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. LỜI GIỚI THIỆU Mô đun Thiết kế mạch điện tử là một trong những mô đun cơ sở của nghề điện tử dân dụng được biên soạn dựa theo chương trình khung đã xây dựng và ban hành năm 2021 của trường Cao đẳng nghề Cần Thơ dành cho nghề điện tử dân dụng trình độ trung cấp. Giáo trình được biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên giáo trình đã được xây dựng ở mức độ đơn giản và dễ hiểu, trong mỗi bài học đều có thí dụ và bài tập tương ứng để áp dụng và làm sáng tỏ phần lý thuyết.
Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã dựa trên kinh nghiệm thực tế giảng dạy, tham khảo đồng nghiệp, tham khảo các giáo trình hiện có và cập nhật những kiến thức mới có liên quan để phù hợp với nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế. Nội dung giáo trình được biên soạn với lượng thời gian đào tạo 45 giờ gồm có: Bài 01 MĐ14-01: Cài đặt phần mềm thiết kế mạch Bài 02 MĐ14-02: Vẽ mạch điện nguyên lý Bài 03 MĐ14-03: Tạo mới và sửa đổi linh kiện Bài 04 MĐ14-04: Tạo tập tin Netlist và vẽ mạch in Bài 05 MĐ14-05: Gia công mạch in Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những thiếu sót. Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô, để nhóm biên soạn sẽ điều chỉnh hoàn thiện hơn. Cần Thơ, ngày tháng năm 2021 Tham gia biên soạn 1.
Chủ biên Nguyễn Thanh Nhàn 2. Phạm Trọng Hòa 2 MỤC LỤC Trang Tuyên bố bản quyền. 3 Bài 1: Cài đặt phần mềm thiết kế mạch. Giới thiệu phần mềm vẽ mạch điện tử thông dụng.
Phần mềm vẽ mạch altium. Phần mềm vẽ mạch điện tử eagle. Phần mềm vẽ mạch điện tử orcad. Cài đặt phần mềm orcad 16.
Chạy file setup.5 và license manager. Thực hành cài đặt phần mềm thiết kế mạch.14 Bài 2: Vẽ mạch nguyên lý. Một số công cụ nâng cao. Đặt tên cho các đường dây (naming nets).
Liên kết giữa các trang. Thực hành vẽ mạch nguyên lý. Vẽ mạch nguyên lý. In bản vẽ.
35 Bài 3: Tạo mới và sửa đổi linh kiện. Tạo thư viện linh kiện mới trong capture. Padstack cho linh kiện chân cắm. Padstack cho linh kiện chân dán.
Footprint cho linh kiện chân cắm. Footprint cho linh kiện hàn bề mặt. 51 Bài 4: Tạo tập tin netlist và vẽ mạch in. Tạo khuôn mẫu.
Thiết lập đường dẫn đến thư viện footprint. 63 Bài 5: Gia công mạch in. Xuất mạch in trong orcad 16. Hướng dẫn xuất gerber từ orcad.
Cấu hình xuất gerber. Phương pháp gia công mạch in. Gia công mạch in bằng phương pháp ủi. Gia công mạch in bằng phương pháp vẽ thủ công.
80 Tài liệu tham khảo.82 3 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ Mã mô đun: MĐ14 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 và vai trò của mô đun: Là mô đun cơ sở hỗ trợ của nghề điện tử dân dụng Mục tiêu của mô đun: - Về kiến thức: + Hiểu được phương pháp thiết kế mạch + Biết lựa chọn linh kiện trong thư viện để vẽ mạch - Về kỹ năng + Thiết kế sơ đồ nguyên lý mạch điện tử theo các yêu cầu kỹ thuật + Thiết kế sơ đồ mạch in theo sơ đồ nguyên lý + Mô phỏng các mạch điện tử cơ bản và nâng cao + Hoàn thiện mạch in và gia công mạch in đúng tiêu chuẩn kỹ thuật - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Cẩn thận, chủ động và sáng tạo trong học tập, an toàn cho người và thiết bị + Tổ chức nơi làm việc gọn gàng, ngăn nắp và đúng các biện pháp an toàn + Có tác phong công nghiệp, ý thức tổ chức kỷ luật, khả năng làm việc độc lập cũng như khả năng phối hợp làm việc nhóm trong quá trình học tập và sản xuất. Nội dung chính: Thời gian (giờ) Thực Số hành, thí Tên các bài trong mô đun Lý T Tổng nghiệm, Kiểm thuyế T số thảo tra t luận, bài tập 1 Bài 1: Cài đặt phần mềm thiết kế mạch 04 02 02 1. Giới thiệu phần mềm vẽ mạch điện tử 1 1 thông dụng 1.
Phần mềm vẽ mạch Altium 1. Phần mềm vẽ mạch điện tử Eagle 1. Phần mềm vẽ mạch điện tử Orcad 2. Cài đặt phần mềm Orcad 16.
Chạy file Setup.5 và License Manager 3. Thực hành cài đặt phần mềm thiết kế 2 2 4 mạch 2 Bài 2: Vẽ mạch điện nguyên lý 08 03 05 1. Một số công cụ nâng cao 2 2 2. Đặt tên cho các đường dây 2.
Liên kết giữa các trang 3. Thực hành vẽ mạch nguyên lý 5 5 3. Vẽ mạch nguyên lý 3. In bản vẽ 3 Bài 3: Tạo mới và sửa đổi linh kiện 08 03 04 01 1.
Tạo thư viện linh kiện mới trong 1 1 Capture 2. Padstack cho linh kiện chân cắm 2. Padstack cho linh kiện chân dán 3. Footprint cho linh kiện chân cắm 3.
FootPrint cho linh kiện hàn bề mặt 4 Thực hành 4 4 Kiểm tra 1 1 4 Bài 4: Tạo tập tin Netlist và vẽ mạch in 12 03 09 1. Tạo khuôn mẫu 1 1 2. Thiết lập đường dẫn đến thư viện 2 2 footprint 3. Thực hành 9 9 5 Bài 5: Gia công mạch in 13 04 08 01 1.
Xuất mạch in trong Orcad 16. Hướng dẫn xuất Gerber từ ORCAD 2 2 2. Cấu hình xuất Gerber 2. Phương pháp gia công mạch in 1 1 3.
Gia công mạch in bằng phương pháp ủi 3. Gia công mạch in bằng phương pháp vẽ thủ công 4. Thực hành 8 8 Kiểm tra 1 1 5 Cộng 45 15 28 02 6 BÀI 1: CÀI ĐẶT PHẦN MỀM THIẾT KẾ MẠCH Mã bài: MĐ14-01 Giới thiệu: ORCAD là một công cụ thiết kế mạch điện tử đơn giản và phổ biến. Cũng có rất nhiều phần mềm thiết kế mạch điện tử khác, tuy nhiên chúng ta chọn giới thiệu sử dụng phần mềm này, vì bộ công cụ này được đánh giá là khá mạnh.
Nhược điểm lớn nhất là phần mềm ORCAD không cung cấp miễn phí, nhược điểm thứ hai là bộ phần mềm ORCAD hỗ trợ quá nhiều, vì vậy nó khá nặng. Tuy vậy, các thư viện linh kiện của ORCAD có thể coi là mạnh nhất cho đến nay, và hầu hết các nhà sản xuất linh kiện điện tử đều cung cấp các add-in thư viện linh kiện cho ORCAD. Trong tài liệu hướng dẫn này, chúng ta sẽ đi từng bước đơn giản, để các ta sinh viên có thể thực hiện một mạch nguyên lý bằng ORCAD, sau đó hướng dẫn các ta từng bước để xuất ra thành mạch in, chạy mạch in, điều chỉnh mạch in, cuối cùng là việc làm một mạch in điện tử tại nhà như thế nào Mục tiêu: Trình bày đúng các yêu cầu tối thiểu của hệ thống máy tính trong cài đặt phần mềm. Trình bày chính xác qui trình cài đặt phần mềm thiết kế mạch điện tử OrCAD 16.
Thực hiện cài đặt được phần mềm thiết kế mạch điện tử OrCAD 16. Nội dung chính: 1. Giới thiệu phần mềm vẽ mạch điện tử thông dụng Các phần mềm thiết kế mạch được dùng phổ biến là OrCad, ProtelSE99, DXP2004, Altium Designer, PowerPCB, Eagle,. Trong đó có hai dòng sản phẩm là OrCad và Protel (gồm ProtelSE99, DXP2004, Altium Designer) được nhiều người biết nhất.
Phần mềm vẽ mạch Altium Phần mềm thiết kế mạch tự động Altium Designer là một môi trường thiết kế điện tử đồng nhất, tích hợp cả thiết kế nguyên lý, thiết kế mạch in PCB, lập trình hệ thống nhúng và FPGA. Các điểm đặc trưng của Altium Designer: Giao diện thiết kế, quản lý và chỉnh sửa thân thiện, dễ dàng biên dịch, quản lý file, quản lý phiên bản cho các tài liệu thiết kế. Hỗ trợ mạnh mẽ cho việc thiết kế tự động, đi dây tự động theo thuật toán tối ưu, phân tích lắp ráp linh kiện. Hỗ trợ việc tìm các giải pháp thiết kế hoặc chỉnh sửa mạch, linh kiện, netlist có sẵn từ trước theo các tham số mới.
Mở, xem và in các file thiết kế mạch dễ dàng với đầy đủ các thông tin linh kiện, netlist, dữ liệu bản vẽ, kích thước, số lượng… Hệ thống các thư viện linh kiện phong phú, chi tiết và hoàn chỉnh bao gồm tất cả các linh kiện nhúng, số, tương tự… Đặt và sửa đối tượng trên các lớp cơ khí, định nghĩa các luật thiết kế, tùy chỉnh các lớp mạch in, chuyển từ schematic sang PCB, đặt vị trí linh kiện trên PCB. Mô phỏng mạch PCB 3D, đem lại hình ảnh mạch điện trung thực trong không gian 3 chiều, hỗ trợ MCAD-ECAD, liên kết trực tiếp với mô hình STEP, kiểm tra khoảng cách cách điện, cấu hình cho cả 2D và 3D 7 Hỗ trợ thiết kế PCB sang FPGA và ngược lại. Có thể thấy rằng Altium Designer có nhiều điểm mạnh so với các phần mềm khác như đặt luật thiết kế, quản lý dự án dễ dàng, giao diện thân thiện …. Phiên bản mới nhất của Altium hiện tại là 18.
Phần mềm vẽ mạch điện tử Eagle Chương trình này được phát triển và phân phối bởi công ty CadSoft Computer, Inc (Germany) Điều đặc biệt 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. Bản Professional Edition Bản này thường được dùng cho thương mại. Không giới hạn không gian thiết kế (lớn nhất là 64 x64 inches = khoảng 1m6 x 1m6), sơ đồ mạch điện up lên tới 999 sheet.
Bản Standard Edition Bản này thường 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 (lớp Bottom, Top và 2 lớp bên trong), sơ đồ mạch điện up tối đa tới 99 sheet. Không gian thiết kế board tối đa là 16cm x 10cm Bản Light Edition Bản này thường được 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 chỉ với hai lớp, mỗi sơ đồ mạch điện bao gồm 1 sheet.