Плата для ЧПУ CNC станка под Arduino UNO, CNC shield v3 и драйвера A4988 \ DRV8825 сборка , подключение , распиновка

Не смотря на то, что в интернете много информации по CNC shield v3 и драйвера A4988 для ЧПУ станка. Я решил собрать все необходимо по данным железкам.

CNC shield v3 и драйвера A4988 можно использовать для создания CNC машины (ЧПУ станки) :

  • фрезерный станок ;
  • 3D-принтер;
  • лазерный гравер .

Что же из себя представляет CNC shield v3: 

Для сборки бутерброда - мозгов и управления ЧПУ нам нужны такие компоненты :

Arduino UNO  -  http://ali.pub/2lizen 

CNC Shield v3.0  http://ali.pub/2lizhk 

Драйверы A4988  http://ali.pub/2lizko   (1/4-step1/8-step1/16-шаг ток 1.8 А )

Или DRV8825    http://ali.pub/2lizl2  (1/4-step1/8-step1/16-шаг, 1/32-шаг больше градаций шага и ток 2.2А)




Плата расширения может работать с драйверами двигателей A4988 или DRV8825 при помощи прошивки GRBL. 

                Характеристики платы:

  • Модель - CNC Shield version 3.0;
  • Размер - Arduino UNO и другие совместимые платы;
  • Количество осей - 4 (X, Y, Z, A);
  • Напряжение питания логической части - 5 В;
  • Напряжение питания силовой части - 12 – 36 В;
  • Драйверы - A4988 или DRV8825 и другие;
  • Интерфейсы - UART, I2C;
  • Прошивка - Arduino GRBL;
  • Размеры - 65 х 55 х 20 мм;
  • Вес - 32 г.

Для работы CNC Shield необходимо:

  • Вставить драйверы в желтые слоты. Драйверы A4988 или DRV8825 вставляются по разному будьте ВНИМАТЕЛЬНЫ!!!
  • Настроить токи двигателей, согласно токам шаговых двигателей (регулятор на драйвере и вольтметр);
  • Установить перемычки, которые входят в комплект поставки, в красные контакты М0, М1, М2, для определения режима работы драйвера согласно таблицы;
  • Подключить к USB ПК и залить прошивку GRBL

CNC Shield имеет четыре слота, для подключения четырех драйверов двигателей. Слоты, обозначенные желтым цветом, отвечают за оси X, Y, Z, красный слот за ось A.


Ось A может дублировать одну из осей X, Y, Z с помощью дополнительного двигателя и драйвера. То есть входной сигнал приходит одинаковый, а драйверы и шаговые двигатели разные, но двигаются одинаково. 
У RAMPS устроено иначе (например ось Z), у него один драйвер и две пары контактов. Драйвер один, мотора два.
Например ось A может быть использована для двигателя экструдера в случае 3D-принтера.
Для настройки дублирования осей X, Y, Z на плате есть контакты, обозначенные X, Y, Z, D12, D13, которые необходимо замкнуть перемычками из комплекта.


Колодка D12 замыкается для управления шагом. 
Колодка D13 замыкается для управления направлением вращения.
Направление вращение двигателя меняется путем смены контактов двигателя или изменение маски в прошивки.



1 – Кнопка сброса.
– Колодки контактов для подключения внешних драйверов двигателей. 
3 – Ось A может дублировать одну из осей X, Y, Z с помощью дополнительного двигателя и драйвера или работать автономно (например ось A может быть использована для двигателя экструдера, в случае 3D-принтера). Эти колодки контактов служат для настройки оси A. Для дублирования осей нужно установить джамперы на эти колодки следующим образом:

Для автономной работы оси A.

Колодка D12 замыкается для возможности управления шагом, колодка D13 замыкается для возможности управления направлением вращения. Направление вращение двигателя меняется путем смены контактов двигателя или изменение маски в прошивки. 

4 – Разъем питания. На плату необходимо подавать питание 12 – 36 В.
5 – Возле каждого слота для подключения драйвера двигателей имеется колодка управления микрошагом двигателя. В зависимости от выставленных перемычек вы можете добиться вплоть до 1/32 шага на драйверах DRV8825 и 1/16 шага на драйверах A4988 . Установки джамперов для управления шагом или микрошагом для драйвера A4988 показаны в таблице.



6 – Колодки для подключения биполярного шагового двигателя (на 4 провода).

7 – Колодка контактов для интерфейсов UART и I2C:

  • Контакты UART: RX, TX, 5V, 3V3;
  • Контакты I2C: SCL, SDA, GND, RST.

– Колодка контактов для подключения 3 концевиков. 
9 – Колодка для подключения контактов:

  • Включения шпинделя (SpnEn);
  • Направления шпинделя (SpnDir);
  • Включения подачи охлаждения (CoolEn);

10 – Колодка для подключения контактов:

Внимание!!! С прошивки GBRL 9.0i были поменяны местами Z-Max (D12) и Spn_EN (D11).

Сейчас шпиндель подключается к D11, который является ШИМ портом. Для управлять оборотами шпинделя через ШИМ. 

Теперь, если вы желаете подключить концевик Z_Max, то его необходимо подключить в Spn_EN, а включение шпинделя необходимо подключать в Z+.


  • напряжения питания: от 8 до 35 В;
  • возможность установки шага: от 1 до 1/16 от максимального шага;
  • напряжение логики: 3-5.5 В;
  • защита от перегрева;
  • максимальный ток на фазу: 1 А без радиатора, 2 А с радиатором;
  • расстояние между рядами ножек: 12 мм;
  • размер платы: 20 х 15 мм;
  • габариты драйвера: 20 х 15 х 10 мм;
  • габариты радиатора: 9 х 5 х 9 мм;
  • вес с радиатором: 3 г;
  • вес без радиатора: 2 г.

Схема подключения элементов без шилда (для наглядности )



Использование портов Arduino UNO


Итог : Данная сборка отлично подходит для создания домашних и не только станков ЧПУ , лазерных граверов и фрезеров . Конечно для 3д принтеров ардуны Уно будет мало , по этому там уже используется Arduino MEga2560 и шинд Ramps 1/4 . 

Если вам понравился материал , пишите в комментариях +++ , и тогда я создам такой же талмуд , только для 3д принтера )

Geek каналы

➤ VK - https://vk.com/denis_geek
➤ VK - https://vk.com/club_arduino
➤ VK - https://vk.com/chinagreat
➤ VK - https://vk.com/solar_pover
➤ VK - https://vk.com/my_vedroid
➤ VK - https://vk.com/3dprintsumy 
➤ Youtube  - http://www.youtube.com/c/Denisgeek 

           
          ★ Моя партнёрка с Aliexpress ★
          ★ Получай 10.5% скидку с любой покупки на Aliexpress! ★
          ★ Полезное браузерное приложение для кэшбэка  ★



          Похожие статьи

          Как работают шаговые двигатели

          Как работают шаговые двигатели

          Использование шаговых двигателей является одним из самых простых, дешевых и легких решений для реализации систем точного позиционирования. Эти двигатели очень часто используются в различных станках ЧПУ и роботах. Сегодня я расскажу о том, как устроены шаговые двигатели и как они работают.

          Станок для раскраски яиц на пасху

          Станок для раскраски яиц на пасху

          В предверии пасхи родилась идея сделать станок для раскраски яиц. Так же, конструкция позволяет раскрашивать и другие круглые объекты размером от 4 до 9 сантиметров.

          Для изготовления робота я использовал 3d принтер и arduino для управления движениями.

          Сборка дешевого 3д принтера из фанеры Grabber i3 Часть 2 механика

          Сборка дешевого 3д принтера из фанеры Grabber i3 Часть 2 механика

          В этом видео я покажу как собрать и установить элементы для 3д принтера Graber i3 из фанеры - механика ! 

          Рекомендуемые товары

          Набор датчиков для ардуино 37 в 1 arduino sensors kit 37 in 1

          Набор датчиков для ардуино 37 в 1 arduino sensors kit 37 in 1

          В "Набор датчиков для Ардуино" входит 37 различных модулей и датчиков для решения любых за..

          450грн.

          ARDUINO starter kit набор ардуино для новичков в пластиковом боксе!

          ARDUINO starter kit набор ардуино для новичков в пластиковом боксе!

          Данный комплект поможет вам на практике ознакомиться с основными принципами использования Ардуи..

          350грн.

          Arduino UNO R3 Atmega328  ATmega328P smd AVR Ардуино Уно Р3 с кабелем для подключения USB

          Arduino UNO R3 Atmega328 ATmega328P smd AVR Ардуино Уно Р3 с кабелем для подключения USB

          На этой платформе стоит точно такой же процессор как и на классической версии, отличие формфактор(ти..

          140грн.

          Теги: Плата для ЧПУ, CNC станка под Arduino UNO, CNC shield v3, драйвера A4988, DRV8825, сборка, подключение, распиновка, сборка ЧПУ, станок своими руками, сделайсам, denis_geek, club_arduino, cnc, laserenraver