Автономний контролер для чпу своїми руками. ЧПУ фрезерний верстат із автономним контролером на STM32. Використовуємо Turbo CNC – програму для керування

Оскільки я давно зібрав для себе ЧПУ верстат і давно і регулярно експлуатую його для хобільних цілей, мій досвід, сподіваюся, буде корисним, як і вихідні кодиконтролера.

Постарався написати лише ті моменти, які особисто мені видалися важливими.

Посилання на вихідні контролери та налаштовану оболонку Eclipse+gcc та ін. лежать там же, де ролик:

Історія створення

Замовлення на комплектуючі з Китаю надійшло за місяць. І вже через 2 тижні верстат працював із керуванням від LinuxCNC. Збирав із всякої фігні, що була під рукою, оскільки хотілося швидше (профіль + шпильки). Збирався потім переробити, але, як виявилося, верстат вийшов досить жорстким, і гайки на шпильках не довелося підтягувати жодного разу. Тож конструкція залишилася без змін.

Початкова експлуатація верстата показала, що:

1. Використовувати як шпиндель бормашинку "china noname" на 220V не найкраща ідея. Перегрівається і дуже працює. Бічний люфт фрези (підшипників?) відчувається руками.
2. Бормашинка Proxon працює тихо. Люфт не відчутний. Але перегрівається та вимикаються через 5 хвилин.
3. Комп'ютер, взятий на якийсь час, з LPT двонаправленим портом - не зручний. Взято на якийсь час (знайти PCI-LPT виявилося проблемою). Займає місце. І взагалі..

Розробка контролера

В результаті вийшов контролер із наступним функціоналом:

• Підключення до зовнішнього комп'ютера як стандартне usb mass storage device (FAT16 на SD карті). Робота з файлами стандартного формату G-code
• Видалення файлів через інтерфейс контролера користувача.
• Перегляд траєкторії вибраного файлу (наскільки дозволяє екран 640x320) і розрахунок часу виконання. Фактично емуляція виконання із підсумовуванням часу.
• Перегляд вмісту файлів у тестовому вигляді.
• Режим ручного керування з клавіатури (переміщення та виставлення «0»).
• Запуск виконання завдання за вибраним файлом (G-code).
• Зупинити/продовжити виконання. (Іноді корисно).
• Аварійний програмний стоп.

Після творчих експериментівз вирізування власноручно намальованих рельєфів на дереві, та експериментів з налаштуваннями прискорень у програмі, захотів додатково ще й енкодери на осях. Саме на e-bay знайшов відносно дешеві оптично екодери (1/512), крок поділу яких для моїх ШВП був 5/512 = 0.0098мм.
До речі, використання оптичних енкодерів високої роздільної здатності, без апаратної схеми роботи з ними (в STM32 вона є) – безглуздо. Ні обробка з переривання, ні, тим більше, програмне опитування ніколи не впораються з «брязкотом» (це говорю для любителів ATMega).

Насамперед, я хотів для наступних завдань:

1. Ручне розташування на столі з високою точністю.
2. Контролює пропуск кроків з контролем відхилення траєкторії від розрахункової.

Однак, знайшов їм ще одне застосування, нехай і досить вузьке завдання.

Використання енкодерів для корекції траєкторії верстата з кроковими двигунами

Помітив, що при вирізанні рельєфу, при завданні прискорення по Z більше за певну величину, вісь Z починає повільно, але впевнено повзти вниз. Проте, час вирізування рельєфу у своїй прискоренні на 20% менше. Після закінчення вирізування рельєфу 17x20 см з кроком 0.1мм фреза може піти вниз на 1-2 мм від розрахункової траєкторії.
Аналіз ситуації в динаміці за енкодерами показав, що при підйомі фрези іноді втрачається 1-2 кроки.
Простий алгоритм корекції кроків з використанням енкодера дає відхилення не більше 0,03 мм і дозволяє зменшити час обробки на 20%. А навіть 0.1 мм виступ на дереві помітити складно.

Конструкція

Ідеальним варіантом для хобійних цілей визнав настільний варіантз полем трохи більше, ніж A4. І досі мені цього вистачає.

Рухомий стіл

За весь час експлуатації жодного разу не було необхідності випиляти частинами рельєф на 3-х метровій дошціабо зробити гравіювання на кам'яній плиті.

Рухомий стіл має наступні переваги для настільних верстатів:

1. Конструкція простіше і, у випадку, конструкція жорсткіша.
2. На нерухомий портал навішуються всі потрухи (блоки живлення, плати тощо) і верстат виходить компактнішим і зручнішим для перенесення.
3. Маса столу та шматка типового матеріалудля обробки істотно нижче ніж маса порталу та шпинделя.
4. Практично зникає проблема з кабелями та шлангами водяного охолодження шпинделя.

Шпіндель

На мій погляд, верстат для силової обробки металу і верстат з високо спритним шпинделем для обробки дерева/пластмас - це абсолютно різні типиобладнання.

Створити в домашніх умовах універсальний верстатяк мінімум немає сенсу.

Вибір шпинделя для верстата з даним типом ШВП та напрямними з лінійними підшипниками однозначний. Це високо спритний шпиндель.

Для типового високо спритного шпинделя (20000 об/хв) фрезерування кольорових металів (про сталь навіть не йдеться) – це екстремальний режим для шпинделя. Ну, хіба що дуже треба і тоді з'їм по 0,3 мм за прохід з поливом ОЖ.
Шпиндель для верстата рекомендував би з водяним охолодженням. З ним чути під час роботи лише «спів» крокових двигунів і булькання акваріумного насоса в контурі охолодження.

Що можна зробити на такому верстаті

Насамперед у мене пішла проблема корпусів. Будь-якої форми корпус фрезерується з «оргскла» і ідеально по гладких зрізах склеюється розчинником.

Склотекстоліт відмовився універсальним матеріалом. Точність верстата дозволяє вирізати посадкове місце під підшипник, в яке він зайде холодний, як належить з легким натягом, а після вже не витягнути. Шестерні з текстоліту відмінно вирізаються із чесним евольвентним профілем.

Обробка дерева (рельєфи тощо) – широкий простір реалізації своїх творчих поривів чи, як мінімум, реалізації чужих поривів (готові моделі).

Ось тільки ювелірки не куштував. Ніде опоки прожарювати/плавити/лити. Хоча брусок ювелірного воску чекає свого часу.

"RFF" - може керувати як окремими 3-ма драйверами крокових двигунів, так і готовою платою з драйверами для 3-х осьових ЧПУ з LPT виходом.
Ця плата альтернатива старому комп'ютеру з портом LPT, на якому встановлено MACH3.
Якщо на комп'ютері G-код завантажується в програму MACH3, тут вона читається "RFF" c SD карти.

1. Зовнішній виглядплати

1 – СЛОТ для SD карти;

2 – кнопка пуск;

3 – джойстик ручного управління;

4 - світлодіод (для осей X та Y);

5 світлодіод (для осі Z);

6 – висновки для кнопки включення шпинделя;

8 – висновки низького рівня (-GND);

9 – висновки високого рівня (+5v);

10 - висновки на 3 осі (Xstep, Xdir, Ystep, Ydir, Zstep, Zdir) по 2 виведення на кожний;

11 - висновки LPT роз'єму (25 пінів);

12 - LPT роз'єм (мама);

13 – USB роз'єм (тільки для живлення +5v);

14 і 16 - управління частотою шпинделя (ШІМ 5 в);

15 - GND (для шпинделя);

17 - висновок для ВКЛ та ВИКЛ шпинделя;

18 - керування частотою оборотів шпинделя (аналог від 0 до 10 в).

При підключенні до готової плати з драйверами для 3-осьового ЧПУ на якій є вихід LPT:

Встановіть перемички між 10 висновками та 11 Виводами.

8 і 9 висновки з 11, вони потрібні якщо для драйверів виділено додаткові піни включення та відключення (немає певного стандарту тому це можуть бути будь-які комбінації, знайти їх можна в описі, або методом тику:) -)

При підключенні до окремих драйверів з двигунами:

Встановіть перемички між 10 висновками Step, Dir плати "RFF" та Step, Dir ваших драйверів. (Не забудьте до драйверів та моторів подати живлення)

Увімкніть "RFF" у мережу. Загоряться два світлодіоди.

Вставте відформатовану картку SD у ЛОТ 1. Натисніть RESET. Зачекайте, поки світиться правий світлодіод. (Приблизно 5 сек) Витягніть картку SD.

На ній з'явиться текстовий файл із ім'ям "RFF".

Відкрийте цей файл і введіть наступні змінні (Ось у такому вигляді та послідовності):

Приклад:

V=5 D=8 L=4.0 S=0 Dir X=0 Dir Y=1 Dir Z=1 F=600 H=1000 UP=0

V – умовне значення від 0 до 10 початкової швидкості при розгоні (акселерації).

Пояснення щодо команд

D – дроблення кроку, встановлене на драйверах моторів (на всіх трьох має бути однаковим).

L - довжина проходження каретки (порталу), при одному обороті крокового двигунау мм (на всіх трьох має бути однакове). Вставте замість фрези стрижень від ручки і вручну прокрутіть двигун один повний оборот, ця лінія і буде значення L.

S – який сигнал включає шпиндель, якщо 0 означає – GND якщо 1 означає +5v (можна підібрати досвідченим шляхом).

Dir X, Dir Y, Dir Z, напрямок руху по осях, теж можна підібрати досвідченим шляхом, встановлюючи 0 або 1 (стане зрозуміло в ручному режимі).

F - швидкість при холостому ході (G0), якщо F=600, швидкість 600мм/сек.

H - максимальна частота вашого шпинделя (потрібна керувати частотою шпинделя з допомогою ШИМ, припустимо якщо H=1000, а G-коді прописано S1000 то на виході при такому значенні буде 5v, якщо S500 то 2.5 v і т.д., змінна S в G-коді не повинна бути більшою за змінну H на SD.

Частота цьому висновку близько 500 Гц.
UP - логіка управління драйверами ШД, (немає стандарту, можливо як високим рівнем+5V, так і низьким -) встановіть 0 або 1. (у мене працює в будь-якому випадку. -)))

Сам контролер

відео: плата упарвлення з 3-х осьовим ЧПУ

2. Підготовка керуючої програми (G_CODE)

Плата розроблялася під ArtCam, тому Керуюча програма має бути з розширенням. TAP (не забудьте поставити в мм, а не в дюймах).
Збережений на SD карті файл G-кодом повинен бути з ім'ям G_CODE.

Якщо у вас інше розширення, наприклад CNC, відкрийте свій файл за допомогою блокнота і збережіть його в наступному вигляді G_CODE.TAP.

x, y, z у G-коді повинні бути з великої літери, точка повинна бути точкою, а не комою і навіть ціле число має бути з трьома нулями після точки.

Ось у такому вигляді:

X5.000Y34.400Z0.020

3. Ручне керування

Ручне керування здійснюється за допомогою джойстика, якщо ви не ввели змінні в налаштуваннях, зазначених у пункті 1, плата "RFF"
працювати не буде навіть у ручному режимі!
Щоб перейти до ручного режиму, натисніть джойстик. Тепер спробуйте керувати ним. Якщо дивитися на платню зверху (СЛОТ 1 внизу,
роз'єм 12 LPT нагорі).

Вперед Y+, назад Y-, вправо X+, вліво X-, (при неправильному ході в налаштуваннях Dir X, Dir Y, змініть значення на протилежне).

Натисніть на джойстик ще раз. Загориться 4 світлодіод, значить, ви перейшли на керування віссю Z. Джойстик вгору - шпиндель
повинен підніматися Z+, джойстик вниз - опускатися Z- (при неправильному ході в налаштуваннях Dir Z змініть значення
на протилежне).
Опустіть шпиндель, щоб фреза торкнулася заготовки. Натисніть кнопку 2 пуск, тепер це нульова точка звідси почнеться виконання G-коду.

4. Автономна робота (Виконання Різання за G-кодом)
Натисніть кнопку 2 ще раз, з невеликим утриманням у натиснутому стані.

Після відпускання кнопки плата "RFF" почне керувати вашим ЧПУ верстатом.

5. Режим паузи
Короткочасно натисніть кнопку 2 під час роботи верстата, виконання різання припиниться і шпиндель підніметься на 5мм над заготовкою. Тепер можна керувати віссю Z як вгору так і вниз, не боятися навіть заглибитися в заготівлю, так як після повторного натискання кнопки 2, різання продовжиться з призупиненого значення Z. У стані паузи доступне відключення і включення шпинделя кнопкою 6. Осями X і Y в режимі паузи керувати не вдасться.

6. Екстрена зупинка роботи з виїздом шпинделя на нуль

Тримаючи утримуючи кнопку 2 при автономній роботі, шпиндель підніметься на 5 мм над заготовкою, не відпускайте кнопку, почнеться поперемінне миготіння 2-х світлодіодів, 4-го та 5-го, коли миготіння припиниться, відпустіть кнопку та шпиндель переміститься на нульову точку. Повторне натискання кнопки 2 призведе до виконання роботи від початку G-коду.

Підтримує такі команди, як G0, G1, F, S, M3, M6 для управління частотою обертання шпинделя є окремі висновки: ШІМ від 0 до 5 і другий аналоговий від 0 до 10 ст.

Формат команд, що приймається:

X4.000Y50.005Z-0.100 M3 M6 F1000.0 S5000

Рядки нумерувати не треба, прогалини ставити не треба, вказувати F і S тільки при зміні.

Невеликий приклад:

T1M6 G0Z5.000 G0X0.000Y0.000S50000M3 G0X17.608Y58.073Z5.000 G1Z-0.600F1000.0 G1X17.606Y58.132F1500.0 X17.599Y58.363 X17.597Y58.476 X17.603Y58.707 X17.605Y58.748

Демнострація роботи контролера RFF

Всім доброго доби! А ось і я з новою частиною своєї розповіді про ЧПУ - верстаті. Коли починав писати статтю, навіть не думав, що вона вийде настільки об'ємною. Коли написав про електроніку верстата подивився і злякався – лист А4 списаний з двох сторін, а ще дуже багато чого потрібно розповісти.

У результаті вийшло таке собі посібник зі створення верстата ЧПУ, робочого верстата з нуля. Буде три частини статті про один верстат: 1-електронна начинка, 2-механіка верстата, 3-всі тонкощі налаштування електроніки, самого верстата, та програми управління верстатом.
Загалом спробую об'єднати в одному матеріалі все корисне і необхідне кожному, хто починає в цьому цікавій справі, те, що сам прочитав на різних інтернет-ресурсах і пропустив через себе.

До речі, у цій статті я забув показати фотографії виготовлених виробів. Виправляю це. Пінопластовий ведмідь та фанерна рослина.

Передмова

Не знав із чого почати. Насамперед замовив нормальний кроковий двигун Vextaна 12 кг/см, між іншим з гордим написом «made in Japan».

Небагато відступлю від теми. Коли все це робилося, навіть не виникло думки, що колись про це писатиму. Тому немає фотографій процесу складання механіки та електроніки, лише кілька фоток, зроблених на камеру мобільного телефону. Решта клацав спеціально для статті, у вже зібраному вигляді.

Справа паяльника боїться

Настав час паяти плату.Наявні в інтернеті мені не підійшли з трьох причин:
1 - У магазині, якому замовляв деталі, не виявилося IR2104у DIP корпусах, і мені надіслали 8-SOICN. На плату вони припаюються з іншого боку, перевернуті, і відповідно потрібно було дзеркати доріжки, а їх ( IR2104) 12 штук.

Схема контролера верстата

Двигун засичав. Хороша новина, значить ШІМ працює як слід. Натискаю клавішу, і він крутиться! Забув згадати, що це контролер призначений управління біполярним кроковим двигуном тобто. тим, у якого підключаються 4 дроти. Грав із режимами крок/півкрок, струмом. У режимі півкроку двигун поводиться стабільніше і розвиває великі оберти+ Збільшується точність. Так і залишив перемичку в «півкроці». З максимальним безпечним для двигуна струмом при напрузі приблизно 30в вдалося розкрутити двигун до 2500 об/хв! Мого першого верстата без ШИМ таке і не снилося.))

Наступні два мотори замовив потужніший, Nemaна 18кг/с, але вже "made in China".

Спаяв дві плати, перевірив через «світлодіодний симулятор крокового двигуна», начебто все добре. Підключаю один мотор - працює добре, але вже не 2500 оборотів, а близько 3000! За вже відпрацьованою схемою підключаю третій мотор до третьої плати, крутиться пару секунд і підвівся... Дивлюся осцилом - на одному виведенні імпульсів немає. Продзвоню плату - одна з IR2104пробита.

Ну гаразд, може бракована попалася, читав, що часто таке буває з цією мікрохвою. Впаюю нову (брав із запасом 2 штуки), та ж нісенітниця – пару секунд крутить і STOP! Тут я напружився, і давай перевіряти польовики. До речі, у моїй платі встановлені IRF530(100В/17А) проти (50В/49А), як у оригіналі. На двигун буде йти максимум 3А, так що запасу в 14А вистачить з надлишком, а ось різниця в ціні майже в 2 рази на користь 530-х.
Так ось, перевіряю польовики і що я бачу ... не припаяв одну ніжку! І на вихід цієї "ірки" полетіли всі 30В із польовика. Припаяв ніжку, ще раз уважно все оглянув, ставлю ще одну IR2104, сам хвилююсь – це ж остання. Включив і був дуже щасливим, коли двигун не зупиниться після двох секунд роботи. Режими залишив такі: двигун Vexta- 1,5А, двигун NEMA 2,5А. При такому струмі досягаються обороти приблизно 2000, але краще обмежити їх програмно, щоб уникнути пропуску кроків, і температура двигунів при тривалій роботі не перевищує безпечну для моторів. Трансформатор живлення справляється без проблем, адже зазвичай одночасно крутяться лише 2 мотори, але радіатору бажано додаткове повітряне охолодження.

Тепер про встановлення полівиків на радіатор, а їх 24 штуки, якщо хтось не помітив. У цьому вся варіанті плати вони розташовані лежачи, тобто. радіатор просто на них лягає і чимось притягується.

Бічні та верхню кришку вирізав із фанери, і зверху поставив вентилятор.

Для самостійного складанняфрезерного верстата необхідно вибрати контролер управління ЧПУ. Контролери бувають як багатоканальні: 3х та 4х осьові контролери крокових двигунів, і одноканальні. Багатоканальні контролери найчастіше зустрічаються для керування невеликими кроковими двигунами, типорозміру 42 або 57мм (nema17 та nema23). Такі двигуни підходять для самостійного складання ЧПУ верстатів із робочим полем до 1м. При самостійному складанні верстата з робочим полем більше 1м слід використовувати крокові двигуни типорозміру 86мм (nema34), для керування такими двигунами знадобляться потужні одноканальні драйвери зі струмом керування від 4,2А і вище.

Для управління настільними фрезерними верстатами широко поширені контролери на спеціалізованих мікросхемах-драйверах управління ШД, наприклад, TB6560 або A3977. Ця мікросхема містить у собі контролер, який формує правильну синусоїду для різних режимівпівкроку і має можливість програмної установкиструмів обмоток. Ці драйвера призначені для роботи з кроковими двигунами до 3А, типорозміри ШД NEMA17 42мм та NEMA23 57мм.

Керування контролером за допомогою спеціалізованих або Linux EMC2 та інших, встановлених на ПК. Рекомендується використовувати комп'ютер із процесором частотою не менше 1GHz та пам'ять 1 Гб. Стаціонарний комп'ютер дає найкращі результати, порівняно з ноутбуками та значно дешевше. Крім того, ви можете використовувати цей комп'ютер і для інших робіт, коли він не зайнятий керуванням верстатом. При встановленні на ноутбук або ПК з пам'яттю 512Мб рекомендується провести.

Для підключення до комп'ютера використовується паралельний LPT порт (для контролера з USB інтерфейсом порт USB). Якщо ваш комп'ютер не обладнаний паралельним портом (все більше і більше комп'ютерів випускається без цього порту), ви можете придбати плату розширювача портів PCI-LPT або PCI-E-LPT або спеціалізований контролер-перетворювач - USB-LPT, який підключається до комп'ютера через USB порт .

З настільним гравірувально-фрезерним верстатом з алюмінію CNC-2020AL, в комплекті блок управління з можливістю регулювання обертів шпинделя, малюнок 1 і 2, блок управління містить драйвер крокових двигунів на мікросхемі TB6560AHQ, блоки живлення драйвера крокових двигунів ШД.

малюнок 1

Малюнок 2

1. Один з перших контролерів управління фрезерними верстатами з ЧПУ на мікросхемі TB6560 був, що отримав прізвисько - "синя плата", малюнок 3. Цей варіант плати багато обговорювався на форумах, вона має ряд недоліків. Перший - повільні оптрони PC817, що вимагає при налаштуванні програми управління верстатом MACH3, вводити максимально допустиме значення в поля Step pulse і Dir pulse = 15. Другий це погане узгодження виходів оптопар із входами драйвера TB6560, що вирішується доробкою схеми, Малюнок 8 і 9. - лінійні стабілізатори живлення плати і тому великий перегрів, на наступних платах використані імпульсні стабілізатори. Четвертий – відсутність гальванічної розв'язки ланцюга живлення. Реле шпинделя 5А, що у більшості випадків недостатньо і потребує більш потужного проміжного реле. До переваг можна віднести наявність роз'єму для підключення пульта керування. Цей контролер не застосовується.

Малюнок 3.

2. Контролер управління ЧПУ верстатом, що надійшов на ринок після "синьої плати", який отримав прізвисько червона плата, малюнок 4.

Тут застосовані більш високочастотні (швидкі) оптрони 6N137. Реле шпинделя 10А. Наявність гальванічної розв'язки харчування. Є роз'єм для підключення драйвера четвертої осі. Зручний роз'єм для підключення кінцевих вимикачів.

Малюнок 4.

3. Контролер крокових двигунів з маркуванням TB6560-v2 теж червоного кольору, але спрощений, немає розв'язки по живленню, малюнок 5. Невеликий розмір, але і тому менший розміррадіатора.

Малюнок 5

4. Контролер в алюмінієвому корпусі, малюнок 6. Корпус захищає контролер від пилу попадання металевих частин, він служить і хорошим тепловідведенням. Гальванічна розв'язка харчування. Є роз'єм для живлення додаткових ланцюгів+5в. Швидкі оптрони 6N137. Н ізоімпедансні та конденсатори Low ESR. Немає реле управління увімкненням шпинделя, але є два виходи для підключення реле (транзисторні ключі з ОК) або ШИМ управління швидкістю обертання шпинделя. Опис підключення сигналів керування реле на сторінці

Малюнок 6

5. 4х осьовий контролер фрезерно-гравіювального верстата з ЧПУ, інтерфейс USB, рисунок 7.

Малюнок 7

Даний контролер не працює з програмою MACH3, у комплекті своя програма керування верстатом.

6. Контролер ЧПУ верстата на драйвері ШД від Allegro A3977, рисунок 8.

Малюнок 8

7.Одноканальний драйвер крокового двигуна ЧПУ верстата DQ542MA. Цей драйвер може використовуватися при самостійне виготовленняверстата з великим робочим полем та кроковими двигунами на струм до 4.2А, може працювати і з двигунами Nema34 86mm, рис.

Малюнок 9

Фото доробки синьої плати контролера крокових двигунів на TB6560, рисунок 10.

Малюнок 10.

Схема виправлення синьої плати контролера ШД на TB6560, рисунок 11.

Контролер для верстата легко зможе зібрати та домашній майстер. Задати потрібні параметри не складно, достатньо зважити на кілька нюансів.

Без правильного виборуКонтролер для верстата не вдасться зібрати сам контролер для ЧПУ на Atmega8 16au своїми руками. Ці пристрої поділяються на два різновиди:

• Багатоканальні. Сюди входять 3 та 4-осьові контролери для крокових двигунів.
• Одноканальні.

Невеликі кульові двигуни найбільше ефективно управляються багатоканальними контролерами. Стандартні типорозміри в цьому випадку - 42, або 57 мм. Це відмінний варіант для самостійного збирання ЧПУ верстатів, у яких робоче поле має розмір до 1 метра.

Якщо ж самостійно збирається верстат на мікроконтролер з полем більш ніж в 1 метр - треба використовувати двигуни, що випускаються в типорозмірах до 86 міліметрів. У цьому випадку рекомендується організовувати керування потужними одноканальними драйверами, зі струмом керування від 4,2 А та вище.

Контролери зі спеціальними мікросхемами-драйверами набули широкого поширення у разі потреби організувати контроль роботи верстатів із фрезерами настільного типу. Оптимальним варіантомбуде мікросхема, що позначається як TB6560 або A3977. У цьому виробі всередині є контролер, який сприяє формуванню правильної синусоїди для режимів, що підтримують різні півкроки. Струми обмотки можуть бути встановлені програмним способом. При мікроконтролерах досягти результату просто.

Управління

Контролер легко керувати, використовуючи спеціалізоване програмне обладнання, встановлене на ПК. Головне, щоб сам комп'ютер пам'ять була мінімум 1 ГБ, а процесор – щонайменше 1 GHz.

Можна використовувати ноутбуки, але стаціонарні комп'ютери в цьому плані дають найкращі результати. І обходяться набагато дешевше. Комп'ютер можна використовувати для вирішення інших завдань, коли верстати не потребують керування. Добре, якщо можна оптимізувати систему перед початком роботи.

Паралельний порт LPT – яка деталь допомагає організувати підключення. Якщо контролер має порт USB, використовується роз'єм відповідної форми. При цьому випускається дедалі більше комп'ютерів, у яких паралельний порт відсутній.

Виготовлення найпростішого варіанта сканера

Одне з самих простих рішеньдля саморобного створенняЧПУ верстата - використання деталей від іншого обладнання, з кульовими двигунами. Функцію чудово виконують старі принтери.

Беремо наступні деталі, витягнуті із колишніх приладів:

1. Сама мікросхема.
2. Кроковий двигун.
3. Пара сталевих прутків.

При створенні корпусу контролера треба взяти й стару картонну коробку. Допустимо використовувати коробки з фанери або текстоліту, вихідний матеріал не має значення. Але картон найпростіше обробити, використовуючи звичайні ножиці.

Список інструментів буде виглядати так:

• Паяльник разом, доповнений приладдям.
• Пістолет із клеєм.
• Ножичний інструмент.
• Шматочки.

Нарешті, виготовлення контролера вимагатиме наступних додаткових деталей:

1. Роз'єм із проводом, для організації зручного підключення.
2. Циліндричне гніздо. Такі конструкції відповідають за живлення пристрою.
3. Ходовими гвинтами служать стрижні, що мають певне різьблення.
4. Гайка з розмірами, що підходять для ходового гвинта.
5. Шурупи, шайби, деревина у формі шматків.

Починаємо роботу зі створення саморобного верстата

Кроковий двигун разом із платою повинні бути вилучені зі старих пристроїв. У сканера достатньо зняти скло, а потім вивернути кілька болтів. Знімати потрібно і сталеві стрижні, які використовуються надалі, створюючи тестовий портал.

Мікросхема управління ULN2003 стане одним із головних елементів. Можливе окреме придбання деталей, якщо сканері використовуються інші різновиди мікросхем. У разі наявності потрібного пристроюна платі його акуратно випоюємо. Порядок дій при складанні контролера для ЧПУ на Atmega8 16au своїми руками виглядає так:

• Спочатку розігріваємо олово, використовуючи паяльник.
• Видалення верхнього шару вимагатиме використання відсмоктування.
• Одним кінцем викрутку встановлюємо під мікросхему.
• Жало паяльника має стосуватися кожного виведення мікросхеми. Якщо ця умова дотримується, на інструмент можна натискати.

Далі мікросхема припаює на плату, теж з максимальною акуратністю. Для перших пробних кроків можна використовувати макети. Використовуємо варіант із двома шинами електроживлення. Одна з них з'єднується з позитивним висновком, а інша з негативним.

На наступному етапі йде з'єднання виведення другого конектора паралельного порту з виведенням в самій мікросхемі. Висновки у конектора та мікросхеми повинні бути з'єднані відповідним чином.

Нульовий висновок приєднується до негативної шини.

Один з останніх етапів – припаювання крокового двигуна до пристрою керування.

Добре, якщо можна вивчити документацію від виробника пристроїв. Якщо ні, то доведеться самостійно шукати відповідне рішення.

Провід з'єднуються з висновками. Нарешті, один із них з'єднується з позитивною шиною.

Шини та гнізда електроживлення потрібно з'єднати.

Термоклей із пістолета допоможе закріпити деталі, щоб вони не відколювалися.

Використовуємо Turbo CNC – програму для керування

ПЗ Turbo CNC точно працюватиме з мікроконтролером, який використовує мікросхему ULN2003.

• Використовуємо спеціалізований сайт, звідки можна завантажити програмне обладнання.
• Будь-який користувач розбереться, як провести установку.
• Саме ця програма найкраще працює під MS-DOS. У режимі сумісності Windows можуть з'являтися деякі помилки.
• Але, з іншого боку, це дозволить зібрати комп'ютер із певними характеристиками, сумісними саме з цим програмним забезпеченням.

1. Після першого запуску програми з'явиться особливий екран.
2. Треба натиснути прогалину. Так користувач опиняється у головному меню.
3. Натискаємо F1, а потім вибираємо пункт Configure.
4. Далі треба натиснути на пункт «number of Axis». Використовуємо клавішу Enter.
5. Залишається лише ввести кількість соїв, які планується використати. У цьому випадку у нас один двигун, тому й натискаємо на цифру 1.
6. Для продовження використовуємо Enter. Нам знову знадобиться клавіша F1 після її застосування в меню Configure вибираємо Configure Axis. Потім – двічі натискаємо прогалину.

Drive Type - ось яка вкладка нам потрібна, до неї доходимо численними натисканнями Tab. Стрілка вниз допомагає дійти до Type. Нам потрібна комірка, яка зветься Scale. Далі визначаємо, скільки кроків двигун здійснює лише за час одного обороту. Для цього достатньо знати номер деталі. Тоді легко буде зрозуміти, на скільки градусів він повертається лише за один крок. Далі число градусів поділяється однією крок. Так ми обчислюємо кількість кроків.

Інші налаштування можна залишити у початковому вигляді. Число, що вийшло в комірці Scale, просто копіюється в таку ж комірку, але на іншому комп'ютері. Значення 20 має бути присвоєно осередку Acceleration. За замовчуванням в цій області коштує значення 2000, але воно занадто велике для системи, що збирається. Початковий рівень – 20, а максимальний – 175. Далі залишається натискати TAB, доки користувач не доходить до Last Phase. Тут потрібно поставити цифру 4. Далі тиснемо Tab, доки не дійдемо до ряду з іксів, першого у списку. Перші чотири рядки повинні містити такі позиції:

1000XXXXXXXX
0100XXXXXXXX
0010XXXXXXXX
0001XXXXXXXX

В інших осередках не потрібно проводити жодних змін. Просто вибираємо ОК. Все, програма налаштована для роботи з комп'ютером, виконавчими пристроями.