如何使用Arduino CNC Shield v3.0

How to Use the Arduino CNC Shield V3.0

2025年1月27日

Arduino CNC Shield V3.0是一种流行的盾牌，旨在简化3D打印机，激光切割机和铣床等CNC机器的控制。与Arduino和步进电动机驱动器配对，可以精确控制多个轴。在本教程中，我们将指导您与Arduino的CNC Shield v3.0进行设置和使用。

你需要什么

Arduino董事会（例如UNO）
CNC Shield v3.0
步进电动机驱动器（例如A4988或DRV8825）
步进电动机
外部电源（电动机为12V-36V）
跳线（可选）
GRBL固件（开源CNC固件）
安装了带有Arduino IDE的计算机

步骤1：了解CNC Shield v3.0

CNC Shield v3.0的设计旨在与Arduino Uno兼容，并支持GRBL（用于控制CNC机器的开源固件。关键功能包括：

支撑多达4个轴（X，Y，Z，A）。
支持通过步进电动机驱动器配置进行微秒。
引脚用于极限开关和紧急停止按钮。
步进电动机驱动器的标题（A4988或DRV8825）。

CNC盾牌v3.0布局

步进电动机输出： 将您的步进电动机连接到标有X，Y，Z和A标题的标签。
驱动器插槽： 将步进电动机驱动器（例如A4988）安装到X，Y，Z和A插槽中。
限制开关输入： 将限制开关转到其相应的引脚。
电源输入： 为电动机使用外部电源（12V-36V）。

步骤2：组装盾牌

安装步进电动机驱动程序：
- 将每个步进电机驱动器插入标有X，Y，Z和A的插槽中。确保方向与所提供的图表与盾牌匹配（通常具有电位器朝外）。
- 将散热器连接到驾驶员芯片上，以更好地散热。
设置微填充：
- 使用盾牌上的跳线为每个轴配置微填充。请参阅驱动程序的数据表，以获取微序列配置（例如1/16或1/32步骤）。
连接步进电动机：
- 将步进电动机电线连接到X，Y，Z和盾牌上的A输出。
电源供应：
- 将外部电源连接到盾牌的电源输入（12V-36V）。确保电动机与电压兼容。
附着Arduino：
- 将CNC Shield v3.0放在Arduino Uno的顶部，对齐销钉。

步骤3：在Arduino上安装GRBL固件

下载grbl固件：
- 访问官方的Grbl GitHub存储库： grbl github.
- 下载最新版本。
在Arduino IDE中安装GRBL库：
- 打开Arduino IDE。
- 去草图 > 包括库 > 添加.zip库.
- 选择下载的GRBL文件夹。
将GRBL上传到Arduino：
- 打开Arduino IDE并选择文件 > 例子 > grbl > grblupload.
- 选择正确的木板和港口在工具菜单。
- 点击上传将grbl加载到arduino上。

步骤4：配置GRBL设置

连接到GRBL：
- 使用诸如Arduino串行监视器或专用CNC控制软件（例如通用GCODE发件人）之类的串行通信工具。
- 将波特率设置为 115200.
测试GRBL：
- 发送命令 $$ 查看当前的GRBL设置。
- 根据需要调整设置，例如每毫米，进料速率和加速度。例如：
```
$100=250.0 (X-axis steps/mm)
$101=250.0 (Y-axis steps/mm)
$102=250.0 (Z-axis steps/mm)
```
启用限制开关（可选）：
- 将限制开关连接到盾牌，并在GRBL设置中启用它们：
```
$21=1 (Enable hard limits)
$22=1 (Enable homing)
```

步骤5：测试CNC盾牌

打开CNC控制程序：
- 使用通用Gcode发件人（UGS）之类的软件来控制CNC盾牌。
移动电动机：
- 使用软件中的手动控件移动X，Y和Z轴。验证步进电动机的响应正确。
加载一个G代码文件：
- 通过加载示例G代码文件并将其运行在软件中来测试设置。

故障排除

步进电动机没有移动：
- 检查驾驶员方向，并确保设置跳线以进行微序列。
- 验证外部电源连接并起作用。
不稳定的运动：
- 检查电动机连接并减少GRBL中的加速度设置。
过热的驱动程序：
- 确保安装适当的散热器，并考虑使用冷却风扇。

CNC Shield v3.0的应用

DIY CNC路由器
3D打印机
激光雕刻师
绘图仪

结论

您已经成功设置了Arduino CNC Shield v3.0，以与GRBL一起使用。这种盾牌使控制步进电动机并构建自己的CNC机器变得易于使用。尝试不同的配置，并开始将您的CNC项目栩栩如生！

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