สเต็ปเปอร์มอเตอร์จากเครื่องพิมพ์ วิธีสตาร์ทสเต็ปเปอร์มอเตอร์โดยไม่ใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การเชื่อมต่อสเต็ปเปอร์มอเตอร์

ในการสร้างเครื่อง CNC จากเครื่องพิมพ์ด้วยมือของคุณเอง คุณจะต้องมีวัสดุดังต่อไปนี้:

• ชิ้นส่วนอะไหล่จากเครื่องพิมพ์หลายเครื่อง (โดยเฉพาะไดรฟ์และพิน)
• ฮาร์ดไดรฟ์ ไดรฟ์;
• แผ่นไม้อัดหรือไม้อัดหลายแผ่น คู่มือเฟอร์นิเจอร์
• ตัวควบคุมและไดรเวอร์
• วัสดุยึด

1. ฐานเป็นกล่องที่ทำจากแผ่นไม้อัด คุณสามารถทำแบบสำเร็จรูปหรือทำเองก็ได้ เราคำนึงถึงทันทีว่าความจุภายในของกล่องจะต้องรองรับไส้อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด ดังนั้นความสูงของด้านข้างจึงคำนวณจากความสูงของกระดานพร้อมชิ้นส่วน อุปกรณ์ยึด และสำรองกับพื้นผิวโต๊ะ ฐานและโครงประกอบจากแผ่นไม้อัด Chipboard โดยใช้สกรูเกลียวปล่อย ในกรณีนี้ ชิ้นส่วนทั้งหมดจะต้องได้ระดับและยึดเป็นมุมฉาก

2. ต้องยึดแกนเครื่องจักรเข้ากับฝาครอบฐาน มีสามคน - xyz ก่อนอื่นเราแนบแกน y เพื่อจัดทำแนวทางให้ใช้นักวิ่งเฟอร์นิเจอร์บนตลับลูกปืน

ควรใช้ไกด์สองตัวสำหรับแกนนอนสองแกน มิฉะนั้นแกนจะมีบทบาทสำคัญ สำหรับแกนตั้ง บทบาทของไกด์จะเล่นโดยส่วนที่เหลือของฮาร์ดไดรฟ์ ซึ่งเป็นส่วนที่เลเซอร์เคลื่อนที่

ก้านจากเครื่องพิมพ์ถูกใช้เป็นลีดสกรู ในกรณีนี้จะทำสกรูเกลียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 มม. สำหรับแกน x y แนวนอน สำหรับแกน z แนวตั้ง จะใช้สกรูเกลียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 มม. ไดรฟ์จากเครื่องพิมพ์เก่าถูกใช้เป็นสเต็ปเปอร์มอเตอร์ หนึ่งไดรฟ์ต่อเพลา

3. หมุดติดอยู่กับเครื่องบินโดยใช้มุมโลหะ

เพลามอเตอร์เชื่อมต่อกับสตัดผ่านข้อต่อแบบยืดหยุ่น ทั้งสามแกนติดอยู่กับฐานผ่านโครงแผ่นไม้อัด ในการออกแบบนี้ หัวกัดจะเคลื่อนที่ในระนาบแนวตั้งเท่านั้น และการเคลื่อนที่ของชิ้นส่วนจะดำเนินการเนื่องจากการเคลื่อนที่ในแนวนอนของแท่น

4. หน่วยอิเล็กทรอนิกส์ประกอบด้วยตัวควบคุมและไดรเวอร์ คอนโทรลเลอร์ถูกสร้างขึ้นบนไมโครวงจรโซเวียต K155TM7 ในกรณีนี้มีการใช้สามตัว

จากชิปแต่ละตัว สายไฟจะไปยังไดรเวอร์ของมอเตอร์ทั้งสามตัว ไดรเวอร์ถูกสร้างขึ้นบนทรานซิสเตอร์ ไดรฟ์ใช้ KT 315, ทรานซิสเตอร์ KT 814, KT 815 จากทรานซิสเตอร์เหล่านี้สัญญาณไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังขดลวดของไดรฟ์ไฟฟ้า

ที่แรงดันไฟฟ้าในการทำงานปกติ มอเตอร์อาจมีความร้อนมากเกินไปเนื่องจากไม่มีบัสบาร์ในหน่วยอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อป้องกันสิ่งนี้ ต้องใช้เครื่องทำความเย็นคอมพิวเตอร์สำหรับเครื่องยนต์แต่ละตัว

วิดีโอ: เครื่อง CNC DIY อย่างง่ายสำหรับผู้เริ่มต้น

การเติมแบบอิเล็กทรอนิกส์

มีสองตัวเลือก:

1. คุณติดแขนตัวเองด้วยหัวแร้ง ฟลักซ์ บัดกรี แว่นขยาย และทำความเข้าใจชิปจากเครื่องพิมพ์ ค้นหาแผงควบคุมเครื่องพิมพ์ 12F675 และ LB1745 ทำงานร่วมกับพวกเขาด้วยการสร้างแผงควบคุม CNC คุณจะต้องติดไว้ที่ด้านหลังของเครื่อง CNC ใต้แหล่งจ่ายไฟ (เรายังนำมาจากเครื่องพิมพ์ที่ทนนาน)
2. ใช้ตัวควบคุมเครื่อง CNC จากโรงงาน Offhand – ตัวควบคุม CNC ห้าแกน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบโฮมเมดนั้นยอดเยี่ยมมาก แต่คนจีนกลับทุ่มราคาอย่างหนัก ดังนั้นด้วยการคลิกเมาส์เบา ๆ เราก็สั่งซื้อ CNC จากพวกเขา เพราะในรัสเซียคุณไม่สามารถซื้ออุปกรณ์ CNC ดังกล่าวได้ ตัวควบคุม CNC บอร์ดฝ่าวงล้อม CNC แบบ 5 แกนช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่ออินพุตลิมิตมอเตอร์ 3 อินพุต ปุ่มปิดเครื่อง การควบคุมเดรเมลอัตโนมัติ และไดรเวอร์มากถึง 5 ตัวสำหรับควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์ของเครื่องโฮมเมด

CNC นี้ใช้พลังงานจากสาย USB ใน CNC เวอร์ชันโฮมเมดคุณจะต้องจ่ายไฟให้กับแผงควบคุมโดยใช้ชิปเครื่องพิมพ์จากแหล่งจ่ายไฟของเครื่อง CNC

จะต้องเลือกสเต็ปเปอร์มอเตอร์สำหรับเครื่อง CNC แบบโฮมเมดที่มีกำลังสูงถึง 35 โวลต์ ในกรณีอื่นๆ ตัวควบคุม CNC มีความเสี่ยงที่จะเกิดการไหม้

ถอดแหล่งจ่ายไฟออกจากเครื่องพิมพ์ เชื่อมต่อสายไฟระหว่างแหล่งจ่ายไฟ สวิตช์เปิด/ปิด ตัวควบคุม CNC และ Dremel

เชื่อมต่อสายไฟจากแล็ปท็อป/พีซีเข้ากับแผงควบคุมเครื่องจักร ไม่อย่างนั้นจะโหลดงานลงเครื่องยังไงล่ะ? เกี่ยวกับการมอบหมายงาน: ดาวน์โหลดโปรแกรม Math3 เพื่อวาดภาพร่าง สำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านการออกแบบที่ไม่ใช่อุตสาหกรรม CorelDraw จะทำ

คุณสามารถตัดไม้อัด (สูงสุด 15 มม.), ข้อความสูงสุด 3 มม., พลาสติก, ไม้ด้วยเครื่อง CNC แบบโฮมเมด สินค้าจะมีความยาวไม่เกิน 30-32 ซม.

การพัฒนาใดๆ ก็ตามเริ่มต้นด้วยการเลือกส่วนประกอบ ที่ การพัฒนาเครื่อง CNCมันสำคัญมากที่จะต้องเลือกสิ่งที่ถูกต้อง สเต็ปเปอร์มอเตอร์. หากคุณมีเงินที่จะซื้อมอเตอร์ใหม่ คุณจะต้องกำหนดแรงดันไฟฟ้าและกำลังของมอเตอร์ ฉันซื้อตัวเองเป็นครั้งที่สอง เครื่องซีเอ็นซีสเต็ปเปอร์มอเตอร์มีลักษณะดังนี้ Nema17 1.7 A.

หากคุณมีเงินไม่เพียงพอหรือคุณเพียงแค่ลองใช้พื้นที่นี้ จากนั้นคุณมักจะใช้ เครื่องยนต์เครื่องพิมพ์. นี่คือตัวเลือกที่ถูกที่สุด แต่ที่นี่คุณจะพบปัญหามากมาย มอเตอร์สามารถมีสายไฟ 4, 5, 6, 8 เส้นสำหรับเชื่อมต่อได้ วิธีเชื่อมต่อกับไดรเวอร์ L298nและ .

เอาล่ะตามลำดับ มีสเต็ปเปอร์มอเตอร์ชนิดใดบ้าง? หากคุณเห็นพินจำนวนเท่ากัน สเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบไบโพลาร์. การจัดเรียงขดลวดของมอเตอร์รุ่นนี้จะเป็นดังนี้

ถ้ามอเตอร์มีสายไฟ 5 เส้นแสดงว่าเป็น สเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบขั้วเดียว. นี่คือลักษณะของแผนภาพของเขา

ของเรา ไดรเวอร์ได้รับการออกแบบมาสำหรับมอเตอร์ที่มี 4 ขั้วต่อ. ฉันควรทำอย่างไรดี? จะเชื่อมต่อได้อย่างไร?

สเต็ปมอเตอร์แบบไบโพลาร์ที่มี 6 พินเชื่อมต่อกับไดรเวอร์ได้สองวิธี:

ในกรณีนี้มอเตอร์มีแรงบิดมากกว่า 1.4 เท่า แรงบิดมีเสถียรภาพมากขึ้นที่ความถี่ต่ำ

ด้วยการเชื่อมต่อประเภทนี้ จำเป็นต้องลดกระแสที่จ่ายให้กับขดลวดมอเตอร์ลง √2 เท่า ตัวอย่างเช่น หากกระแสไฟฟ้าที่กำหนดของมอเตอร์คือ 2 A ดังนั้นเมื่อเชื่อมต่อขดลวดแบบอนุกรม กระแสไฟฟ้าที่ต้องการคือ 1.4 A ซึ่งก็คือน้อยกว่า 1.4 เท่า

สามารถเข้าใจได้ง่ายจากเหตุผลต่อไปนี้

กระแสไฟที่ใช้งานที่ระบุในแค็ตตาล็อกได้รับการออกแบบสำหรับความต้านทานของขดลวดหนึ่งเส้น (R - นี่คือสิ่งที่ให้ไว้ในแค็ตตาล็อก) เมื่อต่อขดลวดแบบอนุกรม ความต้านทานของขดลวดที่รวมกันจะเพิ่มเป็นสองเท่า (2R)

การใช้พลังงาน SD - I*2 * R

เมื่อต่อขดลวดแบบอนุกรม การสิ้นเปลืองพลังงานจะกลายเป็น Iseries*2 * 2 * R

การใช้พลังงานไม่ได้ขึ้นอยู่กับประเภทของการเชื่อมต่อ ดังนั้น I*2 * R = Isequence*2 * 2* R จากที่

Iseq.= ฉัน/ √2, เช่น

อิลาสต์ = 0.707 *I.

เนื่องจากแรงบิดของมอเตอร์เป็นสัดส่วนโดยตรงกับขนาดของสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยขดลวดสเตเตอร์ แรงบิดจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนรอบของขดลวดและลดลงเมื่อกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขดลวดลดลง แต่เนื่องจากกระแสลดลง √2 เท่า และจำนวนรอบของขดลวดเพิ่มขึ้น 2 เท่า แรงบิดจึงเพิ่มขึ้น √2 เท่า

ครั้งสุดท้าย = 1.4 * ต.

ในกรณีที่สอง แรงบิดจะมีเสถียรภาพมากขึ้นที่ความถี่สูง พารามิเตอร์ของ SD ที่มีการเชื่อมต่อนี้สอดคล้องกับที่ระบุไว้ใน เอกสารข้อมูล (แรงบิด กระแส) แรงบิดจะมีเสถียรภาพมากขึ้นที่ความถี่สูง.

สามารถสร้างสเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบขั้วเดียวได้

ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องถอดแยกชิ้นส่วนสเต็ปเปอร์มอเตอร์และตัดสายไฟที่เชื่อมต่อตรงกลางของขดลวด และเมื่อเชื่อมต่อก็ไม่จำเป็นต้องต่อสายทั่วไปไปไหน

เป็นผลให้เราได้มอเตอร์ไบโพลาร์ที่มี 4 ลีด

สเต็ปเปอร์มอเตอร์ที่มี 8 พินสามารถเชื่อมต่อได้สามวิธี

การเชื่อมต่อ A - สเต็ปเปอร์ทำงานร่วมกับคุณสมบัติที่ระบุไว้ในคำอธิบาย (แรงบิด, กระแส) แรงบิดจะมีเสถียรภาพมากขึ้นที่ความถี่สูง

การเชื่อมต่อ B – แรงบิด 1.4 เท่า แรงบิดจะมีเสถียรภาพมากขึ้นที่ความถี่ต่ำ (สัมพันธ์กับ A)

การเชื่อมต่อ C – แรงบิด 1.96 เท่า แรงบิดจะมีเสถียรภาพมากขึ้นที่ความถี่สูง (สัมพันธ์กับ A)

ดังนั้นเราจึงแก้ไขปัญหาการเชื่อมต่อสเต็ปเปอร์มอเตอร์ แต่ไม่ใช่ว่าเครื่องยนต์ทั้งหมดของเราจะทำงานได้ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องกำหนดแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของมอเตอร์ด้วย วิธีที่ดีที่สุดคือการค้นหา แผ่นข้อมูล.แค่นั้นแหละตัวเลือกมี. แต่ไม่ร่วมสามารถพบได้มอเตอร์ทั้งหมดจากเครื่องพิมพ์แผ่นข้อมูล.ในกรณีเช่นนี้ ฉันใช้ตารางนี้ .

ฉันไม่รู้ว่าตารางนี้แม่นยำแค่ไหน แต่ทุกอย่างตรงกันและทำงานได้ตามที่ควรจะเป็น

ฉันเลือกมอเตอร์เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าในการทำงานน้อยกว่าหรือเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งพลังงาน สำหรับมอเตอร์ที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าต่ำ จำเป็นต้องตั้งค่ากระแสไฟให้ต่ำลง

ปรับแต่ง เราจะอยู่ในบทความถัดไป ไม่ข้ามมัน!

สมัครสมาชิกช่องของฉันบน ยูทูปและเข้าร่วมกลุ่มใน

บทความนี้เกิดขึ้นจากความคิดที่จะทำให้ตัวเองเป็นเครื่องไมโครซีเอ็นซีแบบสามแกนเพื่อทำงานเพียงเล็กน้อยในการเจาะ กัด และตัดแผงวงจรพิมพ์
ในบางครั้งเครื่องพิมพ์ดอทเมทริกซ์และอิงค์เจ็ทเก่ามักจะได้รับชิ้นส่วนอะไหล่ให้ฉันเนื่องจากเจ้าของตัดสินใจซื้อเครื่องพิมพ์หรือ MFP ใหม่และขั้นสูงกว่าด้วยตนเองเนื่องจากเครื่องพิมพ์เก่าของพวกเขาล้าสมัยไปแล้วหรือการซ่อมแซมจะต้องเสียค่าใช้จ่าย สมกับการซื้อเครื่องพิมพ์ใหม่และเครื่องพิมพ์เก่าก็ถูกโยนทิ้งไป
หลังจากแยกชิ้นส่วนและทิ้งชิ้นส่วนพลาสติกและกลไกภายในที่ไม่จำเป็นออกไป ฉันเหลือเพียงแผงวงจรพิมพ์ สเต็ปเปอร์มอเตอร์ที่มีมุมเอียงและรางเหล็กซึ่งครั้งหนึ่งเคยวิ่งหัวพิมพ์ นานมาแล้วฉันดูพวกมันที่วงจรไมโครที่น่าสนใจซึ่งจ่ายพลังงานให้กับสเต็ปเปอร์มอเตอร์ที่นั่น
เพียงค้นหาเอกสารข้อมูลสำหรับชิปนี้ ฉันเห็นว่าในนั้นไม่ใช่แค่ไดรเวอร์ที่มีคีย์สี่คู่เท่านั้น แต่ยังเป็นตัวควบคุม microstepping PWM ที่มีคุณสมบัติครบถ้วนอีกด้วย

ไมโครคอนโทรลเลอร์ Atmega32,ควอตซ์ 16MHz, PORTB หมดแล้วPC0 และ PC1 ไปยังอินพุตโดยดึงขึ้นที่บัสจ่ายไฟ ตั้งเวลาเพื่อประมวลผลการขัดจังหวะทุกๆ 10 ไมโครวินาที

ก่อนอื่นเรามาประกาศตัวแปรกันก่อน

int timerCNC ที่ไม่ได้ลงนาม = 0; // Counter-Timer กำลังรอความพร้อมในการเปลี่ยนขั้นตอน unsigned long int CNC1required=25000; // ค่าขั้นตอนที่จำเป็นเริ่มต้น char flagCNC1; // การประมวลผลขั้นตอนเปิดใช้งานแฟล็ก #define CNC1steps 32 // จำนวนขั้นตอนสำหรับขั้นตอน 1/32 ในทั้งสองขั้วของสองเฟส int ยาวที่ไม่ได้ลงนาม CNC1point = 25000; // จุดเริ่มต้น/จุดปัจจุบันของตำแหน่งขั้นตอน ถ่านที่ไม่ได้ลงนาม CNC1counter=0; // ตัวนับออฟเซ็ต ในอนาคต เราจะลดค่ามาสก์ลงเหลือ 32 ตัวเลือกออฟเซ็ต EncState แบบยาวที่ไม่ได้ลงนาม // สถานะตัวเข้ารหัส ขั้นตอนถ่านที่ไม่ได้ลงนาม = // อาร์เรย์ของค่าสำหรับการก้าว ( 0b01110000, //0 0b01110010, //1 0b00110100, //2 0b01010110, //3 0b00011000, //4 0b01101010, //5 0b00101100, //6 0b010011 10 , // 7 0b00001110, //8 0b11001110, //9 0b10101100, //10 0b11101010, //11 0b10011000, //12 0b11010110, //13 0b10110100, //14 0b11110010, //15 0b1 1110000, //16 0b11110011, // 17 0b10110101, //18 0b11010111, //19 0b10011001, //20 0b11101011, //21 0b10101101, //22 0b11001111, //23 0b00001111, //24 0b 01001111, //25 0b00101101, //26 0b01101011, // 27 0b00011001, //28 0b01010111, //29 0b00110101, //30 0b01110011);//31

ฟังก์ชั่นการสำรวจความคิดเห็นของตัวเข้ารหัส

Void EncoderScan (void)( unsigned char New; New = PINC & 0x03; // รับค่าปัจจุบัน // และเปรียบเทียบกับสวิตช์ตัวเก่า(EncState) ( กรณีที่ 2: ( if(New == 3)( CNC1required++; ) ; if( ใหม่ == 0)( CNC1required--; ); break; ) กรณีที่ 0: ( if(New == 2)( CNC1required++; ); if(New == 1)( CNC1required--; ); break; ) กรณีที่ 1 : ( if(ใหม่ == 0)( CNC1required++; ); if(New == 3)( CNC1required--; ); break; ) กรณีที่ 3: ( if(New == 1)( CNC1required++; ); if(New == 2)( CNC1required--; ); break; ) ) EncState = New; // เขียนค่าใหม่ของสถานะก่อนหน้า)

ฟังก์ชันการโพลตัวเข้ารหัสไม่มีคุณสมบัติพิเศษ เพียงอ่านค่าจากพิน และเมื่อมีการเปลี่ยนแปลง เพิ่มหรือลบค่าตัวนับ ดังนั้นจึงกำหนดทิศทางการหมุนไปยังโปรแกรมหลัก สิ่งเดียวคือตอนนี้การสำรวจของฉันเกิดขึ้นที่ความถี่ 100 kHz และฉันขี้เกียจเกินไปที่จะเพิ่มตัวนับแยกต่างหาก (โปรแกรมสามบรรทัด) เพื่อนับเฉพาะการคลิกเต็มรูปแบบของการปฏิวัติตัวเข้ารหัสและนี่ไม่จำเป็นเลย ในขั้นตอนของการทดสอบนี้

ตัวจัดการขัดจังหวะตัวจับเวลา

Interrupt void timer0_ovf_isr(void) ( // ตั้งค่าเริ่มต้นตัวจับเวลาใหม่ 0 ค่า TCNT0=0xEC; // วางโค้ดของคุณที่นี่ EncoderScan(); // เราสำรวจตัวเข้ารหัส // ตัวนับการหน่วงเวลาระหว่างขั้นตอน // เพื่อไม่ให้พลาด ขั้นตอนที่ตัวจับเวลาความเร็วสูง CNC ++; if (timerCNC == 100) ( // หากค่าถึง flagCNC1 = 1; // อนุญาตให้ทำตามขั้นตอน timerCNC = 0; // รีสตาร์ทตัวนับ)

ตัวจัดการขั้นตอน

// ตัวจัดการสำหรับการเพิ่มขั้นตอน // ตั้งค่า S เป็นจำนวนขั้นตอนเพื่อเลื่อนขึ้นเป็นโมฆะ STEP_UP (ถ่านที่ไม่ได้ลงชื่อ s) ( ถ้า (flagCNC1)( //ตรวจสอบออฟเซ็ตเปิดใช้งานแฟล็กถ่านที่ไม่ได้ลงชื่อ q; CNC1counter +=s; / / เขียนค่าออฟเซ็ตใหม่ q = CNC1counter & 0b00011111; // รับหมายเลขค่าจาก CNC1steps โดยใช้มาสก์ PORTB = step[q]; // เขียนไบต์ขั้นตอนที่ต้องการไปยังพอร์ต CNC1point+=s; // เพิ่มค่าใหม่ สำหรับตำแหน่งมอเตอร์ปัจจุบัน flagCNC1=0; // ล้างธง ออฟเซ็ตเสร็จสมบูรณ์ ขั้นตอนเสร็จสมบูรณ์ ) )

ฟังก์ชันที่คล้ายกันนี้ใช้ในการประมวลผลการนับถอยหลังเพื่อเคลื่อนแกนสเต็ปเปอร์มอเตอร์ไปในทิศทางตรงกันข้าม

// ตัวจัดการการลบขั้นตอน // ตั้งค่า S เป็นจำนวนขั้นตอนที่จะเลื่อนลงเป็นโมฆะ STEP_DOWN (ถ่านที่ไม่ได้ลงนาม s) ( if (flagCNC1)( ถ่านที่ไม่ได้ลงนาม q; CNC1counter -=s; q = CNC1counter & 0b00011111; PORTB = step [q]; CNC1point-=s;flagCNC1 = 0; )

ฉันแนะนำค่าที่มีประโยชน์มากให้กับฟังก์ชันนี้คุณสามารถตั้งค่าขั้นตอนการทำงานของเครื่องยนต์ได้ตั้งแต่ 1 ถึง 8 นี่คือสิ่งที่ฉันต้องการใช้ในอนาคตเพื่อที่ฉันจะได้สามารถควบคุมความเร็วของการเคลื่อนที่โดยทางโปรแกรมได้

ตัวอย่างเช่น สำหรับการเคลื่อนไหวที่ไม่ได้ใช้งานสองสามพันขั้นตอน คุณสามารถสร้างอัลกอริทึมง่ายๆ ได้อย่างราบรื่น เริ่มต้นด้วยหนึ่งไมโครสเต็ปต่อรอบความละเอียดของตัวจับเวลาและแต่ละรอบเพิ่ม 10 รอบถัดไปทีละหนึ่งจนกว่าจะถึง "8" นี่คือวิธีการใช้ขั้นตอนหนึ่งในสี่โดยทางโปรแกรม (ตัวนับจะเพิ่มหรือลบ 8 ขั้นตอนด้วย) จากนั้น 100 ขั้นตอนก่อนสิ้นสุดเส้นทางเริ่มลด ค่าสเต็ปทุกๆ 10 รอบ และเครื่องยนต์จะหยุดนิ่งตามค่าที่ต้องการ การใช้ซอฟต์แวร์นี้จะให้การเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงพร้อมความแม่นยำสูงสุดในการเคลื่อนที่ของเพลามอเตอร์แม้อยู่ภายใต้ภาระ (การสตาร์ท-การเร่งความเร็ว-การทำงาน-การเบรก-หยุด) แน่นอนคุณสามารถเพิ่มค่าเป็น 16 ได้ ซึ่งในกรณีนี้เครื่องยนต์จะเข้าสู่โหมดครึ่งก้าว

ลูปโปรแกรมหลัก

โมฆะ main(void) ( // // รหัสเริ่มต้นไมโครคอนโทรลเลอร์ // PORTB = step; // หลังจากเปิดเครื่องแล้วให้เขียนค่าขั้นตอนศูนย์ไปที่พอร์ตในขณะที่ (1) ( // ประมวลผลการเคลื่อนไหวแบบวนรอบจนกระทั่ง CNC1required เท่ากับ CNC1point ในขณะที่ (CNC1required>CNC1point ) ( STEP_UP(1); ) ในขณะที่ (CNC1required< CNC1point) { STEP_DOWN(1); } } }

สำหรับการทดสอบ เราใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบไบโพลาร์ตัวใดตัวหนึ่งจากเครื่องพิมพ์แบบถอดประกอบเดียวกันเหล่านั้น

มีระยะพิทช์ 7.5 องศา ซึ่งสอดคล้องกับ 48 สเต็ปต่อการปฏิวัติเต็มที่ ที่ 32 ไมโครสเต็ป ซึ่งให้ความแม่นยำ 1,536 ไมโครสเต็ปต่อการปฏิวัติเต็มของเพลามอเตอร์ หากเราไม่รังเกียจที่จะใช้พินไมโครคอนโทรลเลอร์อีก 2 พิน เราก็จะได้สเต็ป 1/64 ได้อย่างง่ายดาย และเมื่อดูการออกแบบไมโครวงจรนี้อย่างใกล้ชิดแล้ว ฉันคิดว่ามันไม่ยากที่จะทำมากกว่า 128 ขั้นตอน คุณจะต้องทำการคำนวณค่าเฉลี่ยจำนวนมากแม้ว่าจะมีการหมุนที่ไม่เป็นเชิงเส้นอย่างรุนแรงก็ตาม แต่อะไรล่ะ เราได้มามากพอแล้ว ไม่จำเป็นต้องหมุนน้อยกว่า 0.1 องศา

ตัวเข้ารหัสที่ฉันพบที่บ้านมีการคลิก 24 ครั้งต่อการปฏิวัติเต็มรูปแบบ การคลิกแต่ละครั้งมีพัลส์เปลี่ยนสถานะ 4 ครั้ง นั่นคือ 96 พัลส์ต่อการปฏิวัติเต็มรูปแบบ

โดยไม่ใช้ตัวเข้ารหัส ฉันเริ่มโปรแกรมให้หมุนค่อนข้างเร็วโดยทางโปรแกรม และฉันรู้สึกได้ถึงแรงกดบนเพลาจริงๆ แม้ว่าฉันจะจ่ายไฟด้วย 12V แทนที่จะเป็น 24V ของแหล่งจ่ายไฟดั้งเดิมของเครื่องพิมพ์ก็ตาม

ดูสิว่าได้อะไรมาบ้าง

หากจำเป็นคุณสามารถบันทึกค่าขั้นตอนปัจจุบันไว้ในหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนและใช้งานเมื่อปิดอุปกรณ์เพียงตั้งค่าเป็นศูนย์ล่วงหน้าเพราะหลังจากปิดและเปิดอุปกรณ์แล้วครึ่งขั้นตอนสามารถ หมุนเพลาไปในทิศทางเดียวหรืออีกทิศทางหนึ่ง หรือใช้การสอบเทียบ (เช่น บนออปโตคัปเปลอร์หรือลิมิตสวิตช์) เมื่อเปิดอุปกรณ์

บทความนี้เป็นการทดสอบเบื้องต้นของการทำงานของวงจรไมโคร LB1847 ทุกอย่างประกอบกันเกือบเข่าเพียงเพื่อชี้แจงความแตกต่างทั้งหมดของการทำงาน ถัดไป มีการวางแผนที่จะใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ขั้นสูง (มีแนวโน้มมากที่สุดคือ STM32) และจัดระเบียบการควบคุมมอเตอร์สามตัว (หรือมากกว่า) พร้อมกัน

หากจำเป็น คุณสามารถส่งออกพิน DECAY, MD ไปยัง MK เพิ่มเติมได้ และควบคุมโหมดการสลายตัวปัจจุบันโดยทางโปรแกรมภายใต้เงื่อนไขต่างๆ

รายชื่อธาตุกัมมันตภาพรังสี

เมื่อออกแบบเครื่องจักร CNC เครื่องอื่น หรือเพียงแค่เครื่องกัดและเจาะแบบ 3 แกนสำหรับแผงวงจรพิมพ์และงานกัดขนาดเล็ก ฉันมีความปรารถนาอย่างแรงกล้าที่จะจัดเรียงทุกอย่าง "บนชั้นวาง"
หลายๆ คนจะบอกว่าหัวข้อนี้ไม่ใช่เรื่องใหม่ มีหลายโครงการ มีโซลูชันด้านเทคนิคและซอฟต์แวร์มากมาย แต่จากการว่ายน้ำในทะเลแห่งข้อมูลนี้ ฉันพยายามกำจัด "น้ำ" ทั้งหมดและรับ "กากแห้ง"
นั่นคือสิ่งที่ออกมาจากมัน…

งานสร้างเครื่องจักรมักจะแบ่งออกเป็นสามงานย่อย ได้แก่ กลไก อิเล็กทรอนิกส์ และซอฟต์แวร์ เห็นได้ชัดว่าฉันจะต้องเขียนบทความสามบทความด้วย
เนื่องจากนิตยสารของเรายังมีเนื้อหาเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานได้จริง ฉันจะเริ่มด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และกลไกอีกเล็กน้อย!

หน่วยไดรฟ์

เครื่องยนต์ (มอเตอร์)

ด้วยมอเตอร์ "ปกติ" ไม่มีทางทำได้หากไม่มีการตอบรับ วงจรควบคุมมอเตอร์จำเป็นต้อง "รู้" ว่าเพลาหมุนไปในมุมใด โดยไม่ต้องลงรายละเอียดมากเกินไป แน่นอนคุณสามารถติดตั้งกระปุกเกียร์ได้ - เราจะสูญเสียความเร็วและยังไม่มีการรับประกันหรือไม่มีข้อเสนอแนะเลย! มีการติดตั้งเซ็นเซอร์มุมการหมุนบนเพลา โซลูชันนี้เชื่อถือได้ แต่มีราคาแพง

อีกทางเลือกหนึ่งคือสเต็ปเปอร์มอเตอร์ (อ่านด้วยตัวเองว่ามันทำงานอย่างไร) เราสามารถสรุปได้ว่าใน "คำสั่ง" เดียวมันจะหมุนแกนของมันตามระดับหนึ่งโดยปกติคือ 1.8 หรือ 0.9 องศา (โดยปกติความแม่นยำจะไม่แย่กว่า 5%) - เท่าที่จำเป็น ข้อเสียของการแก้ปัญหานี้คือภายใต้ภาระหนัก เครื่องยนต์จะข้ามคำสั่ง - "ขั้นตอน" และอาจหยุดไปเลย ปัญหาได้รับการแก้ไขโดยการติดตั้งเอ็นจิ้นที่ทรงพลังอย่างเห็นได้ชัด เครื่องจักรสมัครเล่นส่วนใหญ่ผลิตโดยใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์

การเลือกสเต็ปเปอร์มอเตอร์

ข้อเรียกร้องที่ขัดแย้งกัน กระแสไฟฟ้าต่ำหมายถึงความต้านทานสูง ซึ่งหมายถึงการหมุนของขดลวดมอเตอร์หลายรอบ ซึ่งหมายถึงการเหนี่ยวนำสูง และแรงบิดขนาดใหญ่หมายถึงกระแสขนาดใหญ่และหลายรอบ เราเลือกใช้กระแสที่สูงกว่าและความเหนี่ยวนำที่ต่ำกว่า และต้องเลือกช่วงเวลาโดยพิจารณาจากปริมาณงาน แต่จะเลือกมากกว่านี้ในภายหลัง

ลักษณะของเครื่องยนต์บางตัวแสดงอยู่ในตาราง:

ไดร์เวอร์สเต็ปเปอร์มอเตอร์

วิธีแก้ปัญหาที่ง่ายที่สุดคือแหล่งที่มาของกระแสที่กำหนดและสวิตช์ทรานซิสเตอร์สองคู่สำหรับแต่ละขดลวด และไดโอดป้องกันสี่ตัว และวงจรลอจิกเพื่อเปลี่ยนทิศทาง และ... โดยปกติแล้ววิธีแก้ปัญหานี้จะทำบนไมโครวงจร ULN2003A สำหรับมอเตอร์ที่มีกระแสไฟฟ้าต่ำ แต่ก็มีข้อเสียมากมายฉันจะไม่อาศัยอยู่กับพวกมัน

อีกทางเลือกหนึ่งคือไมโครวงจรออลอินวันเฉพาะทาง พร้อมด้วยลอจิก ทรานซิสเตอร์ และไดโอดป้องกันภายใน (หรือภายนอก) และวงจรขนาดเล็กดังกล่าวควบคุมกระแสของขดลวดและควบคุมโดยใช้ PWM และยังสามารถใช้โหมด "ครึ่งขั้นตอน" และบางโหมด 1/4 ขั้นตอนและ 1/8 ขั้นตอน ฯลฯ โหมดเหล่านี้สามารถปรับปรุงความแม่นยำของตำแหน่ง , เพิ่มความนุ่มนวลของการเคลื่อนไหวและลดเสียงสะท้อน โดยปกติแล้ว โหมด "ครึ่งก้าว" ก็เพียงพอแล้ว ซึ่งจะเพิ่มความแม่นยำทางทฤษฎีของการวางตำแหน่งเชิงเส้น (ในตัวอย่างของฉัน สูงถึง 0.005 มม.)

มีอะไรอยู่ภายใน IC ไดรเวอร์สเต็ปเปอร์มอเตอร์? หน่วยลอจิกและควบคุม อุปกรณ์จ่ายไฟ PWM พร้อมวงจรสำหรับสร้างแรงบิดและเวลาของการสลับขดลวด สวิตช์เอาต์พุตบนทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม ตัวเปรียบเทียบผลป้อนกลับ - กระแสถูกควบคุมโดยแรงดันตกคร่อมตัวต้านทาน (Rs) ในวงจรจ่ายไฟ ของขดลวด กระแสมอเตอร์ถูกกำหนดโดยแรงดันอ้างอิง

ในการใช้ฟังก์ชันเหล่านี้ มีวิธีแก้ไขปัญหาวงจรอื่นๆ เช่น การใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC หรือ ATMEGA (อีกครั้งกับทรานซิสเตอร์ภายนอกและไดโอดป้องกัน) ในความคิดของฉันพวกเขาไม่มีข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือวงจรไมโคร "สำเร็จรูป" และฉันจะไม่ใช้มันในโครงการนี้

ความมั่งคั่งของทางเลือก

ในบรรดาไดรเวอร์สำเร็จรูปไดรเวอร์ที่ใช้กันทั่วไปและราคาไม่แพงนั้นใช้ชิป Allegro A4988 (สูงถึง 2A), Texas Instruments DRV8825 (สูงถึง 2.5A)
เนื่องจากโมดูลได้รับการพัฒนาเพื่อใช้ในเครื่องพิมพ์ 3D เช่นโครงการ Rep-rap ของโครงการ Arduino โมดูลเหล่านี้จึงไม่ใช่โมดูลที่สมบูรณ์ (เช่น โมดูลยังต้องการพลังงานลอจิก (+5V) ซึ่งจ่ายมาจากสิ่งที่เรียกว่า ทางลาด)

นอกจากนี้ยังมีโซลูชันที่ใช้ DRV8811 (สูงสุด 1.9 A), A3982 (สูงสุด 2 A), A3977 (สูงสุด 2.5 A), DRV8818 (สูงสุด 2.5 A), DRV8825 (สูงสุด 2.5 A), Toshiba TB6560 (สูงสุด ถึง 3 A) และอื่น ๆ

เนื่องจากฉันสนใจที่จะทำอะไรด้วยตัวเองรวมถึงโอกาสในการ "ลิ้มรส" วงจรไมโคร Allegro A3982 และ A3977 ฉันจึงตัดสินใจสร้างไดรเวอร์สองสามตัวด้วยตัวเอง

ฉันไม่ชอบโซลูชันสำเร็จรูปใน A4988 สาเหตุหลักมาจากการย่อขนาดแผงวงจรพิมพ์ให้เล็กลงโดยแลกกับการระบายความร้อนที่ดี ความต้านทานทั่วไปของทรานซิสเตอร์แบบเปิดใน A4388 ที่กระแส 1.5A คือ 0.32+0.43 โอห์มบวกกับตัวต้านทาน "การวัด" 0.1-0.22 โอห์ม - ปรากฎว่ามีค่าประมาณ 0.85 โอห์ม และมีสองช่องทางดังกล่าวและถึงแม้จะทำงานเป็นจังหวะ แต่ก็ต้องกระจายความร้อน 2-3 วัตต์ ฉันไม่เชื่อเรื่องบอร์ดหลายชั้นและหม้อน้ำระบายความร้อนขนาดเล็ก - เอกสารข้อมูลแสดงบอร์ดที่ใหญ่กว่ามาก

สายไฟมอเตอร์ต้องสั้นและติดตั้งไดรเวอร์ไว้ข้างมอเตอร์ วิศวกรรมเสียงมีวิธีแก้ปัญหาทางเทคนิค 2 วิธี: สายสัญญาณยาวไปยังเครื่องขยายเสียง + สายสั้นไปยังระบบลำโพง หรือสายสัญญาณสั้นไปยังเครื่องขยายเสียง + สายยาวไปยังระบบลำโพง โซลูชันทั้งสองมีข้อดีและข้อเสีย มันเหมือนกันกับมอเตอร์ ฉันเลือกสายควบคุมยาวและสายสั้นเข้ากับมอเตอร์

สัญญาณควบคุม - "ขั้นตอน" (ขั้นตอน), "ทิศทาง" (dir), "เปิดใช้งาน" (เปิดใช้งาน), บ่งชี้สถานะของสัญญาณควบคุม บางวงจรไม่ใช้สัญญาณ "เปิดใช้งาน" แต่สิ่งนี้ทำให้ทั้งชิปและมอเตอร์ร้อนโดยไม่จำเป็นในโหมดไม่ได้ใช้งาน

แหล่งจ่ายไฟหนึ่งตัว 12-24 โวลต์, แหล่งจ่ายไฟลอจิก (+5V) - บนบอร์ด ขนาดของบอร์ดเพียงพอสำหรับการระบายความร้อนที่ดี การพิมพ์สองด้านที่มีพื้นที่ "ทองแดง" ขนาดใหญ่ ความสามารถในการติดหม้อน้ำบนชิป (ใช้เพื่อทำให้หน่วยความจำของการ์ดแสดงผลเย็นลง)

ไดรเวอร์ SD บนชิป Allegro A3982

ไดรเวอร์ SD บนชิป Allegro A3977

โครงการและต้นแบบ

แผงวงจรพิมพ์

สวัสดีเพื่อนรัก! วันนี้เราจะมาเล่าให้คุณฟังเกี่ยวกับวิธีการสร้าง CNC จากเครื่องพิมพ์ เหตุผลหลักที่ขณะนี้มีข้อเสนอมากมายบนอินเทอร์เน็ตในการแปลงเครื่องพิมพ์หรือสแกนเนอร์ให้เป็นอุปกรณ์ทำเองที่บ้านก็คืออุปกรณ์ต่อพ่วงพีซีสมัยใหม่จำนวนมากมีความซับซ้อนมากจากมุมมองการใช้งาน ซึ่งเมื่อแปลงแล้วจะสามารถสร้างเครื่องจักรที่สามารถทำงานได้อย่างน่าทึ่ง .

มาเริ่มการผลิตกัน

ในการเริ่มสร้างเครื่อง CNC จากเครื่องพิมพ์เก่า คุณจะต้องมีชิ้นส่วนที่มาพร้อมกับเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ท:

• ไดรฟ์, พิน, ไกด์จากเครื่องพิมพ์ (แนะนำให้ใช้เครื่องพิมพ์เก่าหลายเครื่อง โดยไม่จำเป็นต้องพิมพ์เครื่องพิมพ์)
• ไดรฟ์จากฟล็อปปี้ดิสก์
• วัสดุสำหรับสร้างตัวถัง - ไม้อัด, แผ่นไม้อัด ฯลฯ
• ไดรเวอร์และคอนโทรลเลอร์
• วัสดุสำหรับรัด

เครื่องจักรที่ควบคุมด้วยตัวเลขที่ได้จะสามารถทำหน้าที่ต่างๆ ได้ ในที่สุดทุกอย่างก็ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่จะอยู่ที่เอาต์พุตของเครื่อง ส่วนใหญ่แล้วเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทจะใช้เพื่อสร้างเครื่องเขียน (โดยการติดตั้งเครื่องเขียนที่เอาต์พุตของอุปกรณ์) และเครื่องเจาะเพื่อสร้างแผงวงจรพิมพ์

พื้นฐานคือกล่องไม้ที่ทำจากแผ่นไม้อัด บางครั้งพวกเขาก็ใช้ของสำเร็จรูป แต่ก็ไม่ยากที่จะทำเอง จำเป็นต้องคำนึงว่าส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์และตัวควบคุมจะอยู่ภายในกล่อง ทางที่ดีควรประกอบโครงสร้างทั้งหมดโดยใช้สกรูเกลียวปล่อย อย่าลืมว่าชิ้นส่วนจะต้องอยู่ในตำแหน่งที่สัมพันธ์กันในมุม 90 องศาและยึดให้แน่นที่สุดเท่าที่จะทำได้

การสร้างเครื่องแบบโฮมเมด

ก่อนที่จะแปลงเครื่องพิมพ์หรือสแกนเนอร์เป็นเครื่องจักรขนาดเล็กที่สามารถทำงานกัดได้ คุณควรประกอบโครงโครงสร้างและส่วนประกอบหลักให้ถูกต้องแม่นยำที่สุด

ฝาครอบด้านบนของอุปกรณ์จำเป็นต้องติดตั้งแกนหลัก ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในบรรดาเครื่องจักรระดับมืออาชีพทั้งหมด ควรมีเพียงสามแกนเท่านั้นงานต้องเริ่มต้นด้วยการยึดแกน y เพื่อสร้างแนวทาง จะใช้รองชนะเลิศเฟอร์นิเจอร์

แยกกันเราสังเกตการสร้าง CNC จากเครื่องสแกน การสร้างอุปกรณ์นี้ขึ้นมาใหม่จะเหมือนกับว่าคุณมีเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทเก่าอยู่ในมือ ในเครื่องสแกนใด ๆ จะมีสเต็ปเปอร์มอเตอร์และพินซึ่งต้องอาศัยกระบวนการสแกน ในเครื่องจักร มอเตอร์และพินเหล่านี้จะมีประโยชน์สำหรับเรา แทนที่จะสแกนและพิมพ์ จะมีการกัดแทน และแทนที่จะใช้หัวที่เคลื่อนที่ในเครื่องพิมพ์ จะใช้การเคลื่อนที่ของอุปกรณ์กัดแทน

สำหรับแกนตั้งใน CNC แบบโฮมเมดเราจะต้องมีชิ้นส่วนจากดิสก์ไดรฟ์ (ตัวนำทางที่เลเซอร์เคลื่อนที่)

เครื่องพิมพ์มีสิ่งที่เรียกว่าแท่ง ซึ่งมีบทบาทเป็นลีดสกรู

เพลามอเตอร์ต้องเชื่อมต่อกับแกนโดยใช้ข้อต่อแบบยืดหยุ่น ต้องยึดเพลาทั้งหมดเข้ากับฐานที่ทำจากแผ่นไม้อัด Chipboard ในโครงสร้างประเภทนี้ หัวกัดจะเคลื่อนที่ในระนาบแนวตั้งโดยเฉพาะ ในขณะที่ชิ้นส่วนจะเลื่อนในแนวนอน

ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องมือกลแห่งอนาคต

นี่เป็นหนึ่งในขั้นตอนการออกแบบที่สำคัญที่สุด ระบบอิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องจักรทำเองที่บ้านเป็นองค์ประกอบสำคัญในการควบคุมเครื่องยนต์และกระบวนการทั้งหมด

งานที่เครื่องจักรในอนาคตจะดำเนินการและกระบวนการที่เกิดขึ้นในกลไกการกัดและการเจาะนั้นมีความหลากหลายและแม่นยำมาก ดังนั้นเราจึงจำเป็นต้องมีตัวควบคุมและตัวขับที่เชื่อถือได้

เครื่องโฮมเมดสามารถทำงานได้กับ K155TM7 ในประเทศ เราต้องการ 3 เครื่อง

ไดรเวอร์แต่ละตัวมีสายไฟจากไมโครวงจรของตัวเอง (ตัวควบคุมมีความเป็นอิสระ)

สเต็ปเปอร์มอเตอร์ในอุปกรณ์โฮมเมดต้องได้รับการออกแบบสำหรับแรงดันไฟฟ้าไม่เกิน 30-35 V บ่อยครั้งเกิดขึ้นเมื่อมีกำลังเพิ่มขึ้นตัวควบคุมไมโครเซอร์กิตของโซเวียตก็ถูกไฟไหม้

แหล่งจ่ายไฟเหมาะสำหรับเครื่องสแกน จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับตัวเครื่อง กับปุ่มเปิด/ปิด ตัวควบคุม และอุปกรณ์เอง (คัตเตอร์ สว่าน เครื่องเบิร์น และอื่นๆ)

แผงควบคุมหลัก (มาเธอร์บอร์ดสำหรับเครื่อง CNC DIY) จะต้องเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลหรือแล็ปท็อป ด้วยความช่วยเหลือของคอมพิวเตอร์ เครื่องจักรจะสามารถรับงานที่ชัดเจนและเปลี่ยนให้เป็นการเคลื่อนไหวแบบสามแกนเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย โปรแกรมที่เหมาะสมที่สุดคือ Math3 ซึ่งช่วยให้คุณสร้างภาพร่างได้ โปรแกรมกราฟิกแบบเวกเตอร์ระดับมืออาชีพก็ยอดเยี่ยมเช่นกัน

แน่นอนว่าทั้งหมดขึ้นอยู่กับจินตนาการและความแข็งแกร่ง (ความสามารถในการรับน้ำหนัก) ของร่างกายและเฟรม อย่างไรก็ตาม โดยส่วนใหญ่แล้ว เครื่องจักรของคุณจะสามารถตัดไม้อัด PCB หรือพลาสติกที่มีความหนาน้อยกว่า 1.5 ซม. ได้

บ้าน » ระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์ » สเต็ปเปอร์มอเตอร์จากเครื่องพิมพ์ วิธีสตาร์ทสเต็ปเปอร์มอเตอร์โดยไม่ใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การเชื่อมต่อสเต็ปเปอร์มอเตอร์