DRO basato su Arduino per macchina CNC GRBL: 3 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Ho iniziato questo progetto con un unico obiettivo in mente. Volevo un modo semplice ma efficace per visualizzare le informazioni sulla mia macchina CNC, stando in piedi davanti alla macchina CNC, piuttosto che allungare il collo in posizioni quasi contorsioniste e strizzare gli occhi come un uomo che fissa il sole, solo per vedere il monitor del computer acceso l'altro lato della stanza. Con questo in mente, ho deciso di mettere insieme un diluvio di componenti economici, offerte speciali ebay e il pezzo di ricambio di saldatura e nastro adesivo. Ecco il risultato di quasi un anno di attesa su parti dalla Cina.. ehm.. Lavorare diligentemente verso il mio obiettivo.:)

Passaggio 1: fase di progettazione dell'hardware…

La prima cosa che dobbiamo fare è mettere tutto in una pila, collegare le cose a caso, spegnere tutti i fuochi, aprire le finestre per far uscire il fumo e le esalazioni, e poi possiamo iniziare a costruire qualcosa di interessante.. Bene. A me comunque. Ho iniziato ottenendo uno di quegli onnipresenti arduino328p sotto forma di pacchetto "DIP". (Doppio perno in linea = bastone con le gambe) Da lì, avevo bisogno di un modo per visualizzare visivamente le informazioni. Il mio primo pensiero è stato quello di utilizzare l'LCD standard 16x2, e presto mi sono reso conto che semplicemente non potevo adattare tutto su quel piccolo LCD senza lo scorrimento fantasioso o il cambio schermo temporizzato, entrambi non molto allettanti. Quindi la mia prossima idea era un 20x4. ha molto spazio per mostrare le informazioni di base e con un tocco posso passare dal lavoro alle coordinate della macchina. Con questo, sono partito per costruire lo schizzo di Arduino… Da qualche parte lungo la strada, ho visto un vero e proprio DRO su un vero mulino manuale… il display a 7 segmenti era visibile dall'altro lato del magazzino… Così ho deciso di aggiungerlo al mio progetto, nel caso non mi piacesse più l'LCD. Dopo molte ore di perlustrazione su eBay per trovare i moduli che mi piacevano, ho acquistato 3 dei moduli display a 7 segmenti a 8 cifre con il max7219 ic su di essi. Perfetto… ora tutto quello che devo fare è costruire una libreria arduino per… no.. Sembra che qualcuno l'abbia già fatto. Nick Gammon ha progettato questa libreria per l'uso con questi display e altri. È piuttosto semplice. La libreria Arduino Max7219 di Nick GammonLa mia unica antipatia è che non sono stato in grado di allineare i numeri a destra e il simbolo "-" a sinistra.. ma meh, funziona. Qualche settimana dopo, dopo aver messo insieme cianfrusaglie, bit e bob, e con l'aiuto di qualcuno su youtube, ho avuto un prototipo funzionante su breadboard utilizzando i moduli a 7 segmenti..

Fase 2: Progettazione PCB…

Armeggiando in Eagle, sono riuscito a mettere insieme un PCB … Mi ci sono voluti tre tentativi per ottenere che la scheda uscisse bene, ma è solo inesperienza e una pellicola fotoresist secca speciale di eBay. In questo passaggio sono inclusi un set aggiornato di file eagle. A differenza della mia catastrofe di una prima scheda (immagini raffigurate) il design aggiornato è un po' più grande e risolve alcuni problemi che ho avuto con la fornitura di energia sufficiente ai moduli. Risulta, se il percorso che l'elettricità deve prendere va tutto intorno al tabellone in un cerchio, alcuni componenti all'estremità opposta non avranno abbastanza succo per scegliere (AvE… Smettila di infettarmi con i tuoi colloquiali!) Comunque, il La scheda è progettata per essere utilizzata con tre di questi moduli display per segmenti elettronici max7219, nonché con un LCD. La parte LCD è facoltativa, ma nelle iterazioni future, ho intenzione di rompere un altro pin per un sensore ad effetto hall sul mandrino CNC per visualizzare gli RPM effettivi del mandrino. Anche in questa versione dei file eagle, ho aggiunto un migliore posizionamento e documentazione della serigrafia, rotto il led di stato RGB nel caso in cui non si disponga della versione a montaggio superficiale, o si desideri montarlo in una custodia e si desideri il LED altrove. Ho anche aggiunto un'intestazione ICSP, nel caso in cui non si desideri utilizzare l'USB per riprogrammarla. Inoltre, noterai che questa scheda non utilizza il pacchetto DIP Atmeg328p. Invece sta usando un pacchetto SMD QFP. (QFP = Quad Flat Pack.) Questo è stato fatto principalmente per avere più spazio sotto la scheda per le tracce, senza dover instradare ancora più perni con foro passante. Ci sono pin di breakout per la modalità e pulsanti di ripristino, così come i due breakout inferiori, uno va al display LCD, l'altro all'arduino che controlla la macchina CNC GRBL.

L'intera scheda misura solo 2,6 "x 2,25" (o 65,94 mm x 57,1 mm per voi persone metriche) Le intestazioni X, Y e Z possono essere qualsiasi intestazione standard da 0,1" o semplicemente far passare un cavo a nastro ai moduli se necessario.

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I moduli si collegano solo in un modo. Fare attenzione a notare quale lato del modulo è VCC/GND e lo stesso sulla scheda. Se li colleghi o li colleghi al contrario, probabilmente farai fumo dall'unità.

Passaggio 3: la fine della strada… o l'inizio di qualcos'altro… chissà

Infine, arriviamo al punto in questo piccolo tour di ADD/ADHD che è la mia vita. Qui sta la bella immagine finale del mio progetto DRO. Completo di adesivo @Scanlime (grazie Micah per l'ispirazione e gli adesivi!) Ho aggiunto un archivio Rar con gli schizzi DRO che ho usato. Probabilmente c'è spazio per miglioramenti e sicuramente non un lavoro completato e pulito. Ci sono funzionalità nel codice che devo ancora implementare e funzionalità non nel codice che devo ancora capire come aggiungere. Tutto sommato, penso che sia stato un PoC abbastanza riuscito. Sebbene non sia tecnicamente una lettura digitale "a circuito chiuso". Serve uno scopo. Vorrei continuare a costruire su questo, e alla fine aggiungere il supporto per le scale di quadratura o qualcosa del genere. E sicuramente vorrei aggiungere funzionalità più avanzate come l'implementazione di cicli di sonda in scatola, schemi di fori, ecc. Ciò richiederà un IC aggiuntivo per attivare la comunicazione in entrata e in uscita con l'arduino GRBL, ma può essere fatto usando un CD4066 o qualcosa del genere. Spero che questo ti ispiri. Se lo costruisci, per favore fammi sapere. Mi piacerebbe vedere foto e miglioramenti. Grazie per essere entrato nel derp con me:)-=[ArcAiN6]=-