Jak używać Arduino CNC Shield v3.0

Arduino CNC Shield V3.0 to popularna tarcza zaprojektowana w celu uproszczenia sterowania maszyn CNC, takich jak drukarki 3D, nożyce laserowe i maszyny do mielenia. W połączeniu z sterownikami silnikowymi Arduino i Stepper, umożliwia precyzyjną kontrolę wielu osi. W tym samouczku poprowadzimy Cię przez konfigurację i wykorzystanie CNC Shield V3.0 z Arduino.

Czego będziesz potrzebować

1. Rada Arduino (np. UNO)
2. CNC Shield v3.0
3. Sterowniki silnika krokowego (np. A4988 lub DRV8825)
4. Silniki krokowe
5. Zewnętrzny zasilacz (12V-36V dla silników)
6. Przewody skoczkowe (opcjonalnie)
7. Oprogramowanie układowe GRBL (oprogramowanie układowe open source CNC)
8. Komputer z zainstalowanym Arduino IDE

Krok 1: Zrozum CNC Shield v3.0

CNC Shield V3.0 jest przeznaczona do kompatybilności z Arduino UNO i obsługuje GRBL, oprogramowanie układowe open source do kontrolowania maszyn CNC. Kluczowe funkcje obejmują:

• Obsługa maksymalnie 4 osi (x, y, z, a).
• Obsługa mikrostepowania za pomocą konfiguracji sterownika silnika Stepper.
• Piny do przełączników granicznych i przycisku zatrzymania awaryjnego.
• Nagłówki dla sterowników silnika krokowego (A4988 lub DRV8825).

Układ CNC Shield v3.0

• Wyjścia silnika krokowego: Podłącz silniki krokowe z oznaczonym X, Y, Z i nagłówkami.
• Sloty kierowcy: Zainstaluj sterowniki silnika krokowego (np. A4988) w gniazdach X, Y, Z i A.
• Limit Wejścia przełącznika: Podłącz przełączniki graniczne do odpowiednich pinów.
• Wejście mocy: Użyj zasilania zewnętrznego (12V-36V) dla silników.

Krok 2: Zbierz tarczę

1. Zainstaluj sterowniki silnika krokowego:

   • Włóż każdy sterownik silnika krokowego do gniazd oznaczonych X, Y, Z i A. Upewnij się, że orientacja pasuje do schematu podanego z tarczą (zwykle z potencjometrem skierowanym).
   • Przymocuj podczelki do chipsów kierowcy, aby uzyskać lepsze rozpraszanie ciepła.

2. Ustaw mikrostepowanie:

   • Użyj skoczków na tarczy, aby skonfigurować mikrostepowanie dla każdej osi. Skonfiguracje danych mikrostepowania zapoznaj się z arkuszem danych sterownika (np. 1/16 lub 1/32 kroki).

3. Połącz silniki krokowe:

   • Podłącz przewody silnika krokowego do X, Y, Z i A wyjściowe na tarczy.

4. Zasilacz:

   • Podłącz zasilanie zewnętrzne do wejścia zasilania tarczy (12V-36V). Upewnij się, że silniki są kompatybilne z napięciem.

5. Przyłącz do Arduino:

   • Umieść CNC Shield V3.0 na arduino Uno, wyrównując szpilki.

Krok 3: Zainstaluj oprogramowanie układowe GBL na Arduino

1. Pobierz oprogramowanie układowe GBL:

   • Odwiedź oficjalne repozytorium GITHUB GLBL: Grbl github.
   • Pobierz najnowszą wersję.

2. Zainstaluj bibliotekę GRBL w Arduino IDE:

   • Otwórz Arduino IDE.
   • Idź do Naszkicować > Uwzględnij bibliotekę > Dodaj bibliotekę .zip.
   • Wybierz pobrany folder GRBL.

3. Prześlij GRBL do Arduino:

   • Otwórz Arduino IDE i wybierz Plik > Przykłady > grbl > grblupload.
   • Wybierz poprawne Tablica I Port pod Narzędzia menu.
   • Trzask Wgrywać Aby załadować GRBL na Arduino.

Krok 4: Skonfiguruj ustawienia GRBL

1. Połącz się z GRBL:

   • Użyj szeregowego narzędzia komunikacji, takiego jak monitor szeregowy Arduino lub dedykowane oprogramowanie do sterowania CNC (np. Universal GCode Sender).
   • Ustaw wskaźnik transmisji na 115200.

2. Test GRBL:

   • Wyślij polecenie $$ Aby wyświetlić aktualne ustawienia GRBL.
   • W razie potrzeby dostosuj ustawienia, takie jak kroki na milimetr, prędkości pasz i przyspieszenie. Na przykład:

     $100=250.0 (X-axis steps/mm)
     $101=250.0 (Y-axis steps/mm)
     $102=250.0 (Z-axis steps/mm)
     

3. Włącz przełączniki limitów (opcjonalnie):

   • Podłącz przełączniki limitu do tarczy i włącz je w ustawieniach GRBL:

     $21=1 (Enable hard limits)
     $22=1 (Enable homing)
     

Krok 5: Przetestuj tarczę CNC

1. Otwórz program sterowania CNC:

   • Użyj oprogramowania, takiego jak Universal GCode Sender (UGS) do kontrolowania tarczy CNC.

2. Przenieś silniki:

   • Użyj ręcznych elementów sterujących w oprogramowaniu, aby przesuwać osie X, Y i Z. Sprawdź, czy silniki krokowe reagują poprawnie.

3. Załaduj plik kodu G:

   • Przetestuj konfigurację, załadując przykładowy plik kodu G i uruchamianie go w oprogramowaniu.

Rozwiązywanie problemów

• Silniki krokowe nie poruszają się:

  • Sprawdź orientację sterownika i upewnij się, że skoczki są ustawione pod kątem mikrostepowania.
  • Sprawdź, czy zasilacz zewnętrzny jest podłączony i funkcjonalny.

• Nieregularny ruch:

  • Sprawdź połączenia silnika i zmniejsz ustawienia przyspieszenia w GRBL.

• Przegrzanie kierowców:

  • Upewnij się, że zainstalowane są odpowiednie ciepło i rozważ użycie wentylatora chłodzącego.

Zastosowania CNC Shield v3.0

1. DIY CNC Routers
2. Drukarki 3D
3. Grawerowie laserowe
4. Spiski

Wniosek

Z powodzeniem skonfigurowałeś Arduino CNC Shield v3.0 do użytku z GRBL. Ta tarcza ułatwia sterowanie silnikami krokowymi i budowanie własnej maszyny CNC. Eksperymentuj z różnymi konfiguracjami i zacznij ożywić swoje projekty CNC!