Hướng dẫn tạo linh kiện trong Proteus

Hướng dẫn tạo linh kiện trong Proteus Giới thiệu: Trong số các chương trình mô phỏng và vẽ mạch hiện nay, Proteus là một phần mềm khá mạnh và được nhiều người lựa chọn. Khả năng bắt điểm và đi dây của Proteus rõ là chuyên nghiệp, bạn có thể thực hiện một công việc đi dây giống nhau mà không phải mất nhiều sức chỉ với cái double chuột. Bên cạnh tính năng mô phỏng các đặc tính của mạch điện như những chương trình mô phỏng vẽ mạch khác, Proteus còn được trang bị khả năng mô phỏng nhiều loại vi điều khiển. Đặc điểm mạnh nhất của nó là khả năng cho phép người dùng tạo một linh kiện mới một cách khá dễ dàng. Tuy thế nhưng do phần mềm này có mới mẽ hơn so với các phần mềm khác nên các tài liệu về nó cũng còn chưa được hoàn thiện. Nhất là phần thiết kế linh kiện mới không thấy được đề cập trong các bài viết có liên quan về nó. Vì mong muốn phổ biến phần mềm này đến các bạn thuộc chuyên ngành điện tử và các ngành có liên quan, hôm nay mình viết bài giới thiệu đến các bạn cách sử dụng Proteus để tạo và liên kết linh kiện giữa phần mạch nguyên lí Isis và mạch in layout Ares. Chú ý: Tài liệu này chỉ được sử dụng để tham khảo trong học tập. Cấm hành vi sử dụng tài liệu này cho các mục đích khác mà không có sự đồng ý của tác giả Lời nói đầu: Điều trước tiên các bạn cần chú ý cho là Isis và Ares không phải là hai phần mềm riêng lẻ. Chúng chỉ là các chương trình trong gói phần mềm Proteus . Chức năng của Isis là dùng để vẽ mạch nguyên lí và của Ares là dùng vẽ mạch in hay nói cách khác là layout mạch điện tử. Chúng ta có thể tiến hành đi mạch in trực tiếp bằng Ares mà không cần phải vẽ mạch nguyên lí bằng Isis. Tuy nhiên công việc này rất khó khăn với những mạch phức tạp,nhiều linh kiện. Thông thường thì ta dùng Isis để vẽ mạch nguyên lí sau đó chuyển nó sang mạch in Ares. Lúc này chương trình Ares sẽ tự động thêm phần chỉ thị kết nối giữa các linh kiện đúng như quan hệ liên kết của chúng trong mạch nguyên lí. Việc này sẽ dễ dàng hơn cho người thiết kế mạch , tránh sai sót và nhầm lẫn. Riêng đối với tài liệu này,để có thể tạo ra một linh kiện và thực hiện liên kết giữa mạch nguyên lí với mạch in thì ta cần phải tạo ra linh kiện ở Ares (linh kiện này là linh kiện mô tả đặc tính thực về kích thước,khoảng cách giữa các chân của linh kiện mà nhà sản xuất chế tạo). Sau đó ta mới có thể tạo linh kiện trong Isis và tạo liên kết giữa linh kiện ở Isis với linh kiện ở Ares Tạo một linh kiện mới trong Ares: Giao diện của Ares có dạng: (Trong các khung màu là các công cụ thường dùng) Các công cụ dùng để tra cứu và tạo linh kiện Các công cụ để tìm loại linh kiện, đặt tên tự động, đi dây tự động Các công cụ dùng để sao chép, cắt dán, xoay, xóa linh kiện Các công cụ dùng để refresh màn hình làm việc, lật ngược mạch, hiển thị lưới, hiển thị lớp mạch, chọn đơn vị metric, zoom… Các công cụ dùng để lấy linh kiện,đi dây bằng tay,xử lí nút,đường bao mạch… Các công cụ dùng để vẽ chân linh kiện, vẽ các nút,các lỗ khoan…. Các công cụ dùng để các hình vẽ 2D và đo kích thước Để tạo một linh kiện mới trong Ares, trước hết bạn cần phải nắm vững các thông số của linh kiện cần tạo. Tốt nhất là bạn nên có datasheet của linh kiện này. Bạn có thể xem datasheet của các linh kiện ở trang : www.alldatasheet.com hay www.datasheetcatalog.com hoặc bạn cũng có thể sử dụng công cụ google để tìm kiếm datasheet của linh kiện. Các file datasheet thường ở dạng file pdf nên để google dễ dàng tìm được datasheet của linh kiện, bạn nên thêm đuôi ‘ .pdf ’ phía sau tên linh kiện cần tìm. Điều tiếp theo cần chú ý là các linh kiện thường được thiết kế theo công nghệ Châu Âu nên đơn vị đo lường thường dùng là thang đo Anh. Đơn vị được sử dụng nhiều nhất là inch. Trong proteus, đơn vị nhỏ nhất được tính theo mil và 1 mil thì bằng 1/1000 của inch (kí hiệu của mil là ‘th’). Khoảng cách giữa hai chân của IC công nghiệp thường là 1/10 inch (tức là bằng 100mils=100th). Cách bố trí lưới điểm trên màn hình làm việc của Ares mặc định cách nhau giữa hai điểm gần nhất theo chiều ngang hay dọc là 50th. Trong khi tạo một linh kiện, có thể ta sẽ phải thay đổi độ dày của lưới điểm. Để làm điều này ta chọn View=> click chuột để chọn độ dày thích hợp. Thường thì ta hay dùng snap 25th Công việc đầu tiên chúng ta phải làm là vẽ phác thảo hình dạng linh kiện. Thường thì chúng ta chỉ sử dụng công cụng vẽ chân linh kiện và công cụ vẽ 2D. Chú ý là các đặc tính về kích thước và khoảng cách giữa các chân linh kiện phải đúng như trong datasheet . Để làm được điều này chúng ta dựa vào cách chia lưới mà canh cho chính xác. Chúng ta cũng có thể lấy một linh kiện có sẵn bất kì để làm chuẩn hoặc là dùng chức năng đo khoảng cách để đo. Dưới đây mình đã vẽ ra một số loại linh kiện như sau: Các đường màu xanh cyan là kết quả sử dụng công cụ vẽ 2D. Các đường này chỉ mô tả gợi nhớ hình dạng của linh kiện, khi in mạch các đường này thường không được in ra. Nếu có thì nó sẽ được in ở lớp đối ngược của lớp mạch in để giúp ta nhận biết linh kiện nào cần được hàn. Các khối màu tím là kết quả mà ta sử dụng công cụ vẽ chân linh kiện. Ta có thể chọn nhiều loại chân linh kiện và chọn đặc tính kĩ thuật cho loại chân trong các mục chọn có liên quan. Các khối này cần được xác định kích thước và khoảng cách chính xác theo thông số của nhà sản xuất . Chính vì vậy mà bạn cần phải có datasheet của linh kiện. Cách thức để có datasheet đã được đề cập ở trên. Công việc tiếp theo là đặt tên cho chân linh kiện : Công việc này là cần thiết và bạn cần phải chú ý rằng tên chân linh kiện phải mang tính gợi nhớ, hoặc bạn cũng có thể đặt tên theo cách đặt tên ở datasheet.Để làm điều này ta nhấp chuột phải vào chân phác thảo và chọn Edit properties… Điền tên chân linh kiện vào ô trống Number như hình sau: Ở đây thì bạn cũng có thể thay đổi một số đặc tính của chân nhưng thường thì không cần. Bạn cũng có thể gõ kí tự khác chứ không nhất thiết phải là con số. Dưới đây mình đã đặt tên cho các chân của các linh kiện như sau: Thế là linh kiện cơ bản đã được định hình. Bước kế tiếp là tạo linh kiện. Bạn chọn khối linh kiện phác thảo và click chuột phải => chọn Make package. Ví dụ ở đây mình tạo linh kiện là diode Bạn dùng công cụ này để chọn linh kiện Khung sau hiện ra: Bạn gõ tên cho linh kiện ở ô New package name Chọn các mô tả về nhánh package,loại package (package category,package type,package sub-category)và viết mô tả cho cho linh kiện (package description). Ví dụ ta làm như sau: Chân linh kiện được hàn xuyên lỗ Chân linh kiện được hàn trên bề mặt của mạch in Cuối cùng là nhấn OK để kết thúc việc tạo linh kiện. Theo mặc định thì chương trình sẽ tự cộng linh kiện này vào mục lấy linh kiện để bạn sử dụng ngay Giời thì bạn đã có thể sử dụng linh kiện này bằng cách search linh kiện trong thư viện giống đối với các linh kiện khác Sử dụng linh kiện đã tạo như các linh kiện có sẵn khác Dưới đây là ví dụ làm một IC 4 chân: Bạn cũng thực hiện giống như đã làm ở trên Đặt các thông số như sau (nếu không thích thì bạn có thể thay đổi, cái này chỉ là ví dụ thôi) Xong rồi sử dụng liền Giờ thì bạn có thể tạo các linh kiện mong muốn theo cách làm tương tự. Tóm lại thì ta tiến hành 3 bước: - Vẽ hình dạng phác thảo của linh kiện theo thông số kích thước của nhà sản xuất - Đặt tên cho các chân của linh kiện - Tạo linh kiện sử dụng công cụ Make pakage Trường hợp linh kiện đã tạo nhưng thông số kĩ thuật không được chính xác thì bạn cũng có thể sửa chữa nó bằng cách thực hiện các bước tương tự như tạo một linh kiện mới. Chú ý là tên linh kiện mới này phải trùng với tên linh kiện cần sửa. Chương trình sẽ tự động cập nhật thông số cho linh kiện cần sửa. Ví dụ là mình sữa chữa linh kiện IC4 vừa mới tạo với các bước làm như trước .Bảng sau sẽ hiện ra: Bạn nhấp yes để cập nhật linh kiện (nếu không muốn cập nhật linh kiện cũ mà tạo mới thì No) Bạn cứ nhấp OK thế là xong Tạo một linh kiện mới trong Isis và liên kết nó với Ares Giao diện của chương trình Isis như sau: Các công cụ này giống ở Ares Các công cụ dùng sao chép cắt dán,xoay,xóa khối linh kiện Các công cụ dùng để tìm kiếm và tạo linh kiện Các công cụ dùng để vẽ hình 2D Các công cụ dùng chọn linh kiện,lấy linh kiện,đặt tâm quan sát,đăt nhãn,lấy source, vẽ chân linh kiện Các công cụ dùng mô phỏng: vẽ đáp tuyến,lấy nguồn,đo áp đo dòng…. Thay đổi độ dày của lưới Các bước làm gần giống như đã làm ở Ares,cũng gồm 3 bước nhưng hơi phức tạp hơn một chút -Vẽ phác thảo cho linh kiện : Cần thực hiện riêng thành 2 bước. Bước 1 chỉ dùng công cụ vẽ 2D để phác thảo. Bước 2 là gắn chân linh kiện cho các hình phác thảo vừa vẽ sử dụng chức năng vẽ chân linh kiện (kí hiệu được tô đỏ ở trên ).Ví dụ mình vẽ các phác thảo sau: Nếu gặp trường hợp này thì làm sao nhỉ ? Chân linh kiện nằm trên khối phác thảo ?.. Ha ha…xem trang kế Chú ý khi gắn chân vào cho các khối phác thảo thì đầu có kí hiệu chữ x phải xoay ra phía ngoài. Do nó sẽ là nơi nối dây, bạn phải dùng các chức năng xoay để đảo chiều cho đúng. Nếu không thì linh kiện coi như vô dụng Đơn giản thôi. Ta chỉ cần dùng công cụ 2D vẽ chồng lên để che khuất nó ^___^ Bước kế tiếp là đặt tên cho chân linh kiện : Ta chọn chân cần đặt tên và nhấp chuột phải => chọn Edit properties Sẽ dùng cho trường hợp tên hiển thị khó nhìn. Xem các trang về sau Hiển thị hay không hiển thị default pin number. Xem các trang sau để thấy kết quả khá biệt giữa hai lựa chọn Nhập tên vào Pin name (cái này chỉ mang tính hiển thị) , nhập tên thực (quan trọng) cho chân vào default pin number . Và chọn thuộc tính cho chân ở Electrical type Rất quan trọng để sau này liên kết với Ares. Bạn có thể nhập kí tự khác kí tự số cũng được Đây là pin name . Chỉ dùng để chỉ thị Không hiển thị pin number nữa. Trường hợp này hay dùng. Còn nếu có mục đích mô phỏng thì làm như trên để gợi ý cho người sử dụng dễ nối dây.( Tài liệu này không thiết kế các linh kiện có chức năng mô phỏng vì lí do tế nhị xin các bạn thông cảm) Sử dụng các chức năng xoay, lấy đối xứng để có được cách hiển thị ưng ý. Kết quả ở hình kế Số chỉ thị nằm nghiêng ngả thế này thì phải chỉnh một chút như ở bên Có thể bạn tự hỏi tại sao mình không đặt tên trùng với tên chân đặt cho linh kiện ở Ares. Vấn đề này sẽ được đề cập sau này Thế là ta đã có các khối phác thảo của linh kiện như mong muốn. Chú ý ở đây là các khối phác thảo này không cần chính xác về dạng chân mà chỉ cần có đủ số chân kết nối cho linh kiện là được. Điểm quan trọng là lúc đặt tên chân cho linh kiện, tên chân linh kiện Isis nên trùng với các chân linh kiện tương ứng đã tạo ở Ares . Xem các bước làm về sau để thấy tầm quan trọng của nó Bước thứ 3- bước cuối cùng là tiến hành tạo linh kiện : Bạn chọn khối linh kiện phác thảo và nhấp chuột phải => chọn Make device Cái này không quan trọng nếu bạn tạo linh kiện không có tính mô phỏng Tiền tố tham khảo Tên linh kiện để sau này tra cứu Nhấp add/edit để mở cửa sổ tạo liên kết hay biên tập liên kết hai linh kiện Nhấp add để tiến hành liên kết giữa linh kiện ở Isis với linh kiện ở Ares Chọn linh kiện tương ứng đã tạo trong Ares và OK Nhấp assign package nếu không có sửa chữa gì Không sửa chữa gì thì Next Liên kết thành công . Các chân của linh kiện tự động liên kết theo cặp chân có tên trùng nhau. Nếu có sữa chữa gì thì nhấp add/edit để làm lại Xong rồi thì nhấn cái này nha Các cặp chân tự động liên kết như bạn có thể thấy. Nếu muốn thay đổi chỉ cần nhấp vào các chân ở cột chữ A(Ares) và nhập tên chân mới. Bạn có thể xem hình bên để xác định cho chính xác chân cần đổi Nhập tên hiển thị cho linh kiện. Chú ý không được dùng khoảng trắng. Bạn có thể dùng gạch nối để thay cho khoảng trắng. (Xem kết quả cuối cùng để xem tại sao phải nhập hai lần tên cho linh kiện) Đây là sau khi ta nhấn Next ở cửa sổ trước đó. Các thông số này được tự động có sẵn cho trường hợp ta tạo linh kiện mới đầu tiên (tính từ mỗi lần ta mở chương trinh Isis). Tạo linh kiện thứ hai trở đi thì phải nhập lại Có datasheet của linh kiện thì nhập vào đây. Cái này cần có mạng với lại hơi tốn dung lượng ỗ cứng nên ít được mình dùng….Xong rồi thì Next Việc kế tiếp là chọn các loại thư viện cho linh kiện,chọn nhà sản xuất , nhập mô tả cho linh kiện. Việc này tạo thuận lợi cho chương trình dễ dàng tìm linh kiện khi bạn sử dụng về sau,cũng như giúp bạn có thể chọn đúng linh kiện mong muốn Sau khi nhấn Ok thì linh kiện đã được tạo và sẵn sàng dùng ngay Linh kiện có thể được sử dụng bằng cách search trong thư viện như các linh kiện có sẵn khác Tiền tố của linh kiện Tên linh kiện nhập lần đầu Nến nhấn chuột phải vào linh kiện và chọn Edit properties thì có bảng sau Tên package. Cái tên ta nhập lần thứ hai đây nè Tên linh kiện nhập lần đầu Description của package đây nè Tiền tố của linh kiện Giờ thì xem thêm một ví dụ tạo diode để thấy sự khác biệt. Cái này là ví dụ cho trường hợp mình nói là tại sao không đặt trùng tên đó Cái khung kế giống như trước nên mình không nói nữa. Ta cứ nhấp add là khung này hiện ra. Chọn linh kiện đã tạo ở Ares trong đây Ha ha .. gặp lỗi rồi. Cái này là do không chịu nhập tên chân cho linh kiện của Isis giống với tên chân linh kiện đã tạo ở Ares… Không sao, ta cứ nhấp ok để sửa Nhập tên lại cho đúng với chân linh kiện ở bên Ares và nhấn asign package Còn có nhiều cách để làm việc trên nhưng mình phải dấu nghề tí xíu chứ không là lộ tẩy hết thì tiêu mình ^______^ Phải nhập lại hoàn toàn các thông số này ! Chúng ta chỉ cần quan tâm các mục này. Các mục khác không quan trọng Thường dùng cái này Chọn xong thì Next Làm tương tự trên, ta chọn các thông số thư viện cho linh kiện. Hình dưới là các tên hãng cho linh kiện diode Xong thì Ok và …………lấy linh kiện dùng luôn được rồi Tóm tắt: Vậy là chúng ta đã xem xét các bước tạo và liên kết linh kiện nguyên lí với mạch in. Các bạn có thể dùng phương pháp trên để tạo ra hầu hết các linh kiện bạn cần. Việc tạo và liên kết linh kiện tóm lại gồm: Tạo linh kiện ở Ares: Vẽ phác thảo linh kiện Đặt tên cho chân linh kiện Tạo linh kiện Tạo linh kiện ở Isis và liên kết nó với linh kiện ở Ares Vẽ phác thảo linh kiện Vẽ phác thảo hình dáng linh kiện Gắn chân cho linh kiện Đặt tên chân cho linh kiện Tạo và liên kết linh kiện Tài liệu của mình viết trong thời gian ngắn nên không tránh khỏi sai sót mong các bạn thông cảm. Mọi sự đóng góp và thắc mắc xin liên lạc mình tại địa chỉ email: dragons3232@yahoo.com Chúc các bạn thành công ! “Guess what it is !” It is hehenonoharo ^_______^