Moottoreiden ohjaus : torninosturin pienoismalli

Abstract

Tämä opinnäytetyö käsittelee torninosturin pienoismallin DC-moottoreiden ohjausta. Työn tarkoitus oli oppia mahdollisimman paljon moottoreiden ohjauksesta ja piirilevysuunnittelusta. Työ käsittelee jo olemassa olevan torninosturin pienoismallin tutkimista ja sen pohjalta moottoreiden ohjauksen suunnittelua. Ohjauksen suunnittelu aloitettiin tutustumalla torninosturin pienoismalliin. Opinnäytetyön tarkoitus oli syventyä moottoreiden ohjaukseen mikro-ohjain sovelluksessa sekä piirilevysuunnittelun eri työvaiheisiin.

Rakennettuun torninosturin pienoismalliin tututustumisen jälkeen suunniteltiin H-silta ja sitä ohjaava mikro-ohjain piirikortti. Moottoreiden ohjaus koostuu sekä digitaalisesta että analogisesta elektroniikasta. DC-moottoreiden pyörimissuuntaa vaihdellaan H-siltojen avulla, joiden ohjaus toteutetaan Atmega8L -mikro-ohjain kytkennällä. Käyttöliittymäksi on suunniteltu ohjain, joka sisältää kaksi potentiometriä ja kaksi painiketta.

Opinnäytetyössä on esitetty, kuinka laitteen kustannuksia voidaan vähentää huomioimalla ne jo suunnitteluvaiheessa. Lopuksi on pohdittu piirilevysuunnittelua valmistuksen kannalta sekä korttien testausta ja ohjelmointia.

The aim of this thesis was to study about controlling of DC motors and designing of printed circuit boards. The practical objective is to design the control of the DC motors of a tower crane.

The project started by investigating the scale model of the tower crane. The next step was to design an H-bridge and Atmega8L microcontroller based circuit board to control the H-bridge. The user interface that was designed is a controller which contains two potentiometers and two buttons.

The thesis demonstrates how it is possible to get lower costs by paying attention to costs at the design stage. It also examines what is good to take in to account about printed circuit board manufacturing when designing printed circuit boards. The thesis also deals with testing circuit boards and programming the microcontroller.