Mio-tech-service.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Шаговым двигателем драйвер usb схема

Драйвер шагового двигателя своими руками

Подробный обзор драйвер двигателя l298n для Arduino: характеристики, схемы подключения. Пример использования драйвер двигателя l298n на базе плат ардуино со всеми скетчами и библиотеками.

  1. Как крутить шаговый двигатель
  2. Камрад, рассмотри датагорские рекомендации
  3. Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress
  4. Полезные и проверенные железяки, можно брать
  5. Обзор драйвера L298N
  6. Схема шагового двигателя
  7. Применение
  8. Устройство двигателя
  9. Технические характеристики
  10. Управление скоростью двигателя с помощью ШИМ сигнала
  11. Программа для микроконтроллера на двигатель
  12. Планы на будущее контроллера

Максимальный ток обмотки ШД — 7 А
Нaпряжение питания — 18 .. 80 В
Режимы — целый шаг, 1/2, 1/5 и 1/10 шага
Функции морфинга и подавления резонанса
Интегрированная защита драйвера

Мы предлагаем Вашему вниманию драйверы для шаговых двигателей от ведущих мировых разработчиков и производителей устройств управления двигателями — Geckodrive Inc. (США) и Leadshine (Китай).

Мощным цифровым драйверам Leadshine DM2282 нет равных для управления высокомоментными шаговыми двигателями серий FL110STH и FL130BYG.

Что нам понадобится

  1. Принтер Creality3DEnder-3/Ender-3 Pro (Ваш К.О.)
  2. Плата BIG TREE TECH (BIQU) SKR v1.3
  3. Драйвера Trinamic TMC2208v2.1 или v3.0
  4. Паяльник
  5. Набор шестигранных ключей
  6. Надстройка PlatformIO для IDE VS Code
  7. Прошивка Marlin версии bugfix-2.0.x (самая свежая)
  8. Вольтметр
  9. Мелкая отвертка под плоский шлиц (лучше диэлектрическая)

ПАААААЕХАЛИ!

Как правильно подключить контроллер RuiDa RDC 6442/6445 по USB

Прежде всего для подключения системы управления RuiDa по USB вам потребуется сам USB-кабель. Через него будет осуществляться контакт между оборудованием и вашим персональным компьютером. Обратите внимание, что кабель вам понадобится типа А-А (он же часто называется типом «папа-папа»).

Шаг первый. Драйвер для RuiDa

Для начала вам потребуется скачать сам драйвер для RuiDa RDC 6442/6445 и распаковать его. Многие забывают про этап распаковки и потому все последующие шаги для них становятся бессмысленными. Не повторяйте чужих ошибок и четко следуйте инструкции. Скачать драйвер можно по ссылке:
Драйвер v2.12.28 Windows WHQL.zip

Шаг второй. Установка драйвера RuiDa

Далее нужно зайти в диспетчер устройств, для чего вам потребуется:

  • На Windows7 – найти на рабочем столе «Мой компьютер» и кликнув по нему правой кнопкой мыши, выбрать «Свойства». В открывшемся окне слева вы увидите раздел «Диспетчер устройств».
  • На Windows10 – тут всё ещё проще. Просто кликните правой кнопкой мыши по окошку меню «Пуск» и в выпадающем окне из списка выберете «Диспетчер устройств».

Убедитесь в том, что USB кабель подключен к станку и вашему компьютеру. Если всё сделано правильно, то в «Диспетчере устройств» вы увидите USB Serial Port во вкладке «Другие устройства».

Выбираем USB Serial Port, нажимаем правой кнопкой мыши и выбираем «Обновить драйвер», а в открывшемся окне указываем путь (выбрав опцию «Поиск драйверов на этом устройстве») к скачанному нами заранее и распакованному в папку драйверу.

Завершение подключения RuiDa через USB

После завершения всех вышеперечисленных операций система управления должна обнаруживаться вашим компьютером через ПО RDWorks. Но прежде чем приступать к работе со станком, рекомендуется перезапустить и сам компьютер, и станок. На этом процесс подключения контроллера RuiDa RDC 6442/6445 через USB можно считать завершенным.

Для чего нужна линия K-line

Итак, что можно сделать с помощью переходника K-Line?

Возможности линии для передачи данных могут зависеть как от модели автомобиля, так и установленного в нём ЭБУ. Многое зависит также от используемой диагностической программы, хотя в принципе такое ПО базируется на возможностях железа.

Итак, что можно сделать, имея адаптер и ноутбук:

  • читать и интерпретировать коды ошибок ЭБУ, а также удалять их из памяти бортового компьютера;
  • производить анализ функционирования узлов двигателя;
  • загружать новые прошивки ЭБУ;
  • изменять значение констант (например, допустимое содержание СО);
  • производить настройку конфигураций электронного блока управления.

Большинство ЭБУ отечественных марок авто допускают проведение манипуляций с ПО, загруженным в бортовой компьютер. Но для реализации такой возможности требуется использование специальной схемы.

Читать еще:  Что такое помповый двигатель

Посылка

УРА! УРА! УРА! пришли мои TMC2208. Шли они ко мне больше месяца. Видимо путь был труден и тернист. Но тем не менее. В сером и невзрачном почтовом пакете лежала слегка помятая коробка. При открытии которой я увидел вот такое содержимое:

Посылка с драйверами TMC2208

Сверху керамическая отвертка и агитационная листовка с тем что я просто обязан написать супер-положительный отзыв и нарисовать звездами рейтинга продавцу небо в алмазах. Ладно, потрошим посылку дальше.

Драйверы шаговых двигателей TMC2208

Вот они родимые! TMC2208 в коробочке, которая в антистатическом пакетике. Короче, все лишнее в мусор и оставляем то, что нам нужно по делу.

Комплект посылки после распаковки

А это драйвера, радиаторы и керамическая отвертка. Знаю, всем сразу станет интересно, де я такие взял? А покупал я их на али в магазине FYSETC 1th Store. Вот ссылка: Драйверы шаговых двигателей TMC2208 v1.2 (5 шт). Сколько у нас в принтере драйверов стоит? Правильно, 5. Вот я 5 штук и заказал. Из расчета, что если что-то сломаю или спалю, чтобы был запас. Но вы можете перейти по ссылке и у этого продавца выбрать лот поштучно.

На первый взгляд, модули выглядят отлично. Следов флюса и косяков в пайке обнаружено небыло. Так что можно спокойно использовать. Платки выглядят вот так:

Драйвер шагового двигателя TMC2208

Конечно, не очень хорошо, что чип расположен снизу. Но я брал эти модули по рекомендации человека, которому нет причин не доверять. Ладно, перейдем к делу.

Что нужно для создания фрезерного станка на «Ардуино» своими руками?

Лучше всего приобрести готовый набор Arduino Uno и CNC Shield v3, предназначенный для ЧПУ. В него входит следующее:

  1. Плата Arduino Uno.
  2. USB-кабель для соединения с ПК.
  3. Плата расширения CNC Shield v3.
  4. Драйверы DRV8825 или A4988.
  5. Шаговые двигатели с 4 контактами.
  6. Компьютер. Он понадобится для загрузки прошивки.
  7. Блок питания, предназначенные для работы двигателей. Чаще всего используют 12В и 3А.

ВЫБОР ПРОШИВКИ

После изучения возможных свободных прошивок, отзывов на них и примеров работы остановил свой выбор на GRBL v1.1f. Выбор этой прошивки, в общем, был сделан на этапе подбора управляющей электроники – ARDUINO UNO (ARDUINO NANO) и CNС SHIELD v3.0 (CNС SHIELD v4.0). GRBL v1.1f в совокупности с выбранным контроллером и шилдом позволяет построить бюджетный станок для домашней лаборатории.

ЗАГРУЗКА ПРОШИВКИ

Детальную информацию по текущим и предыдущим версиям GRBL можно найти на GitHub.

Загрузить прошивку в управляющий контроллер можно двумя путями – скомпилировав исходники и просто загрузив типовой HEX файл прошивки. Первый путь может понадобиться тем, кто использует нестандартные шилды или тем, кому необходимо доработать исходный код под нетиповые решения. Что-либо дорабатывать в исходниках нет необходимости, мне проще и быстрее загрузить скомпилированный HEX с последующей настройкой прошивки конкретно под конструкцию лазерного гравера.

Для этого потребуется скачать непосредственно HEX файл прошивки
grbl_v1.1f.20170801.hex и утилиту XLoader для непосредственной загрузки прошивки в память контроллера.

После скачивания нужно запустить утилиту Xloader (инсталляция не требуется), выбрать HEX файл, тип контроллера, порт, к которому подключен контроллер, установить скорость обмена 115200 и загрузить прошивку, нажав “Upload”. Как пример приведен скриншот окна утилиты.

НАСТРОЙКА ПРОШИВКИ

Про все возможности прошивки писать не буду, поскольку статей на эту тематику огромное множество. Лично мне очень помогла статья из блога Владимира Волошина – рекомендую посетить для понимания принципов настройки GRBL.

Нужно отметить, что настройка прошивки происходит посредством записи констант в EEPROM контроллера. Чтение и запись осуществляется через порт контроллера терминальной программой. Мне такой вариант не очень понравился и, в результате поиска альтернативы конфигуратора GRBL, наткнулся на функцию управляющей программы LaserGRBL, позволяющую в привычном “оконном” виде производить настройки станка без нудного обмена информацией в терминале. В пользу выбранного варианта отмечу, что подстройку констант прошивки осуществлял непосредственно при гравировке тестовых картинок в LaserGRBL. Управляющая программа имеет возможность остановить гравировку, скорректировать настройки, сохранить их в памяти контроллера и продолжить гравировку. Именно в таком режиме есть возможность оперативно оценить результат.

Читать еще:  Ваз 21114 прыгают обороты двигателя

После запуска LaserGRBL и подключения контроллера в настройки EEPROM можно попасть из вкладки “GRBL” -> “GRBL Configuration”.

После загрузки EEPROM из контроллера откроется окно:

В этом окне возможно изменить настройки вручную и сохранить в EEPROM контроллера кнопкой “Write”.

На скриншоте выше приведен окончательный результат моих тестов. С этими параметрами станок трудится без каких-либо проблем.

В LaserGRBL также присутствует возможность сохранять настройки на диск и записывать в EEPROM данные, сохраненные на диск. В связи с этим достаточно будет скачать файл настроек гравера, импортировать его в программу и записать в EEPROM. Станок полностью готов к работе!

Осталось только разъяснить значения некоторых параметров. Поскольку станок изготавливался для лазера мощностью 2,5Вт, рабочие скорости не превышают 1500 мм/мин. По этой причине я сильно ограничил максимальные скорости перемещения по осям X, Y (3000 мм/мин). Здесь возможно увеличение скорости перемещения – на собранных мной станках механика позволяет перемещаться быстрее. Но, поскольку лазеру при этом не хватает мощности, то передвижений со скоростями свыше 3000 мм/мин просто не будет.

Зазор по ускорениям для ZDV LASER ENGRAVER также присутствует. Вполне реально поднять… Но, опять же, мне показалось, что 500 мм/сек2 обеспечивает хорошее качество при приемлемом наращивании скорости. Да и в гравере, в отличие от 3D принтера, перемещения без остановок очень длительные, что не дает значительно поднять общую скорость гравировки за счет увеличения ускорения. А значит нет и особого смысла “загонять” шаговые двигатели.

Кол-во шагов на мм для шаговиков установлено для шкивов на 20 зубов. В случае шкива на 16 зубов, вместо 80 нужно вписать значение 100. При этом необходимо проконтролировать, что драйверы шаговых двигателей установлены в режим 1/16 микрошага. В данном режиме DRV8825 обеспечивают приятный на слух звук перемещения каретки и сохраняют необходимую мощность.

Необходимо обратить внимание на то, что если станок планируется использовать для гравировки в полутонах, то следует перевести GRBL в режим “лазера”, установив “$32 = 1”. В режиме “лазера” GRBL не будет делать остановок при перемещениях. Мощность лазера будет управляться на лету изменением параметров на ТТЛ линии управления лазером. Если лазер не оснащен ТТЛ управляемым драйвером, то “$32” следует сбросить.

После тестирования гравера на гравировке в полутонах пришлось внести изменения (дополнения) в настройки GRBL. В кратце опишу ситуацию.

Оставив без изменения минимальный и максимальный уровни вращения шпинделя (уровень мощности свечения лазера, как я понял, управляется теми же параметрами), наткнулся на абсолютное отсутствие уровней серого при гравировке. Скажу честно, долго не мог понять каким образом организовано управление ШИМ. Отгравировав огромное количество тестовых шаблонов так и не добился видимости светлых тонов.

Еще раз внимательно изучил описание настроек. Процитирую описание из статьи Владимира Волошина:

$30 – Максимальные обороты шпинделя, Об/мин

Задает обороты шпинделя, соответствующие максимальному напряжению на выходе ШИМ, равному 5В. Допускается задавать в программе и более высокие обороты шпинделя, но вывод ШИМ все равно не может быть больше 5В. По-умолчанию, Grbl строит линейную зависимость из 255 отсчетов между максимальными-минимальными оборотами шпинделя и напряжениями на выходе ШИМ из диапазона 5В-0.02В. Значение ШИМ, равное 0В, означает отключение шпинделя. Заметьте, что в файле config.h есть дополнительные параметры, влияющие на это поведение.

$31 – Минимальные обороты шпинделя, Об/мин

Задает обороты шпинделя, соответствующие минимальному напряжению на выходе ШИМ, равному 0.02V (0В означает отключение). Меньшие значение оборотов будут приняты Grbl, но напряжение на выходе ШИМ не будет меньше 0.02V, за исключением случая равенства нулю. Если равно 0, то шпиндель отключен и выход ШИМ всегда равен 0В.

Читать еще:  Автоподогрев двигателя что это

После описания все стало еще более непонятным. Пришлось задаться вопросом. Каким образом ТТЛ выход контроллера формирует напряжение на выходе? Дать ответ на вопрос можно исследуя схему шилда:

На схеме отчетливо видно, что вывод D11 (управление мощностью лазера) подключен напрямую к разъему без каких-либо преобразователей. Значит все же на выходе имеем ШИМ в ТТЛ уровнях. Осциллографа под рукой не оказалось. По этой причине не удалось сопоставить скважность ШИМ с уровнями мощности лазера.

В итоге все же решил взять в руки вольтметр и промерить напряжения на лазере на разных мощностях. Эксперимент показал, что лазер начинает проявлять активность при напряжении на нем выше 3.0 вольт. Пришлось еще раз изучить описание параметров $30 (Maximum spindle speed) и $31 (Minimum spindle speed). Значит можно предположить, что уровень черного ($30) должен соответствовать 5.0 В, а уровень белого ($31) – 3.0 В.

С уровнями в напряжении ясность появилась, осталось решить задачку в каком диапазоне значений $30 и $31 напряжение на лазере будет соответствовать уровням черного и белого. И какие значения должны быть в этих настройках снова не понятно из доступных статей по настройке GRBL!

Как бы не хотелось мне обращаться к исходникам, единственным путем решения осталось изучение исходных кодов GRBL! И решение оказалось именно в исходниках, точнее в файле конфигурации “config.h”.

// Used by the variable spindle output only. These parameters set the maximum and minimum spindle speed
// “S” g-code values to correspond to the maximum and minimum pin voltages. There are 256 discrete and
// equally divided voltage bins between the maximum and minimum spindle speeds. So for a 5V pin, 1000
// max rpm, and 250 min rpm, the spindle output voltage would be set for the following “S” commands:
// “S1000” @ 5V, “S250” @ 0.02V, and “S625” @ 2.5V (mid-range). The pin outputs 0V when disabled.

#define SPINDLE_MAX_RPM 1000.0 // Max spindle RPM. This value is equal to 100% duty cycle on the PWM.

#define SPINDLE_MIN_RPM 0.0 // Min spindle RPM. This value is equal to (1/256) duty cycle on the PWM.

Исходя из цитаты, 100% уровню заполнения ШИМ соответствует 1000 rpm и драйвер лазера должен позаботиться о напряжении 5.0 В на лазере. Отсюда следует, что минимуму должна соответствовать константа 600 rpm (3.0 В).

Вносим $30 = 1000 и $31 = 600. Осталось подтвердить расчеты на практике.

И раз уж пришлось вернуться к конфигуратору прошивки, то после проведения экспериментов на диагональной гравировке немного прибавил ускорений и поднял максимальную скорость перемещения. Численные значения можно просмотреть в последней версии конфигурационного файла по ссылке выше и на скриншоте:

Забегая вперед, приведу фото с уровнями серого на скорости прожига 1000 мм/мин.

На нижнем изображении видны уровни серого при диапазоне ШИМ от 600 до 1000. Можно заметить, что светлые тона теряются, темные, начиная с 75% трудноразличимы. Поэтому решил откорректировать уровни и сделал пробную гравировку в диапазоне от 650 до 900 по “горячим следам”. Результат на верхнем изображении. Диапазон серых оттенков существенно изменился. Уровни черного и белого относительно которых готовится GCODE на гравировку задаются в управляющей программе.

В следующей статье попробую рассказать о том как быстро подготовить картинки к гравировке и азах работы с гравером на примере ПО LaserGRBL и LaserWEB.

Теперь можно приступать к гравировке. Удачных экспериментов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector