: Thiết lập lại (Reset) tất cả các số hiệu của linh kiện về dấu ?
Vùng 6: Đưa số hiệu của linh kiện trở về số hiệu của các bước trước đó
Vùng 7: Accept Changes (Create ECO) sẽ thực thi đặt số hiệu tự động
Để thay đổi số hiệu linh kiện, thực hiện các bước từ 1 đến 3 theo hình 1.52 Trong bài tập này, linh kiện sẽ được sắp xếp theo chiều từ dưới lên trên, sau đó là từ trái qua phải.
Bản vẽ sau khi đánh số hiệu tự động:
Kiểm tra lỗi của bản vẽ nguyên lý
Bước 1: Vào menu Project > Compile Project …… (phím tắt C C)
Bước 2: Vào Workspace Panel System ( hình 1.55 ), chọn panel Messages
Bước 3 Kiểm tra các thông báo trong panel Messages
Nếu không có thông báo: Bản nguyên lý không có lỗi về thiết kế
Thông báo Warning: Bản vẽ có một số vấn đề, nhưng chưa thành lỗi
Nháy kép vào thông báo để tìm đến chỗ xảy ra vấn đề trong bản vẽ
Ví dụ như trong hình
Máy báo là GND Power Port bị “thả nổi”, không kết nối vào linh kiện Việc của ta là kết nối lại GND Power Port vào chân của Led D1
Thông báo lỗi: Có sự cố xảy ra trong bản vẽ, dẫn đến việc máy không cho phép chuyển đổi từ bản vẽ nguyên lý sang bản vẽ mạch in cho đến khi lỗi được khắc phục.
Trong hình máy báo lỗi, có hai điện trở trùng số hiệu với nhau là R2 Để khắc phục lỗi này, chúng ta cần nhấn tổ hợp phím T N để tự động đánh số hiệu lại cho bản vẽ.
Sau khi kiểm tra tất cả thông báo trong bảng tin nhắn, chúng tôi đã hoàn thành bản vẽ nguyên lý và đang chuẩn bị cập nhật sang bản vẽ mạch in (PCB).
Tạo mới một bản vẽ PCB
Bước 1: Từ Panel Project, nhấn chuột phải vào tên project Dao dong da hai.PrjPcb > Chọn Add new to Project > Chọn PCB
Bước 2: Trong Panel Project, nhấn chuột phải vào tên Pcb1.PcbDoc > Chọn
Save > Đánh Dao dong da hai vào trường File name (vùng 3,)
Chỉnh lại đường dẫn cho bản PCB được lưu cùng trong thư mục Dao dong da hai (vùng 4,)
Chọn nút Save (vùng 5,) để lưu file PCB vào ổ cứng
Bước 3: Nhấn chuột phải vào tên của Project, chọn Save Project để lưu lại thiết lập của Project
Cập nhật (Update) từ bản vẽ nguyên lý sang bản vẽ mạch in
Bước 1: Từ bản vẽ nguyên lý, chọn menu Design > Update PCB Document …
Bước 2: Thực hiện các bước từ 1 đến 4 trong bảng thực thi hình
Vùng 1: Theo dõi sự cập nhật của linh kiện, đường dây và sẽ thông báo trên cột Check tại vùng 3
Vùng 2: Thực thi, thông báo trên cột Done tại vùng 3
Vùng 3: Các thông báo (lỗi, cảnh báo….)
Vùng 4: Đóng bảng thực thi khi hoàn thành
Bước 3: Trong môi trường thiết kế PCB, nhấn tổ hợp phím Z A để nhìn thấy toàn bộ linh kiện vừa được cập nhật
Sắp xếp linh kiện
a Một số quy tắc sắp xếp linh kiện
Các linh kiện trong cùng một khối chức năng cần được sắp xếp gần nhau để đảm bảo mạch gọn gàng và thẩm mỹ Đối với các mạch thông thường, việc sắp xếp các linh kiện gần nhau không chỉ giúp mạch đẹp hơn mà còn tối ưu hóa hiệu suất Tuy nhiên, đối với các mạch yêu cầu sự phối hợp trở kháng và dung kháng, hoặc cần tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật như card mạng hay card âm thanh, việc sắp xếp phải tuân theo yêu cầu kỹ thuật cụ thể của từng loại mạch.
Các linh kiện có phát nhiệt (IC nguồn, các phần tử công suất) thì nên quay phần tản nhiệt ra mép mạch
Chiều của các linh kiện trên mạch PCB cần được sắp xếp theo chiều ngang hoặc dọc, tránh việc để chéo Điều này giúp tối ưu hóa không gian và đảm bảo tính hiệu quả trong thiết kế Ngoài ra, việc sử dụng các công cụ hỗ trợ trong môi trường vẽ PCB cũng rất quan trọng để nâng cao chất lượng và độ chính xác của bản vẽ.
* Công cụ phóng to, thu nhỏ (Zoom)
Phóng to: thực hiện theo một trong các cách sau:
Cách 1: Nhấn giữ phím Ctrl, đẩy núm cuộn chuột lên trên
Cách 2: Nhấn giữ phím Ctrl, giữ chuột phải, đẩy chuột lên trên
Cách 3: Đưa trỏ chuột về vùng muốn phóng to, nhấn phím Page Up trên bàn phím
Thu nhỏ: thực hiện theo một trong các cách sau:
Cách 1: Nhấn giữ phím Ctrl, đẩy núm cuộn chuột xuống dưới
Cách 2: Nhấn giữ phím Ctrl, giữ chuột phải, đẩy chuột xuống dưới
Cách 3: Đưa trỏ chuột về vùng muốn phóng to, nhấn phím Page Down trên bàn phím
*Công cụ xem bản vẽ
Xem toàn bộ bản vẽ: nhấn tổ hợp phím V D
Xem vùng chứa toàn bộ các đối tượng: nhấn tổ hợp phím Z A hoặc V F
* Công cụ cầm nắm, di chuyển bản vẽ
Cầm bản vẽ: Nhấn giữ chuột phải và di chuột, kéo bản vẽ đến vùng mong muốn trên màn hình
Để di chuyển bản vẽ đến vị trí xa hơn, bạn hãy nhấn tổ hợp phím Ctrl A trên bàn phím, sau đó chọn một linh kiện bất kỳ Tiếp theo, giữ chuột trái và kéo linh kiện đến vị trí mà bạn mong muốn.
Di chuyển bản vẽ theo chiều ngang: Nhấn giữ phím Shift và cuộn chuột lên hoặc xuống để di chuyển bản vẽ sang trái hoặc phải
Di chuyển bản vẽ theo chiều dọc: Cuộn chuột lên xuống để di chuyển bản vẽ lên trên hoặc xuống dưới
* Công cụ di chuyển, xoay, lật đối tượng
Di chuyển đối tượng: Nhấn giữ chuột trái vào đối tượng và di chuyển đối tượng ra vùng mong muốn trong bản vẽ
Để xoay đối tượng trong phần mềm, bạn chỉ cần chọn đối tượng bằng chuột và nhấn phím cách (Space Bar) để xoay theo chiều ngược kim đồng hồ Nếu muốn xoay theo chiều cùng kim đồng hồ, hãy nhấn giữ phím Shift và đồng thời nhấn phím cách.
Lật theo chiều ngang (trục X): Nhấn giữ chuột trái vào đối tượng (trong trạng thái di chuyển đối tượng), nhấn phím X trên bàn phím
Lật theo chiều dọc (trục Y): Nhấn giữ chuột trái vào đối tượng (trong trạng thái di chuyển đối tượng), nhấn phím Y trên bàn phím
Để chuyển lớp cho đối tượng, bạn chỉ cần nhấn giữ chuột trái vào đối tượng và nhấn phím L trên bàn phím Hành động này sẽ giúp đối tượng chuyển đổi giữa lớp trên (Top layer) và lớp dưới (Bottom Layer) một cách dễ dàng.
Di chuyển con trỏ về tọa độ mong muốn: Nhấn tổ hợp phím J L và nhập tọa độ cần di chuyển con trỏ chuột tới
Công cụ chuyển đổi đơn vị cho bản vẽ PCB rất hữu ích, vì trong môi trường này, các đơn vị thường sử dụng là mini Inch (mil) và mini mét (mm) Đặc biệt, 100 mil tương đương với 2.54 mm, giúp người dùng dễ dàng chuyển đổi giữa hai hệ thống đo lường này.
Trong quá trình vẽ và thiết kế, chúng ta cần sử dụng qua lại giữa hai đơn vị trên
Nhấn phím Q trên bàn phím để chuyển đổi nhanh giữa mil và mm
Thanh trạng thái sẽ thông báo đơn vị đo nào đang được sử dụng
Công cụ thiết lập gốc tọa độ trong Altium giúp người dùng dễ dàng tính toán vị trí của mạch, linh kiện và các đối tượng một cách chính xác Chức năng này cho phép thiết lập lại gốc tọa độ (Set Origin) để cải thiện hiệu quả thiết kế.
Bước 1: Menu Edit > Origin > Set (phím tắt E O S)
Bước 2: Di chuột đến vị trí cần đặt gốc tọa độ mới
Bước 3: Nhấn chuột trái để hoàn thành bước đặt
*Công cụ sắp xếp linh kiện
Altium Designer cung cấp cho chúng ta các công cụ để sắp xếp linh kiện tại thanh công cụ Utility
Ta cũng có thể lấy các công cụ này bằng cách nhấn phím A trên bàn phím, rồi chọn công cụ mong muốn
Sắp xếp linh kiện trong mạch dao động đa hài
Bước 1: Thiết lập các thuộc tính của bản vẽ
Nhấn phím D O trên bàn phím, bảng thuộc tính của bản vẽ hiện ra như trong hình
Vùng 1: Thiết lập đơn vị của bản vẽ là mm (metric)
Vùng 2: Thiết lập bắt dính chuột vào lưới là 0.1 mm
Vùng 3: Thiết lập bắt dính linh kiện vào lưới là 0.5 mm
Vùng 4: Thiết lập bắt dính chuột vào đối tượng là 0.1 mm
Vùng 5: Thiết lập hiển thị lưới Kiểu lưới là đường kẻ (Lines), lưới 1 là
Để xóa vùng Zoom bao quanh linh kiện sau khi cập nhật từ nguyên lý sang PCB, bạn cần chọn Zoom và nhấn phím Delete trên bàn phím.
Bước 3: Sang bên bản vẽ nguyên lý, kéo chọn những linh kiện cùng khối chức năng Vào menu Tools > Select PCB Components (Phím tắt T S)
Phần mềm sẽ tự động chuyển sang bản vẽ PCB, trong đó các linh kiện được chọn từ bản vẽ nguyên lý cũng sẽ được áp dụng cho bản vẽ PCB.
Bước 4: Chọn công cụ Arrange Components Inside Area trong thanh công cụ
Nhấn giữ chuột trái, kéo chọn một vùng trong vùng làm việc (màu đen) để đưa những linh kiện được chọn vào vùng làm việc
Bước 5: Thực hiện lại các bước từ 1 đến 4 để đưa toàn bộ linh kiện theo từng nhóm chức năng vào vùng làm việc (màu đen)
Tiến hành sắp sếp các linh kiện trong cùng một khối chức năng
Ghép các khối chức năng với nhau Điều chỉnh lại một số linh kiện cho phù hợp với không gian mạch
Đặt luật chạy mạch (Rule)
Luật (Rule) quy định toàn bộ các thông số như:
Khoảng cách giữa các đường mạch
Khoảng cách giữa các linh kiện
Khoảng bẻ góc đường mạch
Độ rộng, vị trí đặt lỗ Via
Độ ưu tiên của đường mạch
Các vấn đề trong việc sắp xếp, đi dây đường mạch nằm ngoài khoảng quy định của luật tương ứng sẽ được máy báo lỗi
Các chức năng, nhiệm vụ, và ý nghĩa của các luật sẽ được nói rõ trong phụ lục
03 – Luật trong thiết kế mạch in bằng Altium Designer
Các bước đặt luật cho mạch
Bước 1: Chọn menu Design > Rules (Phím tắt D R) để mở bảng các thông số luật
Bước 2: Đặt luật về khoảng cách giữa các đường mạch
Vào mục Design Rules > Electrical > Clearance > Clearance Đặt thông số khoảng cách nhỏ nhất giữa các đường mạch là : 0.6mm
Nhấn Apply để hoàn thành
Bước 3: Đặt luật về độ rộng của đường mạch
Vào mục Design Rules > Routing > Width > Width Đánh vào trường Name :Duong nguon
Chọn bề rộng của đường nguồn
Bề rộng nhỏ nhất (Min Width): 1 mm
Bề rộng tham chiếu ( Preferrend Width): 1 mm
Bề rộng lớn nhất (Max Width): 1 mm
Nhấn vào nút Query Builder…
Thiết lập các thông số
Nhấn chuột vào vùng 1, chọn Belong To Net
Nhấn chuột vào vùng 2, chọn +5V
Nhấn chuột vào vùng 3, chọn Belong To Net
Nhấn chuột vào vùng 4, chọn GND
Nhấn chuột vào vùng 5, chọn điều kiện OR
Các thiết lập sẽ được xem trước ở vùng 6
Nhấn OK để hoàn thành
Kiểm tra lại bảng thông số cuối cùng của đường nguồn
Nhấn chuột phải vào mục Width, chọn New Rule… để thêm luật cho các đường mạch khác
Chọn các thông số cho các đường mạch còn lại (không phải đường nguồn)
Trường Name (vùng 2): Tin hieu
Chữ Width mới được tạo ở vùng 1sẽ trở thành Tin hieu
Vùng 3 Chọn Min: 0.5 mm, Pref: 0.8 mm, Max: 1 mm
Nhấn Apply để hoàn thành
Bước 4: Thiết lập cấu trúc chạy đường mạch (có tác dụng trong đi mạch tự động - Auto route)
Chọn Routing Topology > Routing ToPology
Trong trường Topology, chọn Shortest (ngắn nhất)
Nhấn Apply để hoàn thành
Bước 5: Thiết lập quyền ưu tiên chạy đường mạch
Vào mục Routing Priority > Routing Priority Đánh vào trường Name : Uu tien nguon
Nhấn vào nút Query Builder…
Thiết lập các thông số
+ Nhấn chuột vào vùng 1, chọn Belong To Net
Nhấn chuột vào vùng 2, chọn +5V
Nhấn chuột vào vùng 3, chọn Belong To Net
Nhấn chuột vào vùng 4, chọn GND
Nhấn chuột vào vùng 5, chọn điều kiện OR
Các thiết lập sẽ được xem trước ở vùng 6
Nhấn OK để hoàn thành
Kiểm tra lại bảng thông số cuối cùng về chế độ ưu tiên của đường nguồn
Nhấn chuột phải vào mục Routing Priority, chọn New Rule… để thêm luật cho các đường mạch khác
Chọn các thông số cho các đường mạch còn lại (không phải đường nguồn)
Trường Name (vùng 2): uu tien tin hieu
Chữ Routing Priority mới được tạo ở vùng 1sẽ trở thành uu tien tin hieu
Nhấn Apply để hoàn thành
Bước 6: Thiết lập lớp chạy đường mạch
Vào mục Routing Layer > Routing Layer
Trong trường Enabled Layer, tích chọn Bottom Layer, bỏ chọn Top
Layer trong cột Allow Routing
Như vậy là trong bài này, ta chỉ cho đường mạch chạy ở lớp dưới (Bottom
Nhấn Apply để hoàn thành
Bước 7: Thiết lập kích thước lỗ Via
Vào mục Routing Via Style > Routingvias
Trong trường Via Diameter (đường kính Via) :
Trong trường Via Hole Size (kích thước lỗ Via) :
Nhấn Apply để hoàn thành
Bước 8: Thiết lập độ rộng của đường kết nối giữa lớp phủ đồng đến chân linh kiện có cùng Net
Vào mục Design Rules > Plane > Polygon Connect Style > Polygon
Vùng 2: Kiểu kết nối: Relief Connect
Nhấn Apply để hoàn thành
Bước 9: Thiết lập các điều kiện về quá trình sản xuất
Vào mục Design Rules > manufacturing
Tích chọn vào NetAntennae ở cột Enabled, còn tất cả những luật khác đều bỏ chọn
Nhấn Apply để hoàn thành
Bước 10: Thiết lập về khoảng cách sắp xếp linh kiện
Vào mục Design Rules > Placement > Component Clearance >
Vùng 3: Khoảng cách nhỏ nhất theo chiều ngang: 0.2 mm
Vùng 4: Khoảng cách nhỏ nhất theo chiều dọc: 0.2 mm
Nhấn Apply để hoàn thành
Bước 11: Kiểm tra lại bảng tổng hợp luật
Bước 12: Nhấn OK để hoàn thành bước đặt luật
Đi đường mạch
a Đi đường mạch tự động
Bước 1: Chọn menu Auto Route > All…(Phím tắt Alt A A)
Bước 2: Kiểm tra, chỉnh sửa và chạy mạch
Vùng 1: Thông báo có xung đột gì về luật hay không Nếu màu xanh thì luật được đặt là đúng, không có xung đột gì
Vùng 2: Điều chỉnh hướng đi đường mạch
Vùng 3: Sửa lại luật nếu có thông báo xung đột từ vùng 1
Vùng 4: Các chế độ chạy tự động mặc định
Vùng 5: Tiến hành chạy tự động nếu tất cả các điều kiện đều thỏa mãn
Bước 3: Chờ mạch chạy hoàn thiện, theo dõi thông báo trên panel Messages
Routing finished : Đã đi dây xong
0 Contentions: Số đoạn có đường đè lên nhau (chập mạch) : 0
Failed to complete 0 connections: Số đường không được đi mạch (đứt mạch): 0
Bước 4: Chọn chuột vào đường mạch, chỉnh lại đường mạch cho đẹp
Đi đường mạch thủ công
Bước 1: Chọn lớp Bottom Layer
Cách 1: Chọn vào thẻ Bottom Layer trong thanh công cụ Manage Layer Sets
Cách 2: Nhấn tổ hợp phím Ctrl Shift và cuộn chuột
Cách 3: Nhấn phím dấu sao (*) bên bàn phím số
Bước 2: Làm tối đi các lớp không cần thiết, tránh rối mắt trong quá trình đi đường mạch
Nhấn vào biều tượng DXP > Preferences …(phím tắt T P)
Vào PCB Editor > Board Insight Display
Tích chọn vào 3 lựa chọn như vùng 3
Nhấn OK để hoàn thành
Trong môi trường vẽ mạch in (PCB), ta nhấn Shift S để làm tối các lớp không cần thiết
Có thể nhấn Shift S nhiều lần để làm tối như mong muốn
Bước 3: Gọi chức năng đi đường mạch thủ công
Cách 1: Vào menu Place > Interactive Routing (phím tắt P T)
Cách 2: Chọn vào biểu tượng Interactively Route Connections trên thanh công cụ Writing
Bước 4: Đưa chuột vào chân linh kiện và bắt đầu đi đường mạch theo các đường nối có sẵn (đường có màu trắng, mảnh)
Mạch sau khi đi mạch thủ công:
