Piirilevyporan ohjausmoduuli

Abstract

Tässä opinnäytetyössä kehitettiin ohjainmoduuli ajamaan askelmoottorikäytöistä piirilevyporamoduulia. Työn aihe on lähtöisin Lahden ammatti-instituutista. Piirilevyn valmistuksessa reikien poraaminen käsin on aikaa ja tarkkuutta vaativaa. Siksi on järkevää automatisoida kyseinen tuotantovaihe, koska jo piirilevyn layoutin suunnitteluvaiheessa saadaan valmiina koordinaatit, joihin reiät porataan. Näin ollen mikrokontrolleriohjatun moduulin käyttäminen tehtävässä nopeuttaa tuotantovaihetta ja parantaa porattavien reikien kohdistustarkkuutta. Mikrokontrolleri soveltuu tehtävään hyvin, sillä se on edullinen ja siinä on integroituna riittävä määrä I/O-portteja. Se sisältää mm. tarvittavan muistikapasiteetin, jolloin oheiskomponenttien määrä jää mahdollisimman pieneksi ja säästetään myös piirilevypinta-alaa. Tämän opinnäytetyön tuloksena saatiin piirilevyporan ohjainmoduuli, joka soveltuu hyvin myös muihin askelmoottoriohjattuihin järjestelmiin pienen kokonsa ja helpon ohjattavuutensa vuoksi. Myös ohjaustoimintoihin on tarvittaessa helppo tehdä muutoksia, sillä järjestelmä on ohjelmoitu C-kielellä. Mikrokontrollerin ohjelmointi onnistuu myös ilman sen irrotusta ohjainmoduulista.

The objective of this thesis was to design and build a microcontroller-guided control module for driving a drilling machine in circuit board manufacture. The work was commissioned by Lahti Vocational Institute. Drilling of holes in the manufacture of circuit board demands time and accuracy. That is why it is sensible to automate this production stage, because already in the designing of the circuit board layout we get coordinates for drilling each hole. Using a microcontroller-guided control module speeds up the production stage and increases the accuracy of drilling the holes. A microcontroller suits the task well, because it is cheap and there are enough integrated I/O Ports. It also includes enough memory capacity, so the need of external components is as small as possible and less space is required on the circuit board. In this thesis the microcontroller-guided control module was designed for a drilling machine but it can also be used in other stepper motor driven systems because its size is small and it is easy to drive. It is also easy to make changes to the control functions, because the whole system is programmed with C language. The programming of the microcontroller is also possible without removing it from the circuit board.