Como usar o Arduino CNC Shield v3.0

How to Use the Arduino CNC Shield V3.0

O Arduino CNC Shield v3.0 é um escudo popular projetado para simplificar o controle de máquinas CNC, como impressoras 3D, cortadores a laser e máquinas de moagem. Emparelhado com drivers de arduino e motor de passo, ele permite controle preciso de vários eixos. Neste tutorial, o guiaremos através da configuração e uso do CNC Shield v3.0 com o Arduino.

O que você precisará

  1. Conselho Arduino (por exemplo, UNO)
  2. CNC Shield v3.0
  3. Drivers de motor de passo (por exemplo, A4988 ou DRV8825)
  4. Motores de passo
  5. Fonte de alimentação externa (12V-36V para motores)
  6. Fios de jumper (opcional)
  7. Firmware GRBL (firmware CNC de código aberto)
  8. Um computador com o Arduino IDE instalado

Etapa 1: entenda o CNC Shield v3.0

O CNC Shield V3.0 foi projetado para compatibilidade com o Arduino UNO e suporta GRBL, um firmware de código aberto para controlar máquinas CNC. Os principais recursos incluem:

  • Suporte para até 4 eixos (x, y, z, a).
  • Suporte para microstepping via configuração do driver do motor de passo.
  • Pinos para interruptores de limite e um botão de parada de emergência.
  • Cabeçalhos para motoristas de motor de passo (A4988 ou DRV8825).

Layout CNC Shield V3.0

  • Saídas do motor de passo: Conecte seus motores de passo aos cabeçalhos X, Y, Z e A.
  • Slots de motorista: Instale os drivers do motor de passo (por exemplo, A4988) nos slots x, y, z e A.
  • Entradas de interruptor limitadas: Conecte os interruptores de limite aos pinos correspondentes.
  • Entrada de energia: Use uma fonte de alimentação externa (12V-36V) para os motores.

Etapa 2: Monte o escudo

  1. Instale os drivers de motor de passo:

    • Insira cada motorista do motor de passo nos slots rotulados x, y, z e A. Verifique se a orientação corresponde ao diagrama fornecido com a blindagem (geralmente com o potenciômetro voltado para fora).
    • Prenda os dissipadores de calor às lascas de motorista para melhor dissipação de calor.

  2. Defina microstepping:

    • Use jumpers no escudo para configurar a microstepping para cada eixo. Consulte a folha de dados do driver para configurações de microstepping (por exemplo, 1/16 ou 1/32 etapas).

  3. Conecte os motores de passo:

    • Prenda os fios do motor de passo às saídas x, y, z e A na blindagem.

  4. Fonte de energia:

    • Conecte uma fonte de alimentação externa à entrada de energia do escudo (12V-36V). Verifique se seus motores são compatíveis com a tensão.

  5. Anexe ao Arduino:

    • Coloque o CNC Shield v3.0 no topo do Arduino Uno, alinhando os pinos.

Etapa 3: Instale o firmware GRBL no Arduino

  1. Baixe o firmware GRBL:

    • Visite o Repositório Oficial Github: Grbl github.
    • Baixe o lançamento mais recente.

  2. Instale a biblioteca GRBL em Arduino IDE:

    • Abra o Arduino IDE.
    • Vá para Esboço > Inclua biblioteca > Adicione .zip Library.
    • Selecione a pasta grbl baixada.

  3. Carregue GRBL para Arduino:

    • Abra o Arduino IDE e selecione Arquivo > Exemplos > grbl > grblupload.
    • Selecione o correto Quadro e Porta sob o Ferramentas menu.
    • Clique Carregar Para carregar GRBL no Arduino.

Etapa 4: Configurar configurações de GRBL

  1. Conecte -se ao GRBL:

    • Use uma ferramenta de comunicação serial como o Arduino Série Monitor ou um software de controle CNC dedicado (por exemplo, Universal Gcode remetente).
    • Defina a taxa de transmissão para 115200.

  2. Teste GRBL:

    • Envie o comando $$ Para visualizar as configurações atuais do GRBL.
    • Ajuste as configurações como etapas por milímetro, taxas de alimentação e aceleração, conforme necessário. Por exemplo: 
      $100=250.0 (X-axis steps/mm)
$101=250.0 (Y-axis steps/mm)
$102=250.0 (Z-axis steps/mm)

  3. Ativar interruptores limitados (opcional):

    • Conecte os interruptores de limite ao escudo e habilitá -los nas configurações do GRBL: 
      $21=1 (Enable hard limits)
$22=1 (Enable homing)

Etapa 5: teste o escudo CNC

  1. Abra um programa de controle CNC:

    • Use software como o Universal Gcode Remeter (UGS) para controlar o escudo CNC.

  2. Mova os motores:

    • Use controles manuais no software para mover os eixos X, Y e Z. Verifique se os motores de passo respondem corretamente.

  3. Carregue um arquivo de código G:

    • Teste a configuração carregando um arquivo de código G de amostra e executando-o no software.

Solução de problemas

  • Motores de passo que não estão se movendo:

    • Verifique a orientação do driver e verifique se os jumpers estão definidos para microstepping.
    • Verifique se a fonte de alimentação externa está conectada e funcional.

  • Movimento errático:

    • Verifique as conexões do motor e reduza as configurações de aceleração no GRBL.

  • Pilotos de superaquecimento:

    • Verifique se os dissipadores de calor adequados estão instalados e considere usar um ventilador de resfriamento.

Aplicações do CNC Shield v3.0

  1. Roteadores CNC DIY
  2. Impressoras 3D
  3. Gravadores a laser
  4. Plotadores

Conclusão

Você configurou com sucesso o Arduino CNC Shield v3.0 para uso com o GRBL. Esse escudo facilita o controle dos motores de passo e a criação de sua própria máquina CNC. Experimente diferentes configurações e comece a dar vida aos seus projetos CNC!

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