مقدمه :
قمستهای سخت افزاری این CNC از دو قسمت سخت افزار الکترونیکی و سخت افزار مکانیکی ساخته شده است که سخت افزار الکترونیکی از پارالل و درایورها و تشکیل شده است و قسمت سخت افزار مکانیکی که ها بر روی آن سوار می شوند از یکسری محورها با فلزهای گوناناگون از جمله آلومینیوم ، فولاد، برنج تشکیل شده است البته لازم به ذکر می باشد که سخت افزار مکانیکی کاملا ابداعی و بدون تقلید بوده و به همین خاطر دارای اشکالات فراوانی می باشد .
که برای تولید سوراخکاری انبوه نمی توان از آن استفاده کرد و تنها برای آزمایش و کسب تجربه بوده در این زمینه ولی می توان بر روی همین دستگاه کار بیشتری کرد و آنرا برای تولید انبوه بکار برد.
نرم افزار
مقدمه :
نرم افزار این برنامه که به زبان نوشته شده است تحت dos می باشد زیرا حتما باید در محیط ویندوز 98 استفاده گردد و تا برنامه به زبان dos می باشد اجرا گردد این دستگاه را نرم افزار برنامه بر دوش می کشد و با درست کردن محیط کار و منوها و خواندن فایلهای خروجی PCB و همچنین ارتباط با پورت LPT دستگاه و .. این دستگاه را اداره می کند.
نتیجه گیری و پیشنهادات :
من در طول پروسه ساخت این پروژه بسیاری مطالب فرا گرفتم که شاید می توان گفت اگر این پروژه را انجام نمی دادم و اگرواحدی به این نام با این مشخصات نبود من شاید تا آخر عمرم یاد نمی گرفتم که چطور از تئوری ها و درسهای که در دانشگاه آموخته ام باید استفاده کنم من به این نتیجه رسیم که هدف از دانشگاه و دروس دانشگاهی به جز آشنایی با منابع علمی و یاد گرفتن معلومات سطحی نیست و تنها برای این به دانشجو گفته می شوند که دانشجو با اسامی کتابها و منابع علمی آشنایی داشته و در هنگام ساخت پروژه و در سر کار اگر به مشکلی برخورد کرد بداند که برای رفع این شکل به چه کتاب یا سایت و یا دیگر منابع مراجعه کند .
پیشنهاد من به مقامات دانشگاهی این است که با سرمایه داران و کارخانه های صنعتی رابطه برقرار کرده که اگر دانشجویی زحمت بسیار بسیار زیادی برای ساخت پروژه ای که برای دانشجویان دهه قبل بجر آرزو نبوده است کشیده است لااقل در صنعت از این پروژه ها استفاده شود برای خودکفایی ملی و سربلندی ایران عزیز.
و اگر دانشجو ببیند که برای کار او در کشور هیچ ارزشی قائل نیستند برای ثمر بخشیدن زحمات خود سر از کشورهای اروپائی و آمریکائی در آورده و آنها همین کار او را به تولید انبوه رسانده و با قیمتهای میلیون دلاری به کشور عزیز خودمان می فروشند.
خلاصه حمایت کنید از کسی که زحمت می کشد اگر این حمایت تنها آگاهی به دانشجو باشد.
نتایج ازمایشات:
در تست این مدار اولا به نکاتی برخورد کرده ایم که مهترین آنها خطا می باشد این خطا بعلت لقی پیچ و مهره و بازی مته در دریل می باشد.
که البته این خطاها آنقدر کمی می باشند که قابل چشم پوشی می باشند و خطای دریل بعلت اینکه موتور پمپ ضربه ای می باشند در ضربه اول سر مته کار سمبه زدن را می کند و خطای دریل از بین می رود و از دیگر اشکالات این مدار شکستن مته بخاطر ضربه های شدید می باشد که برای رفع این مشکل باید بجای موتور پمپ از
استفاده می کردم یعنی سه بعدی کار کردن و بسیار بسیار پیچیده شدن نرم افزار و سخت افزار و مکانیک دستگاه ولی کلا رضایت بخش می باشد و سوراخکاری های قابل قبولی می کند البته برای تولید انبوه ساخته شده است و هدف این پروژه ام این نبوده است ولی با کار بیشتر بر روی این دستگاه می توان این دستگاه را برای استفاده در بازار بهتر کرد.
نحوه تولید و یک فایل PCB در پروتل :
ابتدا یک Design جدید بصورت زیر باز می کنیم .
از گزینه file ، New را انتخاب نموده و در قسمت (Database file Name) نام Design جدید که می خواهیم باز کنیم را وارد می کنیم و در قسمت Browse مسیر ذخیره آن را وارد می کنیم سپس ok کرده؛
از سه folder باز شده روی Documents (اسناد من) دو بار کلیک کرده ، حال در صفحه باز شده کلیک راست نموده New را انتخاب کرده حال فولدر (PCB Document) را انتخاب کرده ok می کنیم.
حال بر روی فولدر ایجاد شده دوبار کلیک کنیم تا وارد محیط PCB شویم:
حال برای رسم یک مدار ، ابتدا در سمت چپ صفحه در قسمت Browse PCB کتابخانه قطعات libraries را انتخاب می کنیم تا لیستی از قسمت components در اختیار ما قرار گیرد؛
باید توجه داشت که در این محیط نام المانها با آنچه در محیط های شماتیک دیده اید متفاوت است ، مثلا خازن بدون پلاریته با RAD و متفاوت با AxiAl و آی سی با DIP و ...
لازم به ذکر است ابتدا باید قبل احضار قطعات یک مقدار فضا (keepout) برای مدار خود تعیین کنیم که قطعات در آن محدوده قرار گیرند. بدین صورت که ابتدا بروی لایه keep out در زیر صفحه کلید کرده سپس از مسیر زیر نقطه صفر را می یابیم منو Edit ، گزینه origin ، set را انتخاب و سپس Enter را می زنیم . حال از منو place گزینه line را انتخاب کرده و یک کادر برای دور فیبر رسم می کنیم.
حال قطعات خود را از قسمت components سمت چپ صفحه انتخاب کرده و یکی یکی با دکمه place در محدوده صفحه keep out قرار می دهیم، دو نوشته بالای هر المان بصورت زیراند،
Designator که با دوبار کلیک روی آن می توان نام به قطعه داد و comment که می توان مقدار آن را نوشت.
حال برای اتصال قطعات به هم لایه to player را از زیر صفحه انتخاب کرده و از منو place گزینه line را انتخاب کرده و pad هایی را که می خواهیم به هم متصل شوند را با این ابزار به هم وصل می کنیم البته با رعایت زوایای رسم ، اگر فیبر ما دو رو باشد می توانیم با انتخاب لایه سایر المان ها را از طریق این لایه به هم وصل کنیم، در نتیجه برای مشاهده فقط ped ها و line ها ابتدا به قسمت Back up of PCB1 کنار Documents بالای صفحه رفته و از منو Design گزینه Options را انتخاب نمود و در قسمت Layers از بخش silk screen تیک کنار گزینه Top over lag را برداشته و ok کنید در این بخش همچنین می توانید برعکس نیز عمل نمائید و برای چاپ فقط محل المان ها با تصویر شان از بخش signal layers تیک های کنار Top layer و Bottom cays را برداشته و تیک Top over lag از بخش Silk screen را انتخاب کرده و ok کنید.
حال بعد از تکمیل مدار باید آن را ذخیره کرد، برای این کار از منو file گزینه save را بزنید که برای اولین بار با نام PCB ذخیره می شود.
نحوه پرینت گرفتن از یک فایل PCB:
برای باز کردن یک فایل PCB و یا فایل طراحی ده خودتان از منو file گزینه open را انتخاب کرده و در قسمت type files of نوع (PCB*) را انتخاب کرده حال فایل مورد نظر خود را از مسیری که ذخیره کرده بودیم فرض فایل PCB1
حال برای پرینت گرفتن از فایل مورد نظر بصورت زیر عمل می کنیم ویا از آیکن های بالای صفحه زیر منوها روی آیکون پرینتر کلیک کنید.
ابتدا از منو file گزینه print/preview را انتخاب کرده حال از قسمت Documents بالای صفحه مدار باز شده روی Icon دوبار کلیک کرده کرده پیش نمایشی از صفحه پرینت مشاهده خواهید کرد.
حال با زدن Icon ، print All از بالای صفحه کل برد با شکل قطعات به پرینتر ارسال می شود ولی اگر بخواهیم فقط خطوط lines و پدها pads نمایش و پرینت شوند باید در صفحه print از منوی Edit ، گزینه insert printout را انتخاب کرده حال با دکمه add می توانید لایه ها و pads و ... که می خواهید در print ظاهر شوند را انتخاب کنید مثلاTool laxer را انتخاب و ok کنید سپس Add حال Bottom laxer را انتخاب و ok کرده که این دو لایه برای نمایش خطوط اتصال می باشند برای نمایش pad ها (سوراخ ها) دوباره add کرده top solder را انتخاب و ok کنید و همین طور سایر لایه هایی که نیاز داریم را انتخاب و در انتها ok کرده : حال دوباره با زدن Icon را پرینت کنید.
تبدیل شماتیک به PCB به صورت اتو ماتیک :
برای این کارباید به هر المان یک فوت پرینت اختصاصی داد
مراحل: (foot Print : نام هایی که در کتابخانه به هر المان اختصاص داده شده)
روی هر قطعه دوبار کلیک کنید ، گزینه attributes را انتخاب کنید حال در قسمت foot print نام معادل هر قطعه را در PCB تایپ کنید.
مثلا اگر مقاومت بود R1 نام معادل آن در PCB یعنی Axial-1 را بنویسید و یا برای خازن RAD و ای سی ها Dip و سایر المان ها نیز به همین در footprint نام گذاری کنید.
حال برای شروع عملیات تبدیل از منو Design گرینه update را انتخا ب کند
از پنجره باز شده دکمه Execute را کلیک کنید اگر No, yes گرفت عنی مدار شما کامل نیست و اگر می خواهید ادامه دهید yes را بزنید و یا اول اصلاح کنید بعد ادامه دهید
پس از زدن yes ، ابتدا زمینه قرمز هاشور خورده را را انتخاب و Delete کنید؛
در این مرحله مشاهده می کنید که المان ها با خط هایی که Net نام دارند به هم متصل شده اند، در حالی که باید آنها را از طریق Track متصل شوند، که در انتها این کار را خواهیم کرد ابتدا یک keep out دور مدار بکشید.
حال چون المان ها پخش هستند (چیدمان نامنظم ) برای منظم کردن چیدمان ابتدا از منو Tools و از گزینه Auto placement گزینه Auto placer را انتخاب کنید. در پنجره باز شده سه گزینه زیر را مشاهده خواهیم نمود.
1) Cluster Placer
2) Statistical placer
3)Quick …
1) انتخاب این گزینه برای مدارات با المان های کمتر از 100 قطعه می باشد .
2)انتخاب این گزینه برای مدارات با المان های بیشتر از 100 قطعه می باشد.
3) انتخاب این گزینه سرعت منظم کردن در مدارات پیچیده را بالا می برد.
یکی را با توجه به نوع مدار انتخاب کنید (غالباً اولی) و ok کرده تغییرات را مشاهده کنید.
حال دوباره keep out خود را کوچک کرده به اندازه جدید ایجاد شده برای مدار درآورید و دوباره مراحل را از تکرار کنید تا المان ها به یکدیگر نزدیک تر شده و حداقل جا را بگیرند.
مرحله 7 : اتصال المان ها با Track به هم می باشد برای این کار از منو Auto Route گزینه All را انتخاب کرده از پنجره باز شده دکمه Route All را کلیک کنید
سپس yes کنید تا Net ها که 1mil هستند به linها که mil 20 هستند تبدیل شوند،
* حال PBC ها بطور منظم و با رعایت تمام قوانین PBC حاصل شده و می توانیم آن را ذخیره یا چاپ کنیم.
نقشه کامل مدار
توضیح نقشه کامل مدار
سیگنال های که از پورت پارالل آمده اند دارای 25 پین می باشد که ما از پینهای داده آن برای راه اندازی دو ایتپ موتور استفاده می کنیم یعنی از پین های 2 و3و4و5و6و7و8و9 که این خطوط داده توسط اپتوکوپلمرهای از مدار ایزوله می شود وب رای محافظت از دیود داخلی اپتوکوپلر و کنترل جریان ورودی به آن ار مقاومتهای 10 استفاده کرده ام و خروجی این اپتوکوپلر به یک بافر 8 تایی به نام 745244 می رود در زمانی که ورودی اپتوکوپلر باشد می باشد ترانزیستور آن به اشباع رفته و ورودی بافرصفر می شود و زمانی که ورودی اپتوکوپلر صفر باشد ترانزیستور آن قطع گردیده و خروجی اپتوکوپلر که به بافر وصل است د ر حالت باز قرار می گیرد برای رفع این عیب از یک مقاومت Arry یا پول آپ استفاده کرده ام که هنگامی که ترانزیستور اپتوکوپلر قطع است و روسی بافر یک گردد.
خروجی بافر 745244 به ورودی ترانزیستور های قدرت BD139 وصل می باشند که برای محدود کردن ولتاژ ورودی از یکسری مقاومت که در عمل از 470 استفاده کرده ام.
(توضیح ریاضی که چرا 1k یا 470 n را استفاده کرده ای)
یکسری دیود LED نیز برای اطلاع از عملکرد استپ موتورها قرار داده ایم که برای محدود کردن ولتاژ ورودی LED و جلوگیری از سوختن این LED از یکسری مقاومت 1k اهم استفاده کرده ام .
خروجی های ترانزیستور های BD139 که از گالکتور آن گرفته شده است به کانکتور 8 تایی می رود که این ترانزیستور های قدرت برای تقویت توان یعنی هم تامین ولتاژ 15V و هم جریان کافی برای راه اندازی موتورها بکار رفته است در اینجا یکسوال پیش می آید که چرا از راه انداز استپ موتور یعنی IC LM297 استفاده نکرده ام در پاسخ مس توان گفت که ترانزیستور قدرت بسیار بادوام تر می باشد و قابلیت جریان دهی بسیار بالایی دارند و دیرتر می سوزند لذا از این ترانزیستور های قدرت BD139 بجای LM297 IC استفاده کرده ام.
از پینهای 11 و 12 و 13 که مربوط به پورت وضعیت می باشند برای فید بک میکرو سوئیچها استفاده کرده ام به این صورت که میکرو سوئیچها که به یک کانکتور 4 پینی متصل می باشد به یک اپتوکوپلر 4 تایی که از سه تای آنها استفاده کرده ام متصل می شوند برای ایزوله کردن نسبت به کامپیوتر از پینهای 1 و 14 و 16 مربوط به کنترل می باشند
برای کنترل وضعیت موتورهای up-dawn و دریلینگ استفاده می شود به این صورت که توسط اپتوکوپلر ایزوله گردیده و به یک گیت نات که کار گیت بافررا انجام می دهد که یک IC چهارتایی می باشد می رود و یکسری LED و مقاومت بعد از IC نات امده است و به یکسری ترانزیستور های 2N2222 می رودولی در هنگام ساخت بعلت سوختن این ترانزیستورهای قدرت BD139 نیز برای این منظور نیز بکار بردم که خروجی این ترانزیستور ها برای اندازه گیری رله های بکار برده می شود یک رله برای دریل بکار برده شده است که با وصل رله ولتاژ 12V با جریان حدود یک آمپر به دیود می رسد و دو ترانزیستور دیگر برای موتور پمپ که دارای دو وضعیت up-down می باشد مورد استفاده قرار می گیرد به این صورت که یکسر این پمپ را ولتاژ V 12 داده ام و سر دیگر آن به خروجی 2 تا رله وصل می شود و پمپ بالا می آید و اگر رله Down وصل باشد سر دیگر پمپ به ولتاژ 24V وصل می گردد که اینکار باعث می شود دو سر موتور پمپ که با ولتاژ V 12 کار می کند عوض گردد.
برای تغذیه این مدار از دو ولتاژ ورودی 24 و 12 V استفاده کرده ایم ولتاژ 24 و 12 که برای موتورهای دریل و پمپ استفاده می شود و با IC رگولاتور 7815 برای تولید ولتاژ 15V مورد نیاز است موتورهای PNP می باشد استفاده کرده ام که هنگامی که ولتاژ ورودی می آید افت فشار روی مقاومت 1k باعث روشن شدن دیود EB ترانزیستور شده در نتیجه ترانزیستور به اشباع رفته و گلکتور به متصل می گردد و تقریبا هیچ جریانی از IC رگولاتور 7815 نمی گذرد.
و یک IC رگولاتور دیگر 7805 برای تغذیه ولتاژ V5 مورد نیاز ICهای بافر ونات و اپتوکوپلرها مورد استفاده قرار می گیرد که ورودی این IC از ولتاژ V12 گرفته شده است. و یکسری خازن برای حذف ریپل با خروجی این ICهای رگولاتور موازی شده است.
فلوچارت برنامه اصلی و برنامه های فرعی
دریافت نقاط
موس صفحه کلید پروتل
توضیح خط به خط برنامه و توابع
1) توابع کتابخانه ای برای کارهای گرافیکی
2) توابع کتابخانه ای برای گرفتن و چاپ کردن
3) توابع کتابخانه ای برای سازماندهی صفحه کلید
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 24 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود مقاله بررسی دستگاه های cnc