Драйвер на чпу самодельный


Р. Ветров
vetrovroman [a] mail.ru

Разработанный и изготовленный самостоятельно станок с ЧПУ может выполнять механическую обработку (сверление, фрезерование) пластмасс, текстолита; гравировку по стали. Станок может использоваться как графопостроитель, можно рисовать печатные платы.

Станок с ЧПУ

Точность агрегата 0.0025 мм на 1 шаг, но по факту (с учетом неточности изготовления узлов станка, зазоры в узлах, в паре винт- гайка) точность составляет 0.1 мм. Станок без обратной связи, т.е. положение инструмента отслеживается программно, за точность перемещения отвечают шаговые двигатели.

Станок подключается к компьютеру через LPT порт, работает под Windows 98 и XP.

Механическая часть

Механическая часть

Корпусные части станка выполнены из винипласта б=10мм. Направляющие – круглые, шлифованные прутки. Суппорта выполнены из текстолита (с отверстиями под направляющие). Винт – шпилька с резьбой М6 (шаг t=1мм). Гайки фторопластовые (позднее были заменены на бронзовые т.к. при таких размерах потери на трение в бронзовой гайке меньше).

Электрика

Электрику можно разделить на три части:

  • Блок питания.
  • Контроллер
  • Драйвер.

Блок питания

12 В 3 А – для питания шаговых двигателей и 5 В 0.3 А для питания микросхем контролера.

Контроллер: Разработанный контроллер может обслуживать до 32 (в моей схеме 3) шаговых двигателей последовательно, т.е. одновременно может работать только один двигатель. Параллельная работа двигателей обеспечивается программно. Контроллер управления шаговыми двигателями собран на микросхемах 555TM7 серии (3шт). Не требует прошивки.

Электрическая схема контролера:

Блок питания:

Электрическая схема контролера

Описание и назначение выводов разъема порта LPT.

выв.

Название

Направление

Описание

1

STROBE

ввод и вывод

устанавливается PC после завершения каждой передачи данных

2/9

DO-D7

вывод

8 линий данных

10

АСК

ввод

устанавливается в "0" внешним устройством после приема байта

11

BUSY

ввод

устройство показывает, что оно занято, путем установки этой линии в «1»

12

Paper out

ввод

для принтеров

13

Select

ввод

устройство показывает, что оно готово, путем установки на этой линии «1 »

14

Autofeed

Ввод и вывод

 

15

Error

ввод

индицирует об ошибке

16

Initialize

Ввод и вывод

 

17

Select In

Ввод и вывод           

 

18-25

Ground

GND

общий провод

             Для эксперимента был использован шаговый двигатель от старого 5,25-дюймов

 

8 бит идущих от LPT разделяем на две группы по 4бит: данные и управляющие. При получении сигнала одним из трех триггеров, данные записываются в триггер ТМ7 и соответственно поступают на драйвер шагового двигателя. При снятии с ТМ7 разрешающего сигнала данные в триггере сохраняются (триггер с защелкой) и т.д. 

Биты LPT

0

1

2

3

4

5

6

7

данные

Управляющий сигнал –определяет на какой двигатель придет сигнал


Т.е. для подачи на второй двигатель сигнала 0101 необходимо подать разрешающий сигнал на второй ТМ7 т.е. выдать в порт LPTсигнал:

 

Биты LPT

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

0

1

0

1

0

0

Предаваемые данные на шаговый двигатель

Данные идут на 2 двигатель

 

В моей схеме 7 бит не используется т.к. применено 3 двигателя. На него можно повесить ключ включение главного двигателя (фреза или сверло).

Для подключения к схеме 32 двигателей необходимо на управляющие биты установить дешифратор 4 бит=32 в десятичной системе.

 

Драйвер: Драйвер шагового двигателя (не путать с компьютерными драйверами) представляет собой 4 х канальный усилитель или 4 ключа. Собран на 4х транзисторах КТ917.

 

Схема драйвера.

Схема драйвера

Также можно использовать серийные микросхемы (stepper motor driver), например ULN 2004 (9 ключей) на 0.6А. 

Серийные микросхемы ULN 2004

Печатные платы в формате AutoCad: (на плате контроллера дополнительно разведен стабилизатор +5 В на КРЕН5)

Плата контроллера

Т.е. для подачи на второй двигатель сигнала 0101 необходимо подать разрешающий сигнал на второй ТМ7 т.е. выдать в порт LPTсигнал:

Шаговые двигатели

Используемые в станке шаговые двигатели от 3,5" дисководов (12 В, 0.6 А), но можно (и нужно) использовать более мощные, например от принтеров (24 В, 5 А). Схем подключения шаговых двигателей (распайка) в Интернете навалом, а также описание принципа их работы вы найдете сами.

 

Мне попались двигатели с 5 концами (униполярный см. рис.б) их подключение проще. Управление биполярным двигателем (а) сложнее, в настоящий момент ведется разработка и испытание драйвера для него.

Двигатели с 5 концами

Soft

 

Программа для управления станком с ЧПУ (программа для управления шаговыми двигателями) также является моей собственно разработкой. Опять выражаю благодарность драйвер Кичаеву Константину за то, что поставил меня на путь истинный, а именно объяснил что такое Delphi, а первая программа была разработана под Q-Basic и работала только в Win 98. Предлагаемая программа работает и под Win 98 (95) и под XP.

Программа для управления станком с ЧПУ

Драйвер (программный) для обслуживания LPT под XP я взял здесь http://valery-us4leh.narod.ru/XpCoding/XPlpt.html
 

Принцип работы: Рисуется в AutoCad рисунок только линиями (lines), круги, полигинии, дуги не поддерживаются. Для прорисовки кругов необходимо их обвести маленькими линиями. Файл сохраняется в формате DXF. Запускается программа, открывается сохраненный файл. Рабочий инструмент (перо, сверло и т.п.) выставляется в «ноль» - вкладка «ручное перемещение»

AutoCad

В программе есть просмотр «программы(файла) обработки», оптимизация файла – сокращение холостых перемещений, задание режимов резания. Выбирается вид обработки: рисование, сверление, фрезерование, гравировка. Сверление происходит по точкам “Point” в файле DWG. Фрезерование почти не отличатся от рисования (только режимы). Гравировка это многократное повторение рисунка с постепенным углублением инструмента благодаря этому получена возможность гравировать по стали.

Программу управления самодельным станком с ЧПУ (управления шаговым двигателем) можно скачать здесь.


Также возможна работа с файлами Sprint-Layout формата Gerber (RS274-X) или G-код. Т.е. рисовать и сверлить платы разработанные в программе Sprint-Layout.

Другое применение станка и программы

Можно навесить выжигатель по дереву. Прикольно получается. Есть много программ преобразующих растровую графику в векторную. Выбранный рисунок можно нанести на CD или DVD. Можно сделать привод для поворота видео камеры или телескопа.

Часто задаваемые вопросы:

> И такой вопрос: видел как-то программы для разработки печатных плат!
> драйвер на чпу самодельный Не пробовал ли ты с ними работать?

Не пробовал. Мне AutoCAD ближе. не вижу смысла (для себя) в других программах. Все можно сделать в AutoCAD. Кроме трассировки. Моя программа работает с dxf форматом, который поддерживается множеством программ работающих с векторным форматом (Corel Draw, 3D MAX). Из всех возможностей поддерживаются (пока) только Lines и point (сверление). Другие примитивы (и различные свойства примитивов) из файла игнорируются (пока, если кому надо могу добавить).

> Я хотел узнать немного по электронике, я использовал драйвер
> ULN 2308, и один двигатель, после запуска программы и
> в ручном управлении двигатель просто дрожит и не поворачивается,
> двигатель и драйвер заведомо исправны, обмотки подключил правильно,
> при подаче в порт сторонней программой такую последовательность
> 1000,0100,0010,0001, двигатель делает 4 шага. Подумал что в вашей
> программе другая последовательность менял обмотки в разных комбинациях
> результат тот же.

В моей программе используется полу шаговый режим, последовательность такая (на первый двигатель)

1бит......8 бит LPT
10001000
11001000
01001000
01101000
00101000
00111000
00011000
10011000 затем повтор.

шестая единица "горит" постоянно т.к. управляем первым двигателем если управляем вторым то

10000100
11000100
01000100.......

Необходимо проверить подключение обмоток двигателя.

> В чем может быть дело может просто двигатель на той частоте которая
> установлена в demo версии программы не
> успевает проварачиватся?

Вполне возможно, в demo версии я "залочил" среднюю скорость. Там стоит 0.5 мм/сек = 0.5 об/сек т.е. если у тебя двигатель не

поддерживает такую скорость то его можно выкинуть т.к. это для станка очень медленно. у меня мах для двигателей 2.8 мм/сек =2.8 об/сек на 3 уже пропуск шагов. Сейчас доступна версия 6.0, в ней исправлены ошибки, улучшена проверка LPT порта. (меню настройка) попробуй там в ручную проверить доходят ли сигналы до двигателя. с помощью введения комбинации (см.выше) определи фазировку обмоток.

> Мне не очень понятна схема подключения контроллера к
> LPT порту, соответствуют ли цифры на схеме - выводам LPT порта, или я
> ошибаюсь?

Соответствует. Но нумерация разъемов российских и импортных не совпадает! У меня указанна импортная.

>У вас на сайте выложена схема контроллера, будет ли работать с
>программами типа Кcam4, Mach3, и подобными, или только с вашими
>программами.

Я не знаю этих программ. Но работать не будет на 99.9% т.к. система сигналов придуманна мной. Шаговыми двигателями я управляю программно, а других за это отвечает контроллер, которому дается команда + - 1 шаг.

> и можно еще вопрос: насколько мощные двигатели от дисковода.

у меня стоят винты (ходовые) м6х1 т.е. 1об = 1мм. все зависит от этого (передаточного отношения). Мой станок фрезерует текстолит б=1мм фтезой 3мм. Сверлить можно текстолит сверлом до 5мм.

www.temport.by.ru


Поделись с друзьями



Рекомендуем посмотреть ещё:


Закрыть ... [X]

Домашний CNC. Часть 1. Драйвер шагового двигателя для мини-станка Шитье для начинающих простые выкройки своими руками


Драйвер на чпу самодельный Самодельный драйвер на TB6560. Критика/совет/разъяснения. Форум
Драйвер на чпу самодельный Самодельный фрезерный станок с ЧПУ: собираем своими руками
Драйвер на чпу самодельный Драйвер шагового двигателя для станка с ЧПУ libixur Мой блог
Драйвер на чпу самодельный ЧПУ CNC USB - от постройки до детали. Паркфлаер
Драйвер на чпу самодельный Драйвер ЧПУ Видео на Запорожском портале
Драйвер на чпу самодельный Самодельный станок с ЧПУ Схема драйвера



ШОКИРУЮЩИЕ НОВОСТИ