วิธีใช้ Arduino CNC Shield v3.0

How to Use the Arduino CNC Shield V3.0

Arduino CNC Shield v3.0 เป็นโล่ยอดนิยมที่ออกแบบมาเพื่อลดความซับซ้อนของการควบคุมเครื่องซีเอ็นซีเช่นเครื่องพิมพ์ 3 มิติเครื่องตัดเลเซอร์และเครื่องกัด จับคู่กับไดรเวอร์มอเตอร์ Arduino และ Stepper ช่วยให้สามารถควบคุมแกนหลายแกนได้อย่างแม่นยำ ในบทช่วยสอนนี้เราจะแนะนำคุณเกี่ยวกับการตั้งค่าและการใช้งานของ CNC Shield v3.0 กับ Arduino

สิ่งที่คุณต้องการ

  1. Arduino Board (เช่น UNO)
  2. CNC Shield v3.0
  3. ไดรเวอร์มอเตอร์ Stepper (เช่น A4988 หรือ DRV8825)
  4. มอเตอร์สเต็ปเปอร์
  5. แหล่งจ่ายไฟภายนอก (12V-36V สำหรับมอเตอร์)
  6. สายจัมเปอร์ (ไม่บังคับ)
  7. เฟิร์มแวร์ Grbl (เฟิร์มแวร์ CNC โอเพนซอร์ซ)
  8. คอมพิวเตอร์ที่ติดตั้ง Arduino IDE

ขั้นตอนที่ 1: ทำความเข้าใจกับ CNC Shield v3.0

CNC Shield V3.0 ได้รับการออกแบบมาเพื่อความเข้ากันได้กับ Arduino UNO และรองรับ GRBL ซึ่งเป็นเฟิร์มแวร์โอเพนซอร์ซสำหรับควบคุมเครื่อง CNC คุณสมบัติที่สำคัญ ได้แก่ :

  • รองรับสูงสุด 4 แกน (x, y, z, a)
  • รองรับ microstepping ผ่านการกำหนดค่าไดรเวอร์มอเตอร์ Stepper
  • พินสำหรับสวิตช์ จำกัด และปุ่มหยุดฉุกเฉิน
  • ส่วนหัวสำหรับไดรเวอร์มอเตอร์ Stepper (A4988 หรือ DRV8825)

เลย์เอาต์ CNC Shield v3.0

  • เอาท์พุทมอเตอร์สเต็ป: เชื่อมต่อมอเตอร์สเต็ปเปอร์ของคุณเข้ากับส่วนหัว x, y, z และส่วนหัว
  • สล็อตไดรเวอร์: ติดตั้งไดรเวอร์มอเตอร์สเต็ปเปอร์ (เช่น A4988) ลงใน X, Y, Z และช่อง
  • จำกัด อินพุตสวิตช์: เชื่อมต่อสวิตช์ขีด จำกัด กับพินที่สอดคล้องกัน
  • อินพุตพลังงาน: ใช้แหล่งจ่ายไฟภายนอก (12V-36V) สำหรับมอเตอร์

ขั้นตอนที่ 2: ประกอบโล่

  1. ติดตั้งไดรเวอร์มอเตอร์ Stepper:

    • ใส่ไดรเวอร์มอเตอร์สเต็ปแต่ละตัวลงในสล็อตที่มีป้ายกำกับ X, Y, Z และ A. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการวางแนวตรงกับแผนภาพที่มาพร้อมกับโล่ (โดยปกติจะมีโพเทนชิออมิเตอร์หันหน้าไปทาง)
    • ติดฮีทซิงค์กับชิปคนขับเพื่อการกระจายความร้อนที่ดีขึ้น

  2. ตั้งค่า microstepping:

    • ใช้จัมเปอร์บนโล่เพื่อกำหนดค่า microstepping สำหรับแต่ละแกน อ้างถึงแผ่นข้อมูลของไดรเวอร์สำหรับการกำหนดค่า microstepping (เช่น 1/16 หรือ 1/32 ขั้นตอน)

  3. เชื่อมต่อมอเตอร์สเต็ป:

    • แนบสายไฟมอเตอร์สเต็ปเปอร์เข้ากับ X, Y, Z และ A เอาต์พุตบนโล่

  4. แหล่งจ่ายไฟ:

    • เชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟภายนอกเข้ากับอินพุตพลังงานของโล่ (12V-36V) ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามอเตอร์ของคุณเข้ากันได้กับแรงดันไฟฟ้า

  5. แนบกับ Arduino:

    • วาง CNC Shield v3.0 ไว้ด้านบนของ Arduino Uno จัดตำแหน่งพิน

ขั้นตอนที่ 3: ติดตั้งเฟิร์มแวร์ Grbl บน Arduino

  1. ดาวน์โหลดเฟิร์มแวร์ Grbl:

    • เยี่ยมชมพื้นที่เก็บข้อมูล GRBL GitHub อย่างเป็นทางการ: GRBL GITHUB.
    • ดาวน์โหลดรุ่นล่าสุด

  2. ติดตั้งไลบรารี GRBL ใน Arduino IDE:

    • เปิด Arduino IDE
    • ไป ร่าง > รวมห้องสมุด > เพิ่ม. ZIP Library.
    • เลือกโฟลเดอร์ GRBL ที่ดาวน์โหลดมา

  3. อัปโหลด GRBL ไปยัง Arduino:

    • เปิด Arduino IDE แล้วเลือก ไฟล์ > ตัวอย่าง > GRBL > กรอง.
    • เลือกที่ถูกต้อง กระดาน และ ท่าเรือ ภายใต้ เครื่องมือ เมนู.
    • คลิก อัพโหลด เพื่อโหลด Grbl ลงใน Arduino

ขั้นตอนที่ 4: กำหนดค่าการตั้งค่า GRBL

  1. เชื่อมต่อกับ GRBL:

    • ใช้เครื่องมือการสื่อสารแบบอนุกรมเช่น ARDUINO Serial Monitor หรือซอฟต์แวร์ควบคุม CNC เฉพาะ (เช่นผู้ส่ง GCODE Universal)
    • ตั้งค่าอัตราการรับส่งข้อมูลเป็น 115200.

  2. ทดสอบ GRBL:

    • ส่งคำสั่ง $$ เพื่อดูการตั้งค่า GRBL ปัจจุบัน
    • ปรับการตั้งค่าเช่นขั้นตอนต่อมิลลิเมตรอัตราการป้อนและการเร่งความเร็วตามต้องการ ตัวอย่างเช่น: 
      $100=250.0 (X-axis steps/mm)
$101=250.0 (Y-axis steps/mm)
$102=250.0 (Z-axis steps/mm)

  3. เปิดใช้งานสวิตช์ จำกัด (ไม่บังคับ):

    • เชื่อมต่อสวิตช์ขีด จำกัด เข้ากับโล่และเปิดใช้งานในการตั้งค่า GRBL: 
      $21=1 (Enable hard limits)
$22=1 (Enable homing)

ขั้นตอนที่ 5: ทดสอบโล่ CNC

  1. เปิดโปรแกรมควบคุม CNC:

    • ใช้ซอฟต์แวร์เช่น Universal GCODE SENDER (UGS) เพื่อควบคุมโล่ CNC

  2. ย้ายมอเตอร์:

    • ใช้การควบคุมด้วยตนเองในซอฟต์แวร์เพื่อย้ายแกน x, y และ z ตรวจสอบว่ามอเตอร์สเต็ปเปอร์ตอบสนองอย่างถูกต้อง

  3. โหลดไฟล์ G-Code:

    • ทดสอบการตั้งค่าโดยการโหลดไฟล์ G-Code ตัวอย่างและเรียกใช้ในซอฟต์แวร์

การแก้ไขปัญหา

  • Stepper Motors ไม่เคลื่อนไหว:

    • ตรวจสอบการวางแนวของคนขับและตรวจสอบให้แน่ใจว่าจัมเปอร์ถูกตั้งค่าสำหรับการ microstepping
    • ตรวจสอบว่าแหล่งจ่ายไฟภายนอกเชื่อมต่อและใช้งานได้

  • การเคลื่อนไหวที่ผิดปกติ:

    • ตรวจสอบการเชื่อมต่อมอเตอร์และลดการตั้งค่าการเร่งความเร็วใน GRBL

  • ไดรเวอร์ความร้อนสูงเกินไป:

    • ตรวจสอบให้แน่ใจว่าติดตั้งฮีทซิงค์ที่เหมาะสมและพิจารณาใช้พัดลมระบายความร้อน

แอปพลิเคชันของ CNC Shield v3.0

  1. เราเตอร์ DIY CNC
  2. เครื่องพิมพ์ 3 มิติ
  3. เครื่องแกะสลักเลเซอร์
  4. คนพล็อตเตอร์

บทสรุป

คุณได้ตั้งค่า Arduino CNC Shield v3.0 สำเร็จเพื่อใช้กับ GRBL โล่นี้ทำให้ง่ายต่อการควบคุมมอเตอร์สเต็ปและสร้างเครื่อง CNC ของคุณเอง ทดลองกับการกำหนดค่าที่แตกต่างกันและเริ่มนำโครงการ CNC ของคุณมาใช้ชีวิต!

แสดงความคิดเห็น
กลับไปด้านบน