راه اندازی استپ موتور با شیلد cnc ورژن 3 (cnc shield v3)

الکترونیک و رباتیک -> برد های توسعه 5480 2 کاربر آکادمی پارتینه

راه اندازی استپ موتور با شیلد cnc ورژن 3 (cnc shield v3)

شیلد CNC ورژن 3 را می توان به عنوان برد توسعه دستگاه حکاکی ، پرینتر سه‌بعدی و سایر دستگاه‌ها استفاده کرد. در این شیلد 4 اسلات به درایور استپر موتورها اختصاص داده شده است. به این معنا که قابلیت راه‌اندازی حداکثر 4 استپر را دارد. هر استپرموتور تنها به دو پورت ورودی/ خروجی (IO) نیاز دارد. یعنی تنها توسط 6 پورت IO می‌توان 3 استپر را به راحتی راه‌اندازی کرد. پس از قرار دادن شیلد  CNC بر روی آردوینو UNO و نصب فریمورGRBL  می‌توانید به سرعت یک دستگاه حکاکی CNC را خودتان بسازید. در این مقاله می خواهیم درباره راه اندازی استپ موتور بوسیله آردوینو Uno و برد واسطه CNC shield v3 و درایور A4988 بوسیله کامپیوتر بنویسیم.

مواد اولیه :
# عنوان تعداد لینک
0 استپر موتور نما 17 1 لینک خرید
1 دانلود جدیدترین سورس کد GRBL 1 لینک خرید
2 دانلود آخرین نسخه‌ی Grbl Controller 1 لینک خرید
3 درایور A4988 1 لینک خرید
4 برد آردوینو Arduino UNO R3 1 لینک خرید
5 شیلد سی ان سی ورژن ۳ CNC Shield V3 1 لینک خرید
6 منبع تغذیه سوئیچینگ ۱۲ ولت ۱۰ آمپر 1 لینک خرید

مرحله 1 : اتصالات و دیاگرام مداری

راه اندازی استپ موتور با شیلد cnc ورژن 3 (cnc shield v3) راه اندازی استپ موتور با شیلد cnc ورژن 3 (cnc shield v3) راه اندازی استپ موتور با شیلد cnc ورژن 3 (cnc shield v3) راه اندازی استپ موتور با شیلد cnc ورژن 3 (cnc shield v3) راه اندازی استپ موتور با شیلد cnc ورژن 3 (cnc shield v3) راه اندازی استپ موتور با شیلد cnc ورژن 3 (cnc shield v3) راه اندازی استپ موتور با شیلد cnc ورژن 3 (cnc shield v3)

 GRBL یک قابلیت سخت‌افزاری برای تمامی بوردهای مبتنی بر میکروکنترلر Atmega128 مانند uno ،  nano،   Duemillanove  است که می‌تواند موتورهای استپر و اسپیندل را کنترل کند. در صورت عدم استفاده از شیلد از CNC می‌تواند از شماتیک زیر استفاده کرده و با اتصال پورت های Pulse و Direction استپرها را راه اندازی کنید.

قطعات را مطابق با محلی که به آنها اختصاص داده مانند موتورها ، میکروسوئیچ‌ها ، ماژول های لیزر، درایورهای موتور و غیره به شیلد متصل کنید. هنگام نصب سخت افزار به نکات زیر توجه کنید:

1) اتصال نادرست پورت‌های +/- ممکن است باعث سوختن دستگاه و قطعات و یا حتی آتش‌سوزی شود.

2) از اتصال درایورها  در جهت صحیح مطمئن شود. اتصال نادرست ممكن است مادربورد و درایور را بسوزاند. در دو شکل زیر محل اتصال موتورها و جهت قرارگیری درایورهای A4988 را مشاهده می‌کنید.

درایور A4988 قابلیت راه‌اندازی موتور با دقت 16 میکرو استپ و DRV8825 با دقت 32 میکرواستپ را داراست. با ست‌کردن پین های M0، M1 و M2 بر روی شیلد توسط جامپرها می‌توان با این میزان گام های مختلف اسپرها را راه‌اندازی کرد. در دو جدول زیر نحوه‌ی ست‌کردن هر کدام از جامپرها برای دستیابی به حرکت در گام‌های مختلف برای هر دو درایور نشان داده شده است.

مقدار ولتاژ ورودی شیلد باید در محدوده‌ی 12- 36  ولت باشد و نباید از 36 ولت بیشتر شود. اگرچه این شیلد تا ورودی 36 ولت را پشتیبانی می‌کند، اما به این معنا نیست که شما می توان تحت هر شرایطی از 36 ولت استفاده کرد. زیرا تغذیه‌ی بعضی از درایورها (VMOT) کمتر از 36 ولت است. مانند درایورA4988  که ولتاژ ورودی آن بین 8-35 ولت است و در صورت اعمال36 ولت درایور می‌سوزد. بنابراین هنگام انتخاب میزان ولتاژ منبع تغذیه ، به دیتاشیت درایور مربوطه مراجعه کنید. میزان ولتاژ ورودی سه درایور متداول در تصاویر بالا مشخص شده‌اند.

 

مرحله 2 : کدنویسی و تنظیمات نرم‌افزاری

راه اندازی استپ موتور با شیلد cnc ورژن 3 (cnc shield v3) راه اندازی استپ موتور با شیلد cnc ورژن 3 (cnc shield v3) راه اندازی استپ موتور با شیلد cnc ورژن 3 (cnc shield v3)

1-      نصب کتابخانه‌ی GRBL

جدیدترین سورس کد GRBL را که از طریق لیست مواد و فایل های اولیه دانلود کردده اید (grblmain.zi) از حالت فشرده خارج کنید. سپس در محل نصب کتابخانه‌های نرم افزار آردوینو قرار دهید. مسیر نصب کتابخانه های آردوینو معمولا مطابق مسیر زیر است:

C:Users.........Documents/Arduino/libraries

در Arduino IDE برنامه آماده GRBL را از قسمت آردوینو باز کرده، شماره پورتی که آردوینو به آن متصل شده انتخاب و آن را پروگرام کنید. 

File->Examples->grblmain->GRBL

2-      نصب نرم افزارکنترلی  GRBL

از این نرم افزارگرافیکی به عنوان رابطی بین آردوینو و کامپیوتر استفاده می‌شود و  ورودی آن طرح در قالب فایل‌های G-code  است. آخرین نسخه‌ی Grbl Controller را از طریق لیست فایل های مورد نیاز دانلود و نصب کنید. محیط نرم افزار در تصاویر بالا نشان داده شده است. آردوینو را به کامپیوتر متصل کرده و پورت آن را داخل نرم افزار باز کنید. باودریت را روی 9600 تنظیم کنید.

بر روی "Open" کلیک کنید. در صورت اتصال "Open"  تبدیل به  "Close / Reset " خواهد شد و پس زمینه قرمز رنگ خواهد شد. برای انتخاب نمودار مورد نظر برای حکاکی بر روی " Choose File "  کلیک کرده و طرح مورد نظر را برای حکاکی انتخاب و  "Begin" را فشار دهید.