Arduino CNC Shield от Protoneer

Приветствую господа Пикабушники и Пикабушницы, любители Arduino.

Этот пост является информационным и не более. Хотя если будет время я запилю пост про сборку простого фрезера из всякого и палок.


А сегодня я покажу вам магию шилд для Arduino UNO и Mega на котором можно собрать электронику ЧПУ станка без регистрации и СМС пайки и бубна.


Прошу любить и жаловать Arduino CNC Shield третьей ревизии т.е. v3. Создано это детище компанией Protoneer но ушлые китайцы вполне неплохо клепают этот шилд.

Arduino CNC Shield от Protoneer Arduino, Cnc, ЧПУ, Шилд, Станок с ЧПУ, Видео, Длиннопост

Что же может этот шилд? Да в общем ничего необычного. Этот шилд водит до 4х шаговиков в режиме шаг/микрошаг и управляется ардуинкой с GRBL или форками GRBL.

Использовать шилд можно для управления 3D принтером (нужна обвязка для хотэнда и стола), фрезером, лазерной резкой (нужна обвязка для для управления головкой), гравером.

Шилд отлично работает с драйверами A4988 или DRV8825.


Пройдемся по основным характеристикам и колодкам шилда.

Arduino CNC Shield от Protoneer Arduino, Cnc, ЧПУ, Шилд, Станок с ЧПУ, Видео, Длиннопост

1й элемент на плате - кнопка reset. Ясное дело куда же без нее.


В колодке под номером 2 имеются пины типа "x.step/Dir" предназначенные для подключения внешних драйверов ШД. Что иногда очень полезно. В той же колодке находится пин на 5 вольт и земля.


Колодка под номером три предназначена для настройки дублирования осей. Можно указать какую ось дублировать оси A или установить перемычки для работы этой оси независимо от других осей. Очень полезно для 3d принтера. Управление экструдером. или для фрезера - управление 4й осью.


Под номером четыре у нас разъем питания. Тут все тривиально, плюс, минус и затянуть винты потуже. Главное подавать не более 36 и не менее 12 вольт.


Под номером пять у нас спрятались колодки управления микрошагом для драйверов ШД. В зависимости от выставленных перемычек вы можете добиться вплоть до 1/32 шага на драйверах DRV8825 и 1/16 шага на драйверах A4988. Как выставлять перемычки я не буду рассказывать. Дам в конце поста ссылку на офф документацию. Там все предельно просто.


Под номером шесть у нас находится колодка для подключения биполярного шаговика (на 4 провода). Как подключить униполярный ШД есть в документации.


Под седьмым номером у нас часть самой большой колодки. В данную часть вынесены все кнопки и выключатели. Аварийная остановка, пауза, отмена и возврат. Выносятса кнопки как правило на основную панель и служат для мануального управления станком.


Часть большой колодки под номером восемь - пины для управления шпинделем и насосом для СОЖ (если таковой имеется). Данные пины подают сигналы на релюху управляющую оборотами и включением шпинделя и управляют насосом для СОЖ.


Под номером девять то что заставляет всех кто работал с этим шилдом биться головой о стену. Это концевики. На самом деле тут все просто. Но в отличии от предыдущей ревизии платы на которой стоял физический ключ вкл/откл концевиков в этой плате используется программный. В остальном все до безобразия просто. Если концевик пассивный то просто втыкаем плюс к плюсу минус к минусу. Если активный то используем пины на 5 или на 3.3 вольта в зависимости от потребления датчика.


И кусок колодки под номером десять содержит в себе пины rx tx (UART) scl (clock line) sda (data line) 3.3 вольта, 5 вольт, reset и землю.


Шилд отлично водит как шаговички из CD приводов так и нормальный NEMA. Драйвера настраиваются резисторами. Подача, скорость возврата и т.д. настраивается из программы GCode Sender или любой другой совместимой с GRBL.


Небольшое видео про шилд. Хоть и на иностранном но все понятно.

Господа матерые электронщики. Не бейте меня тапками за то что я не рассказываю какие элементы установлены и т.д. Пост несет исключительно ознакомительный характер.


Ссылка на официальный сайт (не реклама) http://blog.protoneer.co.nz/arduino-cnc-shield/

Настройка тока для шаговых двигателей. http://3deshnik.ru/blogs/akdzg/pravilnaya-nastrojka-toka-dly...


Сухо конечно, мало, но думаю кому-нибудь пригодится.


Подписывайтесь на "Сообщество Arduino" на Пикабу. Вас ждет масса интересной, полезной и познавательной информации. http://pikabu.ru/community/arduino

Arduino & Pi

1.4K постов20.6K подписчиков

Добавить пост

Правила сообщества

В нашем сообществе запрещается:

• Добавлять посты не относящиеся к тематике сообщества, либо не несущие какой-либо полезной нагрузки (флуд)

• Задавать очевидные вопросы в виде постов, не воспользовавшись перед этим поиском

• Выкладывать код прямо в посте - используйте для этого сервисы ideone.com, gist.github.com или схожие ресурсы (pastebin запрещен)

• Рассуждать на темы политики

• Нарушать установленные правила Пикабу

Автор поста оценил этот комментарий

Фрезер пилишь плоттерного типа? Я бы почитал. До сих пор на чердаке валяется здоровенная плита плексигласа с рейками от матричного принтера А3 и моторами... Даже вроде драйвера от тех же принтеров из платы повыпиливал (дада, кусок платы с самим драйвером и его обвесом, и даже работает). Но вот руки дальше чем "пошуршать шаговичками до концевичков" ни как не добрались...

раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий

Сначала делал крестовой с подвижным столом. Понял что это не мой вариант и стал переделывать в портальный) Сейчас кой-какой фигни еще прикуплю и может запилю пост. Хотя врядли он будет сильно интересен)

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий
Шилд прикольный, вот только сгорел предохранитель, а номинал для замены нигде не могу найти. Может кто-то может помочь?
раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий

Резистор там на 10к. пред ХЗ. попробуй поставить пермычку и не пускать больше 24 вольт и 30 ампер.

Автор поста оценил этот комментарий
Это опять я, какой принтер можно собрать самому, что лучше принтбот или пруса3 ?
раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
лучше собирать skeleton 3d очень годная конструкция. минимум машинной обработки (только печатать детали). принтрбот считается самым простым в линейке репрапов разрешение печати не фонтан т.к. используется ременная передача но собрать можно на коленке за пару тройку вечеров из говна и палок. пруса точней и более плотная по конструктиву. у нее большое комьюнити и найти запчасти проще. но собрать из говна и палок проблематично.

з.ы. если нужен очень простой принтер на пару часов печати в день с областью 15 на 15 см то советую взглянуть на cherry 60
показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Подскажите пожалуйста, собираю на этом шильде 3Д принтер из CD. Как правильно обвязать E3D-V6 HotEnd, релюхой или ШИМ, управляющий брать с SpnEn, куда термистор тогда? И я правильно понимаю ось "А" в этом случае работает на протяжку пластика?

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Кстати, возможно вам будет интересно.

Достаточно популярная RepRap прошивка Teacup поддерживает уно с этим шилдом (v3 ессно).


Офф страница и советы по настройке прошивки тут http://reprap.org/wiki/Teacup_Firmware

Пошаговая инструкция и описание всех моментов на русском тут http://3deshnik.ru/blogs/akdzg/obzor-proshivki-teacup


З.Ы. Я тыщу раз смотрел на эту прошивку и не знал что она подходит для этой связки :)

Автор поста оценил этот комментарий

понятно, спасибо :)

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Незачто. Надеюсь у вас все получится. Если вдруг непонятки с шилдом, советую почитать оф блог Protoneer. Там все есть, главное нормально искать. Ссылка есть в конце поста.

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

очень :) А не подскажите где почитать или как отключить шим для подачи 0 и 1. Я с GRBL пока на ВЫ :)


Использую GRBL Controller. При гравировке сигналы на включение и выключение подает.  Осталось поправить прошивку. Но мне не совсем ясно что править :)

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

У вас с английским нормально? Если да то почитайте вот эти обсуждения.

https://www.shapeoko.com/forum/viewtopic.php?f=3&t=5803

https://github.com/grbl/grbl/issues/840

Должно помочь 100%.

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Не подскажите  как подключить к этому шилду Лазер. Нужно подавать на лазер команду о включении и выключении во время работы. (Лазер самодельный Управлять им планирую через мосфет). Буду очень благодарен за любые наводки :)

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

В официальнойой доке на этот момент не обратили внимание, но на форуме производителя есть инфа на счет лазерной головки.


http://blog.protoneer.co.nz/grbls-pwm-functionality-how-to-c...


Т.е. управляющий сигнал идет с пинов SpnEn (они с шим) но в прошивке можно отключить шим для подачи логической 1 или 0. Проверяли на прошивке GRBL 0.9


Надеюсь инфа вам будет полезна. :)

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий
Но у скелетов я почитал рабочая область - куб со стороной 10 см, а у прусы 25, а качество где лучше?
раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
скелетон чем хорош. тем что размеры поля можно делать любые благодаря тому что собран он на шпильках. пруса и скелетон печатают практически одинаково.
Автор поста оценил этот комментарий

Огромное спасибо, буду изучать. Опор делаю на эту статью:

http://www.parkflyer.ru/ru/blogs/view_entry/10504/ . Заголовок очень громкий:)

Скорей всего и прошивку буду использовать что и в статье только небольшой допил.

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

В общем GRBL отлично ладит с этим шилдом. Сильно допиливать там код нет необходимости т.к. лазер подключается всего при помощи 5 строк кода...


В любом случае удачи вам с постройкой станка и берегите глаза (купите очки обязательно) :)

Автор поста оценил этот комментарий

Подскажите пожалуйста, собираю на этом шильде 3Д принтер из CD. Как правильно обвязать E3D-V6 HotEnd, релюхой или ШИМ, управляющий брать с SpnEn, куда термистор тогда? И я правильно понимаю ось "А" в этом случае работает на протяжку пластика?

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Тьфу. Дезинформирую вас...

В общем установка джамперов D12/D13 на шилде означает что сигнал будет браться с 12 и 13 пинов на которых шпиндель. В любом случае свободными остаются пины А4,А5,0,1 к которым можно подключиться с шилда (SCL,SDA,RX,TX) и использовать их для термистора и нагревающей головки экструдера...


В общем 2 ссылки которые вам 100% будут полезны.


http://blog.protoneer.co.nz/arduino-cnc-shield-v3-00-assembl...

http://blog.protoneer.co.nz/arduino-cnc-shield/

Автор поста оценил этот комментарий

Подскажите пожалуйста, собираю на этом шильде 3Д принтер из CD. Как правильно обвязать E3D-V6 HotEnd, релюхой или ШИМ, управляющий брать с SpnEn, куда термистор тогда? И я правильно понимаю ось "А" в этом случае работает на протяжку пластика?

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Такс. Начнем с простого. Ось А может только дублировать сигналы с других осей или работать от "внешнего" источника. На шилде распаяны ноги A4 и A5 (SCL и SDA) которые выводятся на колодку за помером 10 :) Если не нужен I2C то можете смело использовать как STEP и DIR для драйвера ШД. Если нужен I2C можно использовать пины 0 и 1 (RX и TX соответственно) в той же колодке номер 10. Подключать "внешний" сигнал нужно на колодку под номером 2 (A.STP A.DIR) переставив джамперы дублирования в позицию D12\D13 на колодке номер три.


По поводу термистора и нагрева печатающей головки... Термистор втыкаете в пины SpnEn и снимаете с него данные а реле для нагрева в SpnDir. Через реле уже питаете нагрев в зависимости от показаний термистора. Показания больше или меньше необходимого - включаете нагрев.


З.Ы. я не знаю какую вы прошивку будете использовать для станка т.ч. мои советы могут немного не подходить для прошивки. Но общий смысл думаю понятен...

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Я может Вас уже за..достал, но хочу спросить, я вот раньше видел еще 10 лет назад по ящику новости типа "на домашнем 3д принтере напечатали протез!!!! " и он вроде выглядел идеально гладким, чуть ли не глянцевым, а вот вещи на напечатанные прусе выглядят не очень судя по фото и обзорам

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Фишка в разрешении печати, скорости подачи, и толщине сопла на хотэнде. Плюс когда деталь готова ее можно немного пошкурить.
показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий
Шутка?
А нет все норм, это у нас барыги офигели мегу за 1500 грн продают
раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Ага, перекупы они такие... Заказывайте с Али. Хоть и ждать будете но намного дешевле. В вашем случае в разы.

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий
2к ну нифига себе, это же почти автомобиль(
раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

2000 рублей есессна) Не долларов)

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий
Спасибо, буду копить на мегу, копить звучит кконечно смешно но я обычный студент)
раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Всегда пожалуйста. :) Эт да, студентам тяжело...

По факту полный комплект Мега + рампс + драйверы + экран + sd модуль + нагревательный стол стоит около 2к. Но если выкинуть все ненужное типа sd и экрана то вполне можно попробовать уложиться в 1000 с небольшим.

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий
Если бы понимал хоть половину слов, только намереваюсь собрать первый принтер
раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

grbl - библиотека на C++ которая контролирует эту плату. По факту в этой либе нет поддержки экструдера ввиду слабенькой микрухи. Тупо не хватает пинов для контроля четвертого шаговика. Но, скорей всего есть кто-то кто смог обойти этот момент при помощи черной магии и костылей уложившись в лимит памяти Уны. Т.к. эта либа с открытым исходным кодом то каждый может его копировать и разрабатывать самостоятельно. Форк - ветка основной программы с внесенными изменениями. Так вот, я думаю есть форк этой либы с костылем решающим проблему отсутствия пинов. :) Но лучше в вашем случае взять Мегу и RAMPS дабы не извращаться :)

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий
Обидно, и нету никакой платы для апгрейда его памяти?
раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Есть варианты расширить память но вот как я понял все упирается в тактовую частоту процессора. Из доступных либ есть только grbl но он больше для фрез, граверов, пенорезок, плоттеров. Можно попробовать поискать форк grbl в котором есть экструдер...

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Prusa i3 я так так понял на этом не собрать - нужно копить на Мегу

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Чисто теоретически прусу можно собрать на этом шилде если сделать обвязку для стола и головки. Но вот скетч может не встать на то количество памяти что есть у Уно.

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий
Ардуинщики, насколько реально и геморно сделать на ардуинке блок управления кондеем, чтобы я, находясь в пути к дому например, по телефону жмакал включить, а он дома врубил кондей и шоб не через GSM, а дома по вифи, или кабелю. Приложение то я написать смогу без проблем, интересует именно как это железно воплотить. Или не париться и поставить GSM модуль готовый?
раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Можно и через вифи) а посылать на кондей команды можно через инфракрасный ресивер. У кого-то тут был уже пост про подключение ардуинки через вафлю и управление ей через веб интерфейс.


http://pikabu.ru/story/sozdanie_webservera_dlya_arduino_na_b...

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Пили, я тоже хочу собрать универсальное шасси, фрезер/лазер.

Заказал этот шилд давно уже, полный комплект ардуино уно, шилд и драйвера к нему в 990р. вышло. Щас думаю на чем каркас делать, дсп или алюминий. Но алюминий очень дорогой зараза.

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

По мне идеальный вариант - фанера. Ровная, прочная и относительно недорогая.

Автор поста оценил этот комментарий

а шилд зачем нужен тогда? Он увеличивает количество контактов?

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Отчасти да. По факту это уже разведенная плата для подключения всего что нужно для работы с ЧПУ. Концевики, ШД, шпиндель, кнопки, настройка ШД, удобные слоты под драйверы, никаких соплей и макеток, грамотная силовая часть. Можно конечно самому заморочиться и распаять плату для ЧПУ но выйдет примерно то же самое что и этот шилд)

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий
давно лежит Уно, без дела. Есть желание собрать небольшой лазерный гравер. Аппаратная часть понятна. Программную я сам не осилю, поэтому может кто даст линк на готовое решение? я нашел пару на гитхабе, но чем больше варинтов тем лучше)
раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Да тот же GRBL вам отлично подойдет. На гите 100% есть форк для лазерного гравера.


http://blog.protoneer.co.nz/grbls-pwm-functionality-how-to-c... Настройка лазерной головки для GRBL

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Я правильно понимаю, что c этой платой не нужны драйвера для шаговиков?

Я только начал разбираться, хочу фрезер сделать

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Нужны. Как правило на Али продаются сразу с драйверами A4988, но может быть и без них. Если шаговики мощные типа Nema 24/34 то лучше ставить драйвера посерьезней - DRV8825. Стоят они не очень дорого но в профите выходит более точный станок ибо микрошаг можно выставить до 1/32 шага.


Сам шилд можно найти на али за 150-200 рублей. и драйверы DRV8825 по 80-90 рублей за штуку.

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

В чём его преимущество/отличие от Ramps 1.4?

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

В первую очередь в цене. Во вторую что этот шилд отлично работает с UNO. Ну и в третьих РАМПС таки для принтеров а этот шилд больше для фрезеров, плоттеров и пенорезок. Плюсом является наличие пинов для плавного запуска шпинделя, управления оборотами шпинделя и управление помпой СОЖ. Минусы конечно есть. Отсутствие экрана, управления столом и ходэндом.

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий
Шилд прикольный, вот только сгорел предохранитель, а номинал для замены нигде не могу найти. Может кто-то может помочь?
раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

В родном шилде стоит тупо перемычка. Посмотрел на своем сейчас, маркировки нет вообще.

Думаю есть смысл спросить на родном сайте. Должны помочь.

показать ответы