1 UBND TỈNH NINH THUẬN TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ NINH THUẬN GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ NGHỀ: CƠ ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: ngày tháng năm 2019 của Trường cao đẳng nghề Ninh Thuận Năm 2019 2 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 3 LỜI GIỚI THIỆU Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề Cơ điện tử ở trình độ Cao Đẳng Nghề và Trung Cấp Nghề, giáo trình Thiết kế mạch điện tử bằng máy tính là một trong những giáo trình mô đun đào tạo chuyên ngành được biên soạn theo nội dung chương trình khung được Bộ Lao động Thương binh Xã hội và Tổng cục Dạy Nghề phê duyệt. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau, logíc.
Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trong sản xuất đồng thời có tính thực tiển cao. Nội dung giáo trình được biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 60 giờ gồm có: Bài 1: Giới thiệu về phần mềm Bài 2: Phương pháp lấy linh kiện Bài 3: Vẽ và mô phỏng mạch tương tự Bài 4: Vẽ và mô phỏng mạch số Bài 5: Vẽ và mô phỏng mạch vi điều khiển Bài 6. Thiết kế mạch in Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu cũng như khoa học và công nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những kiến thức mới cho phù hợp. Trong giáo trình, chúng tôi có đề ra nội dung thực tập của từng bài để người học cũng cố và áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ năng.
Ninh Thuận, ngày tháng năm 2019 Tham gia biên soạn 1. 4 MỤC LỤC TRANG LỜI GIỚI THIỆU. 4 Bài 1: Giới thiệu về phần mềm 8 1. Ưu nhược điểm của phần mềm 2.
Hướng dẫn cài đặt 3. Giao diện của phần mềm Bài 2: Phương pháp lấy linh kiện 28 1. Lấy linh kiện từ thư viện 3. Đưa linh kiện vào vùng làm việc 4.
Xử lý linh kiện trong vùng làm việc Bài 3: Vẽ và mô phỏng mạch tương tự 47 1. Mạch dao động dùng IC 555 Bài 4: Vẽ và mô phỏng mạch số 75 1. Mạch ghi dịch 8 LED 2. Mạch đếm từ 0 đến 23 Bài 5: Vẽ và mô phỏng mạch vi điều khiển 105 1.
Mạch chớp tắt 8 LED 2. Mạch đếm từ 0 đến 9 Bài 6. Thiết kế mạch in 111 1. Mạch dao động dùng IC 555 3.
Mạch ghi dịch 8 LED 4. Mạch đếm từ 0 đến 9 dùng vi điều khiển TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………….…183 5 MÔ ĐUN: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ Mã mô đun: MĐ26 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: * Vị trí của mô đun: Mô đun được bố trí dạy ngay từ đầu khóa học, trước khi học các mô đun chuyên môn. * Tính chất của mô đun: Là mô đun bắt buộc. * Ý nghĩa của mô đun: mô đun giúp cho hoc sinh nắm bắt được cấu tạo, nguyên lý làm việc của các mạch điện, các thông số và phạm vi ứng dụng của mạch điện trong kỹ thuật.
* Vai trò của mô đun: là mô đun cơ sở kỹ thuật. Mục tiêu của mô đun: Sau khi học xong mô đun này học viên có năng lực *Về kiến thức: - Hiểu được phương pháp thiết kế mạch. - Biết lựa chọn linh kiện trong thư viện để vẽ mạch điện. *Về kỹ năng: - Thiết kế sơ đồ nguyên lý mạch điện theo các yêu cầu kỹ thuật.
- Thiết kế sơ đồ mạch in theo sơ đồ nguyên lý - Mô phỏng các mạch điện cơ bản và nâng cao * Năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Rèn luyện cho học sinh thái độ nghiêm túc, tỉ mỉ, chính xác trong học tập và trong thực hiện công việc. 6 Nội dung của mô đun: Thời gian STT Tên bài Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành tra 1 Bài 1: Giới thiệu về phần mềm 5 2 3 1. Ưu nhược điểm của phần mềm 2. Hướng dẫn cài đặt 3.
Giao diện của phần mềm 2 Bài 2: Phương pháp lấy linh kiện 5 1 4 1. Lấy linh kiện từ thư viện 3. Đưa linh kiện vào vùng làm việc 4. Xử lý linh kiện trong vùng làm việc 3 Bài 3: Vẽ và mô phỏng mạch tương tự 10 3 7 1.
Mạch dao động dùng IC 555 4 Bài 4: Vẽ và mô phỏng mạch số 10 2 7 1 1. Mạch ghi dịch 8 LED 2. Mạch đếm từ 0 đến 23 Bài 5: Vẽ và mô phỏng mạch vi điều 5 10 2 8 khiển 1. Mạch chớp tắt 8 LED 2.
Mạch đếm từ 0 đến 9 6 Bài 6. Thiết kế mạch in 20 2 17 1 1. Mạch dao động dùng IC 555 3. Mạch ghi dịch 8 LED 4.
Mạch đếm từ 0 đến 9 dùng vi điều khiển Cộng: 60 12 46 2 7 BÀI 1 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM Mã bài: MĐ26-1 Giới thiệu: Ngày nay, việc sử dụng máy tính để thiết kế các mạch điện là rất phổ biến, nó giúp cho công việc nhanh chóng hơn và độ chính xác là rất cao; hơn nữa chúng ta có thể chỉnh sửa đến khi mạch điện tối ưu trước khi làm mạch chính thức. Chính vì vậy, trong Bài 1 này, chúng ta bắt đầu cài đặt phần mềm thiết kế mạch điện dùng Orcad 9. Mục tiêu: - Cài đặt được phần mềm thiết kế mạch trên máy tính. - Khởi động được Chương trình phần mềm thiết kế mạch sau khi đã cài đặt.
- Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác và tác phong công nghiệp. Nội dung chính: 1. Khái quát chương trình Mục tiêu: Biết được những chức năng của phần mềm Orcad và cấu hình máy tính mà phần mềm yêu cầu. Giới thiệu phần mềm thiết kế mạch Phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad của tập đoàn Cadence® được các chuyên viên đánh giá là một trong những phần mềm thiết kế mạch mạnh nhất hiện nay.
Orcad đã có mặt và hỗ trợ cho các kỹ thuật viên thiết kế mạch từ rất sớm. Từ Orcad phiên bản 3.2 chạy trên nền DOS cho tới phiên bản 4.0 đã có những cập nhật đáng kể. Tiếp đó là phiên bản 7.0 chạy trên nền Window đã làm say mê người thiết kế mạch in chuyên nghiệp, sau đó đã có phiên bản 9.5 và mới nhất hiện nay là phiên bản 15. Orcad là một phần mềm chuyên dụng rất mạnh với giao diện rất thân thiện, cách sử dụng đơn giản.
Bạn có thể vẽ mạch nguyên lý với Orcad Capture, chạy mô phỏng với Pspice, đặc biệt là chức năng vẽ mạch in rất mạnh với Orcad layout, cùng với một thư viện linh kiện khổng lồ được hầu hết các nhà sản xuất linh kiện điên tử cung cấp cho Orcad. Có lẽ chúng ta không cần phải bàn tới sức mạnh của nó mà phải quan tâm tới việc làm sao khai thác và sử dụng Orcad hiệu quả trong việc thiết kế mạch. Với mục đích hướng dẫn sử dụng và giúp các bạn thuận lợi hơn trong việc thiết kế mạch, chúng tôi đã xây dựng nên tài liệu “Thiết kế mạch bằng 8 máy tính dùng phần mềm Orcad 9. Trong bài học, các bạn sẽ thấy sự tiện lợi cùng kết quả của Chương trình Orcad 9.2 đối với người thiết kế.
Giáo trình được biên soạn theo cách hướng dẫn từng bước, cho nên dù bạn là một người bắt đầu hay một nhà thiết kế mạch in kỳ cựu thì giáo trình này điều có thể giúp bạn làm quen với một công việc vô cùng phức tạp, lý thú trong thời gian thật ngắn. Chúng tôi nghĩ rằng tài liệu này kết hợp với sự thực hành sẽ giúp cho các bạn thực hiện hiệu quả và nhanh chóng hơn việc thiết kế mạch khi sử dụng phần mềm Orcad. Các mạch điện trong giáo trình chỉ mang tính tham khảo và minh hoạ để bạn làm quen với các thao tác lấy và gọi linh kiện trong thư viện đồ sộ của Orcad mà người mới bắt đầu học khó có thể lấy nhanh được. Các mạch in thiết kế trong giáo trình cũng chưa phải là tối ưu, chỉ mang tính ví dụ.
Ngay việc bố trí, sắp xếp linh kiện, các bạn phải tuân thủ theo những nguyên lý thiết kế mạch in tối thiểu như: Các Transistor công suất nên bố trí gần biên mạch in để tiện việc lắp ráp sửa chữa sau này, các tụ chống nhiễu nguồn cần bố trí sao cho gần nguồn cấp vào chân vi mạch nhất. Orcad dù có mạnh thế nào chăng nữa cũng chỉ là công cụ hỗ trợ thiết kế mạch mà thôi. Muốn là nhà thiết kế mạch in chuyên nghiệp bạn cần phải có kiến thức chuyên môn mới có thể thiết kế mạch in hoàn chỉnh đưa vào sản xuất được.2 Yêu cầu hệ thống Để cài đặt và chạy Orcad hệ thống máy của các bạn phải thỏa mãn những yêu cầu sau: - Với ít nhất 640KB bộ nhớ. - Bộ máy IBM Pentium hoặc máy tính cá nhân tương thích có một đĩa chứa Chương trình cài đặt.
- Hệ điều hành Win9x, Winme hoặc NT,XP… - Không gian đĩa trống đủ cho trình ứng dụng mà bạn muốn cài đặt. - Trước khi cài đặt phần mềm các bạn cần biết loại Card màn hình mà các bạn đang dùng, Orcad Capture tương thích hơn cả với chuẩn VGA. Hướng dẫn cài đặt phần mềm thiết kế mạch Mục tiêu: - Cài đặt được phần mềm thiết kế mạch trên máy tính. - Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác và tác phong công nghiệp.
Các bước cài đặt phần mềm - Từ thư mục chứa phần mềm Orcad, nhấp đúp vào Chương trình sẽ tự động chạy. Trên màn hình ta sẽ thấy bảng thông báo Setup xuất hiện (hình 1.1) để chuẩn bị cho việc cài đặt.1 - Chương trình sẽ tự động chạy cho đến 100% cửa sổ Warning (hình 1.2) xuất hiện, nhấn nút OK để qua trang kế tiếp.2 - Chương trình cài đặt sẽ yêu cầu tắt tất cả các Chương trình diệt virus, sau đó ấn vào OK. - Bảng Welcome (hình 1.3) xuất hiện, nhấn next để tiếp tục cài đặt.3 - Chương trình sẽ hiện ra bảng License Agreement (hình 1.4) thông báo về đăng ký bản quyền nhấn Yes để tiếp tục quá trình cài đặt.4 11 - Chọn Next để tiếp tục cài đặt (hình 1.5 - Chọn Next (hình 2.