Thiết kế và chế tạo máy khoan mạch in từ máy tính

--

,

nt

~

rư
ờ

ng

,
BO ~6NG !mfaNG
TRUONG CAO DANG CONG THUONG TP.HCM
==ill==

~,..:.

yề
nt
m
hu
to
àn
ộc
vă
t
n v rườ
ui ng

C
lị
ng ao
liê đẳ
n h ng
ệ P Cơ
hị ng
ng Th
dị ươn
ch
vụ g Tp
th .HC
ơn
gt M
in
-T
hư

việ

THIET KE VA CHE TAO
MAY
•
KHOAN MACH
IN TIT
•
,

,

MAYTINH

A

Thl;lC

A

Si: LAM QUANG CHUYEN

Để

xe

Bả
n

qu

D~ tili nghien CU.U khoa hQc dp BQ
Mil s6:
65.12 RD/HD-KHCN

TP. Hi) Chi Minh - nam 2012


LCHMODAu
Dd tai nghicn cUu khoa h9C

I'm 11Ijidung

"THIET

IT

VA CHE T-:10 MAY

KHOAN M-:1CH IN Tri MAY TiNH" la dd tili njt ph6 bdn du(!c nhidu ng/{{yi

cM tqo,

nujt s6 Tluiy/ Co 0' cac Tndmg kY th1ll7tDqi h9C, Cao dang

ng

nghicn cuu,

rư
ờ

cling co huong dan cac em sinh vicn tlwc hi?n dd tai lam nghicn CICUkhoa lwc, do

nt

cac dd tai nay sinh vicn t(e bo kinh phi ra nghicn clnl va kdn tlllcc clllca nhidu va

việ

clllca co kinh nghi?m ncn clujt IU(!llg (td tai ciing bi hqn clz. Dd tai dlWc nghicn clm

yề
nt
m
hu
to
àn
ộc
vă
t
n v rườ
ui ng
C
lị
ng ao
liê đẳ
n h ng
ệ P Cơ
hị ng
ng Th
dị ươn
ch
vụ g Tp
th .HC
ôn
gt M
in
-T
hư

thi cong va chd tqo clla T!lIiy Phqm Dang PhuO'c, Tnecfllg Dqi h9c Phqm Van D6ng

dU9'Cdang trcn tgp cM khoa h9C va ding ngh? Da Nang -

s6 3(32).2009,

dd tai

tlwc hi?n trcn pIliin mdm l(jp trinh Visual basic, sir dl;11lgd9ng cO'DC, tuy nhicn dd

tai chua trinh bay sai s6 cho plu!p liz bao nhicu.

Dd tai do nhom nghicn CICUcua t(jp tid Trzcong Cao dang Cong thuang tlwc

hi?n sIr dung pluin mdm l(jp trinh Visual Studio C#, vi didu khdn Atmegal6 du(!c

•

l(jp trinh bang ngon ngl; C trcn pillin mdm Code VisionAVR, SICd(ll1g d9ng

CO'

bleo'c,

die li?u dlWc Ilfl( tn; trcn IC nillY 24C64, die li?u khong bi mat khi mat di?n, giao
tdp vo'i may tinh qua c6ng USB da chuydn thanh c6ng COM, voi sai s6 0.025 I1l1n.
Chung toi xin cluin thanh cam

071

Ban Giam Hi?u Trzccmg Cao dang Cong

thuang TP. H6 Chi Minh, cac Tllliy, Co khoa Di?n - Di?n tIC,khoa CO'khi cimg tat

ca Tllliy Co trang TrzcO'ngda gillp diYchUng toi tlwc hi?n dd tiJi nay.

Để

xe

Bả
n

qu

Clllin thanh cam an!


..

LmCAMDOAN

~-

rư
ờ

ng

ChUng t6i xin cam doan day 1<1c6ng trinh nghien Clm cua chUng
t6i, duQ'c. th\Ic hi~n tren C(J sa nghien Clm 1)'-thuy~t v~n dJ,mg kinh

. nghi~m th\IC t~_

yề
nt
m
hu
to
àn
ộc
vă
trư
nv
ờn
ui
gC
lò
ng ao
liê đẳ
n h ng
ệ P Cơ
hị ng
ng Th
dị ươn
ch
vụ g Tp
th .HC
ơn
gt M
in
-T

hư

việ

nt

Cac s6 1i~u, k~t qua neu trong d~ tM 1a trung th\lc va chua timg
duQ'cai c6ng b6 trong b~t ky c6ng trinh nao khic.

H6

Chi Minh, ngay 10 thing 12 nam 2012

Bả
n

qu

TP.

xe

.

.'

..

Để

'

•
r- ,-

••••••

11


'.

MUCLUC
•
•
Lai ma d~u

i
ji

rư
ờ

ng

Lai cam doan

yề
nt
m

hu
to
àn
ộc
vă
trư
nv
ờ
ui ng
C
lị
ng ao
liê đẳ
n h ng
ệ P Cơ
hị ng
ng Th
dị ươn
ch
vụ g Tp
th .HC
ơn
gt M
in
-T
hư

Danh sach cac hinh

việ

Danh sach bai giang

iii

nt

M\lC I\lc

Thu~t ngfr

Để

xe

Bả
n

qu

Chuang I T6ng quan

I
1
vii
1

1. T6ng quan '"

1

II. Qui trinh lam m\lch in lhil cong

2

III. Qui trinh lam nl(lch in cong ngh~ m&i

3

.• xu. I'y
I . Kh'au lien

.3

2. Khau t\lOphim

3

3. Khau can quang

4

4. Khau ch\lp phim

.4

5. Khau an man

5

6. Khau kiEm tra

5

7. Khau il

5

8. Khau khoan laser

6

9. Khau ill\l d6ng

6

10. Khau phil lap bao v~

6

11. Khau in ten linh ki~n

6
III


12. Khau ki€m tra, k~t tMc

'-

6
7

.• may
. tm
. h
I . G.laOtlep

.7

1. C6ng USB

7

rư
ờ

ng

Chuang 11Co sa ly thuy~t..

việ

11.LlIUtrfr dfr li~u

10

nt

2. C6ng COM

yề
nt
m
hu
to
àn
ộc
vă
t
n v rườ
ui ng
C
lị
ng ao
liê đẳ
n h ng
ệ P Cơ
hị ng
ng Th
dị ươn
ch
vụ g Tp
th .HC
ôn
gt M
in
-T
hư

1. Giai thi~u

20

3. Cac thanh ghi lien quan

23

26

2. DQng co DC

29

3. So sanh dQng co buac va dQng co DC

32

IV. Vit me, day dai, thanh tmQ't

33

V. H~ th6ng tQa dQ tren Orcad

36

VI. Phfin m~m I~p trinh Visual Studio 2010

37
37

xu Iy file

37

3. Xu ly dfr li~u trong file thruhole.tap

37

4. Giao ti~p c6ng COM

38

2. Ma file va

qu

26

1. DQng co buac

1. Giai thi~u

Chuang III Thi~t k~ phfin co khi

xe

Để

18

2. Dja chi llIUtrfr EEPROM

III. DQng co buac va dQng co DC co hQp s6

Bả
n

18

I. B'an ve-,tong quat.
1. May khoan hoan chinh

39
39
39
IV


2. Ban ve khung may

39

3. Ban ve tr\lc Y

.40

•

II. Ban ve chi ti~t

.40
40

rư
ờ

ng

1. E>~ngang

41

nt

2. Thanh tmgt.

việ

3. T[\Ic vit...

yề
nt
m
hu
to
àn
ộc
vă
t

n v rườ
ui ng
C
lị
ng ao
liê đẳ
n h ng
ệ P Cơ
hị ng
ng Th
dị ươn
ch
vụ g Tp
th .HC
ôn
gt M
in
-T
hư

4. T[\Ic dQc

5. E>~do thanh tmgt

6. Can chinh khung may

42

1. Chuc nang cua board m~ch
1. Gi6i thi~u chung

2. Chuc nang va nhi~m V\lcac kh6i

II. Sa d6 nguyen ly cho m~ch di~u khi~n

xe

.42

8. E>~du6i t[\lC Y

Chuang IV Thi~t k~ h~ th6ng di~u khi~n

qu

.41

42

III. V~t li~u ch~ t~o

Để

41

7. Ma ngoai t[\lC Y

9. E>~ngang t[\lc Y

Bả

n

~

41

.42
.43
.44
.44
44
.44
.47

1. Sa d6 nguyen Iy

47

2. Sa d6 m~ch in

47

3. Danh sach linh ki~n

.48

4. Sa d6 b6 tri Iinh ki~n

.49

III. Sa d6 nguyen Iy cho driver dQng co bu6c

.49
v


1. Sa d6 nguyen 15'

49

2. Sa d6 mi;lch in

50

'-

50

V. Luu d6 chuang trinh di~u khi~n tren may tinh

51

rư
ờ

ng

IV. Luu d6 giai thu~t cua board di~u khi~n

yề

nt
m
hu
to
àn
ộc
vă
trư
nv
ờ
ui ng
C
lò
ng ao
liê đẳ
n h ng
ệ P Cơ
hị ng
ng Th
dị ươn
ch
vụ g Tp
th .HC
ơn
gt M
in
-T
hư

I. HUOng dfin sir d\lng

việ

Chuang V HUOng dfin sir d\mg va bai giang th\Ic hanh

. 52

nt

> tren
, may
• tm
• h
VI . G.lao d"H~nd"leu kh' len

53
53

I. HUOng dfin sir d\lng ph~n m~m

53

2. HUOng dfin sir d\lng may khoan

58

II. Bai giang th\Ic hanh

Chuang VI K~t lu~n va ki~n nghj
I. K~t lu~n

I. Thong

s6 ky

I. Ki~n nghj

thu~t cua may

58
59
59
59
59
60

Tai li~u tham khao

86

Để

xe

Bả
n

qu

Ph\l 1\lC

VI


DANR sAcR cAc BA.I GIANG

Bai I: Phfrn mem I~p trinh visual visual C#
Bai 2: HO\lt dQng timer/counter

rư
ờ

ng

Bai 3: Giao ti€p 12C

việ

Bai 5: Dieu khi~n dQng C
nt

Bai 4: Dieu khi~n LCD

yề
nt
m
hu
to
àn
ộc

vă
t
n v rườ
ui ng
C
lị
ng ao
liê đẳ
n h ng
ệ P Cơ
hị ng
ng Th
dị ươn
ch
vụ g Tp
th .HC
ôn
gt M
in
-T
hư

Bai 6: Dieu khi~n b~ng nut nh~n

Bai 7: Giao ti€p may tinh

Để

xe

Bả
n

qu

•

•

VII


DANH sAcH cAc HINH
••

Hinh 1.1: Hinh ve may khoan ph lin C(J khi
2

Hinh \.3: M(lch in sau khi ve

2

Hinh 1.4: Board d6ng

3

rư
ờ

ng

Hinh 1.2: May khoan tham khao

Hinh 1.5: Ban phim sau khi ch\lp

nt

4

5

việ

Hinh 1.6: Board d6ng sau khi bj an man

6

Hinh 1.8: Board d6ng sau khi khoan laser

6

Hinh 1.9: Board m(lch sau khi qua khau m(l d6ng

6

Hinh 2.1: Hinh d(lng tlwc t~ c6ng USB

7

Hinh 2.2: Ki~n truc Bus

8

yề
nt
m
hu
to
àn
ộc
vă
t
n v rườ
ui ng
C
lị
ng ao
liê đẳ
n h ng
ệ P Cơ
hị ng
ng Th
dị ươn
ch
vụ g Tp
th .HC
ôn
gt M
in
-T

hư

Hinh 1.7: Board d6ng sau khi phu lap prep rep

Hinh 2.3: Djnh d(lng khung dfr li~u n6i ti~p

10

Dinh d(lng dfr li~u tren chan SDA

Hinh 2.4: Thanh ghi di~u khi~n UDR

II

Hinh 2.5: Thanh ghi di~u khi~n UCSRA

II

Hinh 2.6: Thanh ghi di~u khi~n UCSRB

12

Hinh 2.7: Thanh ghi di~u khi~n UCSRC

13

Hinh 2.8: Dinh d(lng xung XCK va TxD

15

Hinh 2.9: Thanh ghi UBBRL va UBRRH

15

Hinh 2.10: T6c dQ baud

Để

a cac tlin s6

I Mhz, 1.84322 Mhz; 2 Mhz

Hinh 2.11: T6c dQ baud

a cac tlin s6 3.6864

Hinh 2.12: T6c dQ baud

a cac

Hinh 2.13: T6c dQ baud

a cac tlin s6 16 Mhz,

xe

Bả
n

qu

•

Mhz, 4 Mhz; 7.3728 Mhz

tlin s6 8 Mhz, 11.059 Mhz; 14.7456 Mhz

Hinh 2.14: Sad6 chan M24C64

18.432 Mhz; 20 Mhz

16
16

17
17
18
VIII


18

Hinh 2.16: M6i quan h~ giua xung SCL va SDA

19

Hinh 2.17: Eljnh d(lI1gdu 1i~u tren chan SDA

20

Hinh 2.18: Elja chi EEPROM 24C64

20

Hinh 2.19: Elja chi hi~n hanh EEPROM

20

rư
ờ

ng

Hinh 2.15: Elja chi ella EEPROM 24C64

Hinh 2.20: Truy xu~t dja chi ng~u nhien

Để

nt

21

22

Hinh 2.23: Bjnh d(lI1gbyte vi~t du li~u

23

Hinh 2.24: Bjnh d(lI1gbyte dja chi lien t\lC

23

Hinh 2.25: Tlnh t~n s6 truy~n

24

Hinh 2.26: Thanh ghi di~u khien TWCR

24

Hinh 2.27: Thanh ghi di~u khien TWSR

25

Hinh 2.28: Cong su~t tlnh t~n s6 tuy~n

26

Hinh 2.29: Thanh ghi dja chi TWDR

26

Hinh 2.30: Thanh ghi dja chi TWAR

26

Hinh 2.31: M~t c~t ngang dQng co buac

27

Hinh 2.32: BQng co DC co hQp s6

30

Hinh 2.33: du

31

truc ben trang Encoder

Hinh 2.34: Xung Phase A va Phase Beach nhau 90

31

Hinh 2.35: Bjnh d"mg xung clla Encoder

32

Hinh 2.36: Thanh truQt bi vuong

34

Hinh 2.37: Thanh truQt bi tron

34

Hinh 2.38: TQa dQ Oxy trang ph~n m~m Orcad

36

Hinh 3.1: May khoan hoan chinh

39

xe

Bả
n

qu

yề
nt
m
hu
to
àn
ộc
vă
t
n v rườ
ui ng
C
lò
ng ao
liê đẳ
n h ng
ệ P Cơ
hị ng

ng Th
dị ươn
ch
vụ g Tp
th .HC
ôn
gt M
in
-T
hư

Hinh 2.22: BQc chu6i dja chi hi~n hanh ng~u nhien

việ

Hinh 2.21: ElQc chu6i dja chi hi~n hanh

21

IX