Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
4 Nội dung đề tài

4 Nội dung đề tài

Tải bản đầy đủ - 0trang

Chương 2

TỔNG QUAN



2.1 Tổng quan về các phương pháp tạo board mạch in điện tử

Mục đích cuối cùng của cơng nghệ sản xuất mạch in là tạo được các board mạch

có chức năng tối ưu nhất như cơng dụng đáp ứng, chống nhiễu, gọn gàng, thẫm mỹ

cao.Để làm được vấn đề đó thì phải qua rất nhiều bước, từ bước thiết kế và sắp lên linh

kiện hợp chuẩn đến bước tạo board mạch in điện tử. Hiện nay có nhiều phương pháp để

tạo một board mạch in điện tử trong đó có hai cách phổ biến là: Tạo mạch in bằng phương

pháp dùng hóa chất và mới nhất là phương pháp CNC.

2.1.1 Phương pháp thủ cơng



20



Hình 2.1: Phương pháp rửa board bằng tay

Phương pháp này được sử rộng rải từ rất lâu do dễ thực hiện và chi phí thấp.

Bản chất của phương pháp này là ta sẽ ủi sẵn các đường mạch lên board đồng. Khi

cho board tiếp xúc với hóa chất (dung dịch bột sắt hoặc hỗn hợp dung dịch HCl và

H2O2) lớp đồng bị ăn mòn bởi hóa chất. Như vậy khả năng ăn mòn nhanh hay

chậm phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: Nồng độ hóa chất, diện tích board đồng,

phương pháp thực hiện: ngâm, lắc, phun hóa chất... Thực tế hiện nay ở nước ta

thường dùng phương pháp lắc thủ công để rửa mạch in khá phổ biến, phương pháp

này gây mất rất nhiều thời gian và có khả năng gây ảnh hướng đến sức khỏe nếu

tiếp xúc nhiều.

2.1.2 Phương pháp tạo board mạch in bằng máy CNC



21

Hình 2.2: Phương pháp tạo board mạch in bằng máy CNC



- Bản chất của phương pháp này là sẽ dùng mũi khoan máy CNC lấy đi

những đường cần loại bỏ trong board mạch. Máy sẽ được lập trình sẵn ta sẽ dùng

phần mềm để chuyển file thiết kế ra file G-Code để máy thực hiện.

- Phương pháp này có ưu điểm là bỏ qua giai đoạn in mạch trực tiếp lên

board đồng , khơng sử dụng hóa chất, khả năng chính xác cao. Tuy nhiên với các

board mạch có diện tích lớn thì khơng hiệu quả do mỗi lần máy chỉ đi được một

đường nhỏ đồng thời phải căn chỉnh vị trí ban đầu của board chính xác để khi máy

tiện không bị lệch, gây mất nhiều thời gian. Phương pháp này chỉ dùng cho các

board mạch yêu cầu độ chính xác cao.

2.1.3 Lựa chọn phương pháp cho mơ hình đề tài

- Qua q trình tìm hiểu chúng em quyết định dùng phương pháp rửa mạch

bằng hóa chất tuy nhiên sẽ thay hình thức thủ cơng bằng phương pháp tự động.

Cũng như thay phương pháp ngâm thông thường bằng phương pháp sục khí để

giảm thời gian cũng như nâng cao chất lượng mạch.



22



- Một số ưu điểm của phương pháp rửa mạch bằng máy rửa mạch in tự động

so với phương pháp dùng máy tiện CNC:

Chi phí thấp thích hợp với nhiều đối tượng sử dụng.

• Dễ sử dụng .

• Thời gian rửa mạch nhanh hơn thời gian tiện CNC.

• Khi tiện CNC thì mạch dễ bị trầy xước .





2.2 Các loại máy rửa board mạch in trong và ngoài nước 5 năm trở lại đây

- Hiện nay trên thị trường nước ta các loại máy rửa board mạch in thường được

nhập nước ngoài như: Đài Loan, Trung Quốc... Do đó giá thành cao và gặp nhiều khó

khăn trong q trình vận hành, sửa chữa. Đồng thời các loại máy này đa phần chỉ đảm

nhiệm khâu rửa qua hóa chất, khâu rửa lại bằng nước sạch vẫn phải sử dụng bằng hình

thức thủ cơng. Các sản phẩm nhập khẩu nên đa phần giá thành rất cao không thể hướng

đến đa phần các đối tượng khách hàng như: sinh viên các ngành điện, các thợ sửa chửa

điện tử

- Dưới đây là hai hãng sản xuất máy rửa mạch in phổ biến trên thị trường Việt Nam

và thế giới đó là hãng MEGA và hãng Trans-Potent. Hãng Trans-Potent giá thành rất cao,

hãngMEGA sản xuất các máy hạng nhỏ đến lớn giá thành phù hợp nhiều hướng đối tượng

tuy nhiên nhiều khâu còn thủ cơng.

2.2.1 Các loại máy rửa board mạch in hãng MEGA Electronics



23



Hình 2.3: Một số loại máy rửa mạch in hãng MEGA (Rota-Spray PCB)

- Ở trên là một số loại máy rửa mạch in do hãng MEGA sản xuất, đa phần sẽ

gồm hai thùng chứa, một thùng chứa hóa chất sẽ dùng một bơm chìm để giúp tăng

q trình tiếp xúc giữa hóa chất và board mạch và một thùng sẽ rửa rạch sau khi

quá trình rửa hóa chất hồn tất. Về cơ bản máy này giúp con người tránh tiếp xúc

hóa chất nhưng giai đoạn rửa mạch bằng nước sau cùng vẫn phải thực hiện bằng

tay và có thể dín hóa chất.



2.2.2 Các loại máy rửa board mạch in hãng Trans-Potent

- Hãng Trans- Potent là hãng liên doanh Singapore – HồngKông, là hãng

chuyên sản xuất các loại máy rửa bằng siêu âm như máy rửa chi tiết kim loại, linh

kiện điện tử và máy rửa mạch in (PCB).



24



- Máy rửa mạch in của hãng Trans - Potent là máy rửa siêu âm (Ultrasonic

Cleaner) phục vụ cho công nghiệp hiệu quả làm việc cao tuy nhiên giá thành lại rất

cao dao động từ 20-35 triệu đồng.



Hình 2.4: Máy rửa mạch in (PCB) Trans-Potent PTA-1008

2.3 Một số linh kiện kiện được sử dụng trong đề tài.

2.3.1 Mạch vi điều khiển Arduino Atmega 2560.

- Mạch vi điều khiển là board mạch có tác dụng xây dựng các ứng dụng

tương tác với nhau hoặc với môi trường được thuận lợi hơn. Phần cứng bao gồm

một board mạch nguồn mở được thiết kế trên nền tảng vi xử lý AVR Atmel.

- Mạch có thể tương tác với mơi trường xung quanh, có thể kết nối với hệ

thống cảm biến đa dạng về chủng loại: cảm biến nhiệt độ, gia tốc, vận tốc, cường



25



độ ánh sáng, màu sắc vật thể, lưu lượng nước, phát hiện chuyển động, phát hiện

kim loại. Tương tác với các thiết bị hiển thị: màn hình LCD, đèn Led.

- Mạch vi điều khiển có thể giao tiếp với các module chức năng hỗ trợ kết

nối có dây với các thiết bị khác hoặc các kết nối không dây thông dụng như:GPRS,

Wifi, Bluetooth, 315/433MHz, 2.4GHz,…

- Kết nối với các module khác như module điều khiển động cơ L298N.

- Trong đề tài này, em sẽ dùng vi điều khiển Arduino MEGA 2560 – một

loại Arduino rất quen thuộc mà ai cũng có thể làm được.



- Arduino ATMega

2560

là tạo

1 board

mạch thiết

kế với bộ xử lý trung tâm là

Hình 2.5:

Cấu

của Arduino

ATMega2560.

VĐK AVR Atmega2560.



Các thông số chi tiết của Ardiuno ATMega 2560:



Bảng 2.1: Thông số Arduino ATMega 2560

Chức năng



Thông số



26



Vi xử lý:



5V



Điện áp hoạt động:



7-12V



Điện áp đầu vào:



6-20V



Chân vào/ra (I/O) số:



54 (15 chân là đầu ra PWM)



Chân vào tương tự:



16



Dòng điện trong mỗi chân I/O:



40Ma



Dòng điện chân nguồn 3.3V:



50Ma



Bộ nhớ trong:



256 KB



SRAM:



8 KB



EEPROM:

Xung nhịp:



4 KB

16MHz



2.3.2 Led 7 đoạn



Hình 2.6: Hình ảnh thực tế LED 7 đoạn



Cấu tạo



Led 7 đoạn .



27



Hình 2.7: Cấu tạo led 7 đoạn.

LED 7 đoạn là một công cụ thông dụng được dùng để hiển thị các thông số

dưới dạng các số từ 0 đến 9.

Led 7 đoạn có 2 loại:





Loại anode chung: Chân chung được nối Mass, để kích sáng các thanh led



phải kích các chân còn lại với mức điện áp mức 1.

• Loại cathode chung: Chân chung được nối vào nguồn 5V, để kích sáng các

thanh led phải kích các chân còn lại với mức 0.

Ứng dụng led 7 đoạn dùng để hiển thị giao tiếp với người sử dụng nhằm

giám sát, theo dõi quá trình nhất định ví dụ: thời gian, số lượng…

Bằng cách phối hợp sự sáng tắt led ở các đoạn tạo thành con số, thường là

thể hiện ở dạng số hệ thập phân.

Các phương pháp cơ bản điều khiển hiển thị nội dung trên led 7 đoạn:

Phương pháp chốt: Ở phương pháp này, các chân led được nối trực tiếp với

vi các chân của vi điều khiển. Do số lượng chân trên vi điều khiển có hạn nên sẽ

khơng điều khiển được nhiều led.



28



Phương pháp quét: Nguyên lý điều khiển ở phương pháp này là cho lần lượt

từng led sáng trong một khoảng thời gian cực kỳ ngắn. Mỗi led sẽ thể hiện một giá

trị tương ứng với vị trí của nó. Với khoảng thời gian cực ngắn này, mắt ta sẽ không

thể thấy được led tắt nên ta sẽ có cảm giác là led sáng liên tục.

2.3.3 IC ghi dịch 74HC595

IC ghi dịch 74HC595 là vi mạch với 8 bit ngõ vào nối tiếp ghi dịch ra song

song với ngõ ra chốt. Thanh ghi tích lũy có 3 trạng thái ngõ ra.Tín hiệu clock riêng

lẽ được tính cho cả thanh ghi dịch và thanh ghi tích lũy.Thanh ghi dịch có thể được

xóa trực tiếp.Tín hiệu clock của thanh ghi dịch và thanh ghi tích lũy đều được kích

ở mức cạnh dương. Khi ta nối 2 chân này lại với nhau thì trạng thái thanh ghi dịch

sẽ luôn là một xung clock ở đầu thanh ghi tích lũy.

Sơ đồ chân của IC ghi dịch 74HC595 được thể hiện trên hình 2.8.



Hình 2.8: Sơ đồ chân IC ghi dịch 74HC595



Bảng 2.2: Thông số chân của IC 74HC595

Số chân



Chức năng



29



Chân 1, 7, 15



Ngõ ra song song.



Chân 8



GND.



Chân 9



Q7 ngõ ra nối tiếp.



Chân 10



Chân reset, tích cực mức thấp.



Chân 11



Ngõ vào xung clock dịch nối tiếp.



Chân 12



Ngõ vào xung clock song song.



Chân 13



Cho phép ngõ ra, tích cực mức thấp



Chân 14



Ngõ vào dữ liệu nối tiếp.



Chân 16



Ngõ vào dữ liệu nối tiếp.



Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật của IC ghi dịch 74HC595

Chức năng



Thông số



Điện áp ngõ ra



Vcc= 2 - 6V



Điện áp ngõ ra



Vi,Vo = 0 – 6V



Điện áp mức [1]ngõ vào



VIHMin = 2,4V ( Vcc = 5V)



Điện áp mức [1] ngõ ra



VOH = 5V(Vcc = 5V)



Điện áp mức [0] ngõ vào



VILmax = 1,35V ( Vcc = 5V)



Điện áp mức [0] ngõ ra



VOL = 0,1V ( Vcc = 5V)



Dòng ngõ vào/ra



II, IO = ± 20mA



Tần số đáp ứng tối đa cho SH_CP và ST_CP



fmax = 100MHz



Nhiệt độ cho phép trong khoảng



-40oC đến 125oC



2.3.4 Mạch hiển thị led 7 đoạn



30



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

4 Nội dung đề tài

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×