DRO basé sur Arduino pour machine CNC GRBL : 3 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

J'ai commencé ce projet avec un seul objectif en tête. Je voulais un moyen simple mais efficace d'afficher des informations sur ma machine CNC, tout en me tenant debout devant la machine CNC, plutôt que de tendre mon cou dans des positions presque contorsionnistes et de plisser les yeux comme un homme regardant le soleil, juste pour voir l'écran de l'ordinateur allumé l'autre côté de la pièce. Dans cet esprit, je me suis mis à bricoler un déluge de composants bon marché, des promotions ebay et un peu de soudure et de ruban adhésif. Voici le résultat de près d'un an d'attente pour des pièces en provenance de Chine.. euh.. Travailler avec diligence vers mon objectif.:)

Étape 1: Étape de conception du matériel…

La première chose que nous devons faire, c'est de tout jeter dans un tas, de brancher des choses au hasard, d'éteindre tous les feux, d'ouvrir les fenêtres pour laisser sortir la fumée et les vapeurs, puis nous pouvons commencer à construire quelque chose d'intéressant.. Bien. A moi en tout cas. J'ai commencé par obtenir l'un de ces arduino328p omniprésents sous forme de package "DIP". (Deux broches en ligne = bâton avec les jambes) À partir de là, j'avais besoin d'un moyen d'afficher visuellement les informations. Ma première pensée a été d'utiliser l'écran LCD standard 16x2, et j'ai rapidement réalisé que je ne pouvais tout simplement pas tout mettre sur ce petit écran LCD sans un défilement sophistiqué ou une commutation d'écran programmée, qui n'étaient pas très attrayantes. Ma prochaine idée était donc un 20x4. il a beaucoup d'espace pour afficher des informations de base, et avec un tactile, je peux basculer entre le travail et les coordonnées de la machine. Avec cela, je suis parti pour construire le croquis arduino… Quelque part en cours de route, j'ai vu un vrai DRO sur un vrai moulin manuel… l'affichage à 7 segments était visible de l'autre côté de l'entrepôt… J'ai donc décidé d'ajouter cela à ma conception, juste au cas où je n'aimerais plus l'écran LCD. Après de nombreuses heures à parcourir ebay pour trouver les modules que j'aimais, j'ai acheté 3 des modules d'affichage à 8 chiffres à 7 segments avec le max7219 ic dessus. Parfait… maintenant tout ce que j'ai à faire est de créer une bibliothèque arduino pour…. non.. On dirait que quelqu'un l'a déjà fait. Nick Gammon a conçu cette bibliothèque pour une utilisation avec ces écrans et d'autres. C'est assez simple. Bibliothèque Max7219 Arduino de Nick GammonMon seul aversion, c'est que je n'ai pas pu aligner les nombres à droite et le symbole "-" à gauche… mais bon, ça marche. Quelques semaines plus tard, après avoir bricolé des bric-à-brac, des bouts et des bobs, et avec l'aide de quelqu'un sur youtube, j'avais un prototype fonctionnel sur une maquette utilisant les modules à 7 segments..

Étape 2: Conception de PCB…

En bricolant dans Eagle, j'ai réussi à assembler un PCB… Il m'a fallu trois essais pour que la carte soit correcte, mais ce n'est que de l'inexpérience, et un film photorésistant spécial ebay spécial louche. Cette étape comprend un ensemble mis à jour de fichiers eagle. Contrairement à ma catastrophe d'une première carte (images représentées), la conception mise à jour est un peu plus grande et résout certains problèmes que j'ai rencontrés avec l'alimentation suffisante des modules. Il s'avère que si le chemin que l'électricité doit emprunter fait tout le tour de la carte en cercle, certains composants à l'extrémité n'auront pas assez de jus pour chooch (AvE… Arrêtez de m'infecter avec vos expressions familières !) La carte est conçue pour être utilisée avec trois de ces modules d'affichage du segment électronique max7219, ainsi qu'un écran LCD. La partie LCD est facultative, mais dans les itérations futures, je prévois de casser une autre broche pour un capteur à effet Hall sur la broche CNC pour afficher les RPM réels de la broche. Également dans cette version des fichiers eagle, j'ai ajouté un meilleur placement et une meilleure documentation de la sérigraphie, j'ai cassé le voyant d'état RVB au cas où vous n'auriez pas la version à montage en surface, ou que vous vouliez le monter dans un boîtier, et que vous vouliez la LED ailleurs. J'ai également ajouté un en-tête ICSP, au cas où vous ne voudriez pas utiliser l'USB pour le reprogrammer. De plus, vous remarquerez que cette carte n'utilise pas le package DIP Atmeg328p. Au lieu de cela, il utilise un package QFP SMD. (QFP = Quad Flat Pack.) Cela a été fait principalement pour avoir plus d'espace sous la carte pour les traces, sans avoir à acheminer encore plus de broches traversantes. Il y a des broches de dérivation pour le mode et des boutons de réinitialisation, ainsi que les deux dérivations du bas, l'une va à l'écran LCD, l'autre à l'arduino contrôlant la machine CNC GRBL.

L'ensemble de la carte ne mesure que 2,6 "x 2,25" (ou 65,94 mm x 57,1 mm pour vous les utilisateurs métriques)..

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Les modules ne se branchent que dans un sens. Faites attention à noter de quel côté du module est VCC/GND et le même sur la carte. Si vous les branchez ou les câblez à l'envers, vous fumerez probablement l'unité.

Étape 3: La fin de la route.. Ou, le début de quelque chose d'autre.. Qui sait

Enfin, nous arrivons au point dans ce petit tour du TDA/TDAH qu'est ma vie. C'est là que se trouve la jolie image finale de mon projet DRO. Complet avec @Scanlime Sticker (Merci Micah pour l'inspiration et les autocollants !) J'ai ajouté une archive Rar avec les croquis DRO que j'ai utilisés. Il y a probablement place à amélioration, et certainement pas un travail achevé et propre. Il y a des fonctionnalités dans le code que je n'ai pas encore implémentées, et des fonctionnalités pas dans le code que je n'ai pas encore compris comment les ajouter. Dans l'ensemble, je pense que c'était un PoC assez réussi. Bien qu'il ne s'agisse pas techniquement d'une lecture numérique en "boucle fermée". Cela sert à quelque chose. J'aimerais continuer à m'appuyer sur cela et éventuellement ajouter la prise en charge des échelles en quadrature ou quelque chose du genre. Et j'aimerais certainement ajouter des fonctionnalités plus avancées telles que la mise en œuvre de cycles de sonde préprogrammés, de modèles de trous, etc. Cela nécessitera un circuit intégré supplémentaire pour basculer la communication entrante et sortante avec l'arduino GRBL, mais cela peut être fait en utilisant un CD4066 ou quelque chose du genre. J'espère que cela vous inspire. Si vous le construisez, faites-le moi savoir. J'aimerais voir des photos et des améliorations. Merci d'avoir pataugé dans le derp end avec moi:)-=[ArcAiN6]=-