Author : Thaithienanh Pages : Vẽ Mạch In Bằng Proteus Đầu bài mình xin phép trước bởi vì trước giờ mình chưa bao giờ viết bài huớng dẫn, và vấn đề lớn nữa là mình mù tịt cái khoản “ English the mau giao”, giao”, cho nên bài viết này sẽ chắc chắn sẽ phạm phải những sai sót, mong các bạn thông cảm và đóng góp ý kiến để cho bài viết này dần dà đuợc hoàn thiện hơn, Cảm ơn các bạn nhiều (hình như mình nghe nhóc cháu nó đọc là “thánh “thánh kìu zé ri mớt ” thì phải hi hi .
Bây giờ để tiện cho việc thực hành vẽ mạch in , mình sẽ không đề cập đến vấn đề “schematic” mà sử dụng luôn một example của Proteus là “Pic Doorbell”. *Bắt đầu : Ở bên ngoài desktop desktop các bạn kích vào icon ISIS (tức trình con con hỗ trợ vẽ sơ đồ nguyên lý của Proteus, đuợc mình khoanh trắng ):
Bây giờ bạn đang ở trong giao diện của trình ISIS, hãy chọn Open và chọn đuờng dẫn đến bài ví dụ “Pic Doorbell”
Sơ đồ của “Pic Door Bell” sẽ đuợc mở ra như sau
Bây giờ chúng ta sẽ nhấp chuột vào biểu tượng của trình vẽ mạch ARES nằm ở góc phải trên màn hình (đuợc hình khoanh đỏ ở trên). Lưu ý nếu sơ đồ do các bạn tự tạo khi chuyển qua ARES trình sẽ yêu cầu bạn save sơ đồ lại . Sau khi chuyển qua giao diện của trình ARES các bạn sẽ thấy xuất hiện khung với tiêu đề là “Pakage selector” nguyên nhân là do trình không tìm đuợc định dạng chân linh kiện mà ISIS cung cấp nên buộc chúng ta phải tự tìm lấy theo kiểu Maual.
+ Linh kiện 1 : Sounder (loa) : chúng ta sẽ gõ vào “conn-sil2” (đế cắm 2 chấu) Enter. + Linh kiện 2,3 : Resistor (trở) : gõ vào “res40” (chọn kiểu chân điện trở 0,6 W) Enter. Những dạng chân cắm phổ biến bạn nên thuộc lòng luôn để khi cần ‘cạch cạch’ là qua ^.^ (Việc chọn linh kiện khi vẽ sơ đồ nguyên lý cũng là một điều đáng chú ý, sẽ có ảnh hưởng rất lớn đến việc hoàn thành mạch in nhanh hay chậm, khi chọn linh kiện nên chú ý nhìn xem nó có đuợc hỗ trợ dạng chân cắm chưa, nếu chưa nên tìm linh kiện tương đương nhưng có hỗ trợ định dạng.)
Sau khi chọn xong dạng chân cho 3 linh kiện trên thì khung “Pakage selector” biến mất, lúc này các linh kiện đuợc xếp vào ô “component” nhưng lại thiếu mất 2 led và 2 button ? Đó là do lúc đầu bên sơ đồ nguyên lý các linh kiện đó thứ nhất chưa đuợc bạn đặt tên, thứ hai là chúng bị check ô “Exclude from PCB layout”. Nhưng tại sao biết vậy mà mình không nói trước từ đầu để các bạn đỡ mất công nhỉ ? hì lát nữa các bạn sẽ rõ ^.^ Bây giờ chúng ta sẽ tiến hành vẽ đuờng bao của panel bằng cách chọn vào công cụ “ 2D graphic box” trên thanh tool công cụ, tiếp đến chọn “board edge” (có màu vàng)
Sau đó rê chuột ra giữa màn hình, kích giữ trái chuột và vẽ thành một khung (nếu muốn thay đổi size của khung, kích phải chuột vào vành khung, sau đó muốn “kéo gì thì kéo”. Hiện tại do trong danh mục của ARES không có định dạng chân cắm cho Button nên mình sẽ phải tự tạo ra nó bằng cách : chọn vào “2D graphic box” chọn “topsilk ” rồi vẽ một khung đúng bằng kích thước của button (căn cứ vào độ dài từ điểm tới điểm trên ma trận thì vừa nhanh vừa chuẩn), sau đó chọn “ round through hole…” trên toolbar chọn kích cỡ lỗ khoan trong ô “Circus through” là “C70-30” (là kích thuớc via và lỗ khoan) ta sẽ gắn 4 via vào topsilk để tạo thành 4 chân. Kích chuột phải vào từng chân và đánh số thứ tự chân và trong ô number. Nếu muốn đẹp hơn các bạn có thể vẽ thêm cái vòng tròn ở giữa button bằng mực “top silk” tượng trưng cho cái phím tròn, hoặc muốn bảo đảm tiếp xúc của button bạn có thể chọn vào “ Track mode” trên toolbar & chọn “Bottom copper” sau đó nối hai đôi cặp chân lại. Các bạn save linh kiện vừa tạo bằng cách kích phãi chuột rào linh kiện lại và chọn vào biểu tượng hình “con IC có dấu +” ( make pakage)
Bạn sẽ đặt tên cho nó là “button” , chọn library sẽ lưu trữ vào, dạng chân cắm xuyên lỗ (through) hay bề mặt (surface) cuối cùng chỉ việc save vào là xong (bây giờ và mai sau bạn đã có trong tay pakage của button rồi đó, mừng chưa ^.^). Bên ngoài bạn có thể xoá bỏ hình vẽ nháp kia đuợc rồi . Trở lại với vấn đề các linh kiện bị mất ở trên, chúng ta sẽ quay về ISIS và đặt tên cho 2 con led, và 2 cái button + bỏ dấu check trong ô “exclude PCB layout” bằng cách kích phải chuột vào linh kiện và chọn “edit properties” . Nhớ đặt tên luôn cho nguồn dương là “VDD” và nguồn âm (đất) là “VSS” luôn bạn nhé, nếu không thì 2 chân nguồn được “ẩn” của IC trình sẽ bỏ trống vì chẳng biết nối vào đâu . Xong các bạn chuyển sang ARES, chắc chắn lúc này trình sẽ hỏi bạn có save lại hay không, bạn OK rồi đi tiếp “sang thế giới bên kia” :D. Lúc này ARES hiện ra cũng với cái bảng “Pakage selector” cũ rich và những yêu cầu chọn chân cắm “cũ xì” nhưng giờ trông nó có vẻ dễ thuơng hơn vì bạn đã có trong tay “đồ chơi” với nó rồi ^.^. bạn chỉ cần gõ vào 2 lần “Button”, 2 lần “Led”, 1 lần “conn-sil2”, 2 lần” res40” là xong, khoẻ re luôn !! Bây giờ vào việc chính thôi, các bạn kích chọn vào linh kiện trong ô component và kích ra bên ngoài, lúc này linh kiện sẽ theo con trỏ đi đến vị trí các bạn cần đặt, nếu vừa ý các bạn kích chuột thêm lần nữa là xong, nếu không thích các bạn có thể kích phải hai lần vào linh kiện, lập tức nó sẽ tự nhảy trở lại vào ô component. Còn muốn xoay linh kiện các bạn kích phải một lần lên linh kiện, chọn các kiểu xoay. Để tối ưu hơn trong việc đi mạch, các bạn nên vừa đặt linh kiện vừa nhìn theo sơ đồ nguyên lý nhé . O yeah tới bước này gọi là “sướng” đây, bạn hãy kích chọn vào “auto route”, kế đến chọn vào “edit strategies” để thay đổi nội dung đi mạch, cụ thể ARES có chia ra hai phân vùng là “power” (đuờng nguồn) và “signal” (đuờng tín hiệu), ta lần lượt hiệu chỉnh các thông số, đầu tiên là lớp mạch, bài này ta chỉ cần sử dụng một lớp “Bottom” thôi, ở mục “corner”
(góc bo) bạn nên check luôn cả hai cái “Optimize” và “Diagonal” để mạch tự động bè góc rất đẹp. Click OK !!! Mạch đã xong, nhanh gọn và đẹp phải không nè hi hi ^.^. Có thể các đuờng mạch hơi cong cong và rườm rà một tí, các bạn có thể chọn tool “track” để chỉnh lại bằng tay. Còn muốn “Pro” hơn, chơi luôn “phủ mass chống nhiễu” cho oai với nguời ta, từ “menu tool” các bạn chọn “power plane”, trong ô “net” các bạn chọn đuờng cần “đổ đồng” thường là VDD hay VSS, trong ô “layer” các bạn chọn lớp cần phủ đồng, còn ô “boundary” các bạn chọn độ nét, ô “clearance” là khoảng cách giữa lớp đồng đuợc phủ với chân linh kiện cũng như đuờng đi mạch . Giờ thì OK thôi chứ biết sao giờ hén
Ở các phiên bản sau này (cụ thể từ bản mấy thì mình hong để ý) Proteus còn hỗ trợ thêm chức năng mô phỏng mạch 3D rất thú vị, cách dùng như sau : chọn vào “Menu output” “3D visualization”. Một hình ảnh 3D hiện ra trông không đẹp cho lắm tại vì màu sắc và ánh sáng cân chỉnh không đúng, các bạn có thể chỉnh lại bằng cách chọn “Menu setting”, sau đó tuỳ chỉnh trong Colour (màu sắc), hay camera (góc quay và ánh sáng) đến khi thấy đẹp và vừa ý là OK. “3D visualization” này cho phép nguời dùng can thiệp vào rất sâu bằng cách viết code hoặc import hình ảnh từ trình đồ hoạ vào, chi tiết về vấn đề này mình đã có đề cập đến trong một bài viết trên dientuvietnam.net nhưng tạm thời mình không giới thiệu nó ở đây vì nó không quan trọng cho lắm. Còn đây là sự trông đợi của chúng ta, thành phầm sau cùng cũng đã ra lò, huraaaaaa…..
FiNish !!! Chúc Các Bạn Thành Công
Vẽ mạch bằng Proteus. B1: Đo kích thước chân của linh kiện. VD: Opto PC817 có 4 chân, khoảng cách giữa 1-2: 100th(2.54mm); 1-4:200th(7.62mm) B2: Sử dụng công cụ dimension trên Toolbar Edit Objests vẽ kích thước như đã đo. Có thể chuyển đổi giữa hệ mét và inch bằng phím tắt "m" hoặc click vào button File Ðính Kèm 10138 trên thanh công cụ. File Ðính Kèm 10267 B3: Sử dụng các Hole Pad trên Toolbar Edit Objects. Giả sử chọn kiểu "Round", chọn kích thước Padstack và drill (VD: C-60-30), sau đó drag và click vào các đầu mũi tên chỉ kích thước đã vẽ trước đó lần lượt hết 4 chân. File Ðính Kèm 10268 B4: Xóa các mũi tên chỉ kích thước bằng các Double Right Click vào mũi tên và vẽ hình dáng của linh kiện bằng công cụ 2D Graphics. Có thể chuyển đổi tỉ lệ "Grid" bằng các phím F2, F3 hoặc F4 cho phù hợp với hình vẽ. File Ðính Kèm 10269 B5: Đặt number cho các chân bằng cách right click vào chân cần đặt number --> Edit properties hoặc Left Click một lần nữa. File Ðính Kèm 10270 Cách tạo footprint trong ARES (tiếp theo) B6: Tạo thư viện cho footfrint, chọn footprint vừa vẽ bằng cách rightclick và drag sao cho đưởng nét đứt bao hết footprint, sau đó chọn Library-->Make Package. File Ðính Kèm 10271 B7: Chọn các mục hoặc tạo mới như trong hình vẽ --> ấn OK. Bạn có thể xem lại hình ảnh 3D của footprint mới vẽ bằng Tab "3D Visualiazation" trong Make Package. File Ðính Kèm 10272
Về sau khi vẽ mạch in có linh kiện PC817 chỉ cần vào Package Mode, bấm vào nút P, gõ Keywords: PC817 là được. File Ðính Kèm 10273 Bài sau mình sẽ tổng hợp cách vẽ mạch in và một số vấn đề cần lưu ý. Mong các bạn ủng hộ ha. Dưới đây là 1 mạch in mình vẽ bằng Proteus. File Ðính Kèm 10274File Ðính Kèm 10275 Cách vẽ mạch in bằng Proteus. Phần 1: Sơ đồ nguyên lý. Cho dù bạn vẽ mạch in bằng phần mềm nào đi nữa thì sơ đồ nguyên lý là cái quan trọng nhất đầu tiên chúng ta phải làm. So với các phần mềm khác như Eagle, Orcad, WorchBench ... thì mình thích nhất Proteus vì tính tiện lợi của nó trong các thao tác vẽ mạch. Mình sẽ không đi sâu vào cái sơ đồ nguyên lý này nhiều vì mọi người chắc cũng đã thông thạo đối với Isis. Tuy nhiên cần phải lưu ý một số cái:
1/ Sơ đồ nguyên lý phục vụ cho mô phỏng khác với Sđ để vẽ mạch in. Các bạn phải hình dung trước các linh kiện sẽ được bố trí trong mạch về hình dáng và kích thước chân của nó.
2/ Khi lấy linh kiện trong thư viện để vẽ sđnl, trừ những linh kiện có trong thư viện, bạn không cần chú ý đến mã số mà chú ý đến PCB của linh kiện. Ví dụ: Trong thư viện không có bóng A1015 (PCB: TO92), bạn chỉ cần lấy loại bóng tương tự có PCB là TO92 ví dụ 2N3906. File Ðính Kèm 10276 3/ Kiểm tra sơ đồ chân giữa A1015 và 2N3906. Khi vào Packaging Tool của 2N3906 bạn sẽ thấy các chân của nó khác với A1015 bạn sửa lại cho giống và ấn nút Assign Package(s) và làm theo hướng dẫn. File Ðính Kèm 10277File Ðính Kèm 10278 4/ Những linh kiện khác không có PCB trong thư viện, bắt buộc các bạn phải tạo footprint mới. Cách vẽ mạch in bằng Proteus. Phần 2: Vẽ mạch in Sau khi có được sơ đồ nguyên lý từ Isis. Mình lấy thí dụ bộ nguồn 5VDC sau đây, trong đó các bạn chú ý hai linh kiện FUSE 1A và LED D1 mình đã tạo sẵn footprint vì thư viện ko có. Kiểm tra lại lần cuối và save lại. B1/ Trên thanh công cụ bấm vào biểu tượng ARES hộp thoại nhắc bạn Save lại sơ đồ xuất hiện --> OK, proteus sẽ tự động liên kết sơ đồ nguyên lý của bạn với ARES. File Ðính Kèm 10279 B2/ Cửa sổ ARES xuất hiện, trước tiên các bạn cần phải vẽ hình dáng của và kích thước của bo mạch. Sử dụng các công cụ 2D graphic để vẽ, đường bao của bo mạch bạn phải chọn Layer: Board Egde (màu vàng). Nếu không mạch in sẽ chạy ra khỏi đường bao khi Autoroute. File Ðính Kèm 10280 B3/ Sắp xếp linh kiện vào board có hai cách Auto và manual. + Auto: bạn nhấp vào biểu tượng Auto-placer trên thanh công cụ, bên trái cửa sổ Auto placer là list linh kiện, bạn chọn All nếu muốn máy tự xếp tất cả, bên phải là các thông số khoảng cách giữa các linh kiện. Sau khi chỉnh định xong nhấn OK. Thông thường cách này chỉ sử dụng cho những bo mạch lớn với số lượng linh kiện nhiều, mình không sử dụng cách này vì máy xếp ko được như ý muốn của mình. File Ðính Kèm 10281File Ðính Kèm 10282 +Manual: Bạn nhấn Undo, list linh kiện lại xuất hiện ở phần Component. Bạn tự sắp xếp bằng cách chọn linh kiện trong Component và bố trí trong mạch. Cái này tùy theo thẩm mỹ của mỗi người. Có thể xoay linh kiện bằng phím +/-. File Ðính Kèm 10283 Trên hình vẽ bạn thấy rất nhiều mũi tên và đường nối màu vàng, để bớt rối mắt bạn tắt grid bằng phím "G", nhấp vào biểu tượng Edit Layer Color trên thanh công cụ, trong cửa Displayed Layers bỏ các mục Ratsnest và Vectors đi. Cách vẽ mạch in bằng Proteus. Phần 2: Vẽ mạch in (tiếp theo) Vẽ mạch in (tiếp theo) B4/ Sau khi sắp xếp linh kiện xong nhấp vào biểu tượng Autorouter. File Ðính Kèm 10284
Nhấp vào mục Edit Strategies trong cửa sổ Auto Router . Trong này các bạn có thể chỉnh layer, nét mạch, khoảng cách giữa các nét, kích thước via. + Layer: Ares cho phép bạn vẽ mạch in bằng nhiều lớp.Vì là mạch ví dụ đơn giản nên mình chọn 1 lớp. Trong các mục pair 1->4 chỉ để Top Copper còn các cái khác bạn chọn none. + Nét mạch: ARES phân biệt được đâu là nét POWER, đâu là nét SIGNAL nhờ vào sơ đồ nguyên lý chúng ta đã vẽ. Chọn Strategy là POWER, phần Trace style có các cở từ T8 T500, mình chọn T40. Tương tự đối với SIGNAL. + Khoảng cách giữa các nét chỉnh định ở mục Design Rules. Bạn có thể tăng giảm tùy theo chức năng của mạch nếu yêu cầu về chống nhiễu trên board cao. File Ðính Kèm 10285 Nhấn OK và chờ máy Auto Route cho bạn. Sau khi xong nếu ko thích bạn có thể Undo và chỉnh định lại, hình như Orcad làm cái này hơi khó nếu ko quen các thao tác. B5/ Sau khi máy Route xong, sẽ có thông báo phần trăm các nét đã vẽ trong mạch, nếu 100% thì OK, còn nếu ko công việc còn lại là của bạn. Bạn nhấp vào biểu tượng Conectivity Rules cheker để kiểm tra những nét còn thiếu và bạn phải tự vẽ lấy. Bước này mình dừng ở đây vì còn tùy thuộc vào mạch. B6/ Sau khi hoàn tất phần mạch còn lại là các chú thích trên mạch. Bạn có thể sử dụng các công 2D Graphic để vẽ vời tùy thích. Như vậy là xong. In ấn trong ARES. Rất vui vì được anh nhathung stick cái bài của em lên trên này.
Chút ít kiến thức chia sẻ với các bạn trong diễn đàn nhất là các bác "làm mạch in tại gia". Mong các bạn vui, khỏe và thành công! In ấn trong ARES. Ko ít bạn mới vào nghề đều mắc phải những vấn đề này: - Film của bo sau khi in kích thước chân linh kiện lớn hoặc nhỏ hơn với linh kiện thật. - Lớp linh kiện bị chồng lên lớp mạch in. - Mạch in sau khi rửa rất đẹp nhưng khi hàn phát hiện linh kiện đều bị ngược chân. - Những bạn làm mạch bằng giấy ủi phải tốn nhiều giấy cho 1 bo mạch vì lỗi ủi.v.v..
Các vấn đề này đều có thể khắc phục một cách dễ dàng bằng ARES. Sau khi hoàn tất phần vẽ mạch in nhấp vào Print Layout để in film. * Đối với những bạn không có sẳn máy in, bạn có thể xuất layout mình ra định dang file .pdf và đem ra tiệm: Trong cửa sổ Print Layout ở mục Layouts/Artworks chỉ check chọn lớp mạch in (VD: Bottom Copper) và Board Edge, mục Scale mặc định là 100%, mục Reflections chọn Normal vì nếu Mirror chân linh kiện sẽ bị ngược các mục khác giữ nguyên. Chỉnh vị trí của board trong khổ A4 bằng cách Right Click vào khung Preview. Printer chọn CutePDFWriter --> OK xuất hiện cửa sổ yêu cầu bạn đặt tên file.pdf --> hoàn tất.
* Đối với những bạn có máy in thì vẫn để như trên và đổi Printer thành tên máy in của bạn --> OK
Làm mạch in ảo bằng Ares Proteus Hì Chức năng này mình đãvà đang sử dụng cũng hay hay Trong Ares bạn hoàn toàn có thể vẽ ra một linh kiện nào đó mà bộ thư viện không hỗ trợ kể cả về đế cắm và Preview 3D (mặc dù còn nhiều hạn chế) --> cách thức để tạo một đế cắm linh kiện mới (không có trong thự viện) và vẽ mạch in thì mình đã có bài hướng dẫn từ rất lâu rồi, còn "về chức năng "3D visualization" này thì là một nét mới mà mình vô tình bắt gặp ở phiên bản 7.1 (không biết truớc đó đã có chưa ), để vào cửa sỗ Preview này bạn chỉ việc kích chọn vào menu Output --> 3D.... là xong --> ở cửa sổ chính các bạn chọn phần setting để thiết lập lại hình ảnh như mong muốn như màu sắc (mạch in, đường mạch...), ánh sáng, độ dày mạch in... Bây giờ là việc tạo vẽ một linh kiện có hình thể 3D như ý muốn : bạn kích phải vào linh kiện trên bản thiết kế --> 3d visualization --> lúc này cái bạn thấy sẽ là một khung cửa sổ đuợc ngăn ra làm 2 phần : 1. Phần bên phải chức hình ảnh 3D của linh kiện : bạn có thể chọn các hướng để nhìn : left, right... hoặc chọn chế độ "Spin" để nó tự xoay quanh trục. 2. Phần bên trái : chứa phần code để vẽ thành con linh kiện đó. Mình sẽ nói sơ về phần code : nếu bạn chịu khó đọc bộ help của "3d visualization" phần MODEL CUSTOMISATION (nằm riêng trong cửa sổ của nó ) thì sẽ hiểu rõ hơn, ở đây mình chỉ nói sơ lược qua vài code cơ bản thôi, cái này cũng không khuyến khích các bạn tìm hiểu cho lắm vì nó chưa hoàn thiện (một phần là cái này mình vọc cũng khá lâu nên quên gần hết rồi ) Code đuợc quy định cho từng thành phần và kiểu linh kiện đầu tiên sẽ là "Style Body" tức dạng thân của linh kiện (câu lệnh TYPE=...), gồm có các dạng như EXTRUDED (kéo dài), NONE (vô kiểu), CUBOID (lập phương), AXIALCYLIDER (tạo điện trở), nếu bạn không dùng lệnh TYPE thì mặc định trình sẽ chọn là kiểu EXTRUDED << mình sẽ giới thiệu cái này --> tiếp theo bên dươí lệnh Type là những dòng code quy định kích thước, vị trí tuơng đối và màu sắc thân linh kiện (các code như COLOUR=(R,G,B) << màu thân, MINHEIGHT=.., MAXHEIGHT=.. << độ dày linh kiện, X,Y, ANGLE << vị trí và góc nghiêng) Ví dụ như sau đây là phần code của một khối đơn giản COLOUR=(0,110,0) MINHEIGHT=0.2mm MAXHEIGHT=8mm Như vậy khối trên sẽ có thân màu xanh lá cây hơi tối, có khoảng cách so với mạch in là 0.2 mm, và có độ dày là 8mm (lưu ý hình dáng của khối này chính là phần khung bạn vẽ bằng mực "Top Silk" trong phần tạo linh kiện)
Xong phần thân bạn sẽ phải vẽ đến phần chân linh kiện --> dạng chân (PINTYPE=..) gồm có Straight, Bentwire, SMTJ, SMTZ, SMTB, CUBOID. Tương tự bên dưới dòng Pintype này là các code định hình màu sắc, kích thước.... chân của linh kiện gồm có : PINCOLOUR (màu sắc), PINMAX (phần cao hơn board), PINMIN (phần thấp hơn board), PINDIAMETER, PINLENGTH, PINTHICKNESS, PINWIDTH, PINMOVE. Còn một cách nữa là "du nhập hình ảnh 3D từ một trình đồ hoạ khác bỏ vào thư viện của Proteus, lúc dùng bạn chỉ phải khai báo TYPE=MODEL... là xong, một cách cực hay nhưng cái này mình chưa tìm hiểu qua hì hì Ví dụ thực tế một chút như bạn trên kia nói "thiếu Led xanh, Led trắng, Led vàng.." thì bạn biết phải làm gì rồi đó << chỉ cần edit dòng code Colour = (..,..,..) là có màu như ý muốn Chúc các bạn vui hí hí
