Control manual para cnc

• 1. UNIVERSIDAD de VALLADOLID ESCUELA de INGENIERAS INDUSTRIALES INGENIERA TCNICA DE TELECOMUNICACIONES, ESPECIALIDAD EN SISTEMAS ELECTRNICOS PROYECTO FIN DE CARRERA CONTROL MANUAL PARA CNC Autores: Montes Valles, Juan Jos Martn Llorente, Miguel Tutor: Dez Muoz, Pedro Luis Tecnologa Electrnica NOVIEMBRE 2013

2. Agradecimientos Antes de comenzar la memoria del proyecto, quisiramos agradecer a todas las personas que, de una u otra manera, han estado a nuestro lado y nos han ayudado en las distintas etapas de este camino que vamos a concluir. En este final es inevitable pensar en todos los compaeros que hemos tenido a lo largo de estos aos y, sobre todo, en los buenos momentos que hemos pasado tanto en la universidad como fuera de ella. Grandsimos recuerdos que no podrn borrarse, junto con los lazos de amistad que hemos forjado. Sois parte importante de este periodo. Agradecer tambin a nuestro tutor de proyecto, Pedro L. Dez por el esfuerzo realizado y por sus consejos, que han logrado que lo que nos propusimos, con trabajo se haya hecho realidad. Sin olvidar tampoco al resto de profesores que nos han enseado y orientado lo mejor posible para afrontar con garantas el futuro que se nos plantea tanto como ingenieros como personas. Y en especial, agradecer a nuestras familias, que son las que se han sacrificado para darnos esta gran oportunidad y los que han sufrido da a da para que pudiramos llegar a este importante da. Sin vosotros no hubiera sido posible. Muchas gracias a todos, de corazn. Un abrazo. 3. NDICE GENERAL ndice General .................................................................................................................... v ndice de Figuras................................................................................................................ xi ndice de Tablas................................................................................................................xiii ndice de Diagramas...........................................................................................................xv 1. INTRODUCCIN............................................................................................................... 1 1.1 Objetivo y etapas del proyecto ...........................................................................................1 1.2 Visin global del proyecto ...................................................................................................1 1.3 Introduccin al CNC.............................................................................................................1 1.3.1 Principio de funcionamiento ........................................................................................2 1.4 Tarjeta controladora HY-TB4DV-M......................................................................................3 1.4.1 Introduccin .................................................................................................................3 1.4.2 Caractersticas ..............................................................................................................3 1.4.3 Modos de funcionamiento...........................................................................................4 1.4.4 Interfaces......................................................................................................................4 1.4.4.1 Puerto DB9 ............................................................................................................4 1.4.4.2 Puerto DB15 ..........................................................................................................5 1.4.4.3 Puerto DB25 ..........................................................................................................6 1.4.4.4 Puerto SIP5 ............................................................................................................7 1.4.4.5 Puerto SIP15 ..........................................................................................................7 1.4.5 Estudio de la tarjeta......................................................................................................8 1.4.5.1 Esquemas...............................................................................................................8 2. DESCRIPCIN DEL HARDWARE UTILIZADO ....................................................................... 9 2.1 Motores paso a paso ...........................................................................................................9 2.1.1 Introduccin .................................................................................................................9 2.1.2 Tipos de motores y su principio de funcionamiento..................................................10 2.1.2.1 Motor de reluctancia variable.............................................................................10 2.1.2.2 Motor de imanes permanentes...........................................................................11 2.1.2.3 Motores hbridos.................................................................................................12 2.1.3 Interconexin y operacin de los devanados.............................................................14 2.1.3.1 Motores PaP unipolares ......................................................................................14 2.1.3.2 Motores PaP bipolares ........................................................................................14 2.1.3.3 Motores PaP bifilares ..........................................................................................15 4. NDICE GENERAL vi 2.1.3.4 Motores PaP multifase........................................................................................ 15 2.2 Arduino ............................................................................................................................. 16 2.2.1 Introduccin a Arduino .............................................................................................. 16 2.2.2 Placas de Entrada/Salida............................................................................................ 16 2.2.3 Shields........................................................................................................................ 17 2.2.4 Arduino Mega ............................................................................................................ 18 2.2.4.1 Esquemas............................................................................................................ 18 2.2.4.2 Caractersticas..................................................................................................... 18 2.2.4.3 Alimentacin....................................................................................................... 19 2.2.4.4 Memoria.............................................................................................................. 19 2.2.4.5 Entradas y salidas................................................................................................ 19 2.3 LCD .................................................................................................................................... 21 2.3.1 Funcionamiento de la LCD ......................................................................................... 22 2.3.2 Especificaciones ......................................................................................................... 24 2.3.3 LCD POWERTIP PC2004-A .......................................................................................... 24 2.3.3.1 Caractersticas..................................................................................................... 25 2.4 Encoder ............................................................................................................................. 25 2.4.1 Principio de operacin ............................................................................................... 26 2.4.2 Tipos de encoders pticos ......................................................................................... 26 2.4.2.1 Incrementales ..................................................................................................... 26 2.4.2.2 Absolutos ............................................................................................................ 27 2.4.3 Encoder HEDS-5700 ................................................................................................... 28 2.4.3.1 Caractersticas..................................................................................................... 29 2.5 Optoacoplador.................................................................................................................. 29 2.5.1 Tipos de optoacopladores.......................................................................................... 30 2.5.2 Optoacoplador PC817................................................................................................ 31 2.5.2.1 Caractersticas..................................................................................................... 31 2.6 Diodo................................................................................................................................. 31 2.6.1 Caractersticas del diodo FR307................................................................................. 32 2.7 Schmitt trigger .................................................................................................................. 32 2.7.1 Inversor SN74HC14N.................................................................................................. 34 2.7.2 Transceptor SN74LS245............................................................................................. 35 2.8 Reguladores de tensin .................................................................................................... 36 2.8.1 Funcionamiento ..........................................................................................