СТАНОК С ЧПУ СВОИМИ РУКАМИ

Открытый проект

Прошивка Ардуино для станка с ЧПУ, драйверы DM420A, двигатели 17HS3404N

Краткое описание

  • Контроллер: Ардуино
  • Драйверы ШД: DM420A, TB6560A, EasyDriver, A4988, драйверы с управлением DIR/PUL (CW/CLK, DIR/STEP)
  • Шаговые двигатели: 17HS3404N, 17HS2408, 42HS40, двигатели в корпусе Nema
  • Назначение: рисование, фрезерование 2D, фрезерование 3D

Подробное описание

Прошивка для платы Ардуино написана на языке Processing в среде разработки Arduino 1.0.5 r2 в операционной системе Windows.
Эта прошивка предназначена для Arduino (Mega, UNO, Nano) и работает с 3-хосевым станком с ЧПУ. Можно использовать любые драйверы для управления шаговыми двигателями с двухконтактным контролем DIR/PUL (иногда CW/CLK соответственно), например драйверы шаговых двигателей DM420A или драйверы на микросхеме TB6560A. Используются любые подходящие шаговые двигатели, например 17HS3404N, 17HS2408, 42HS40, двигатели в корпусе Nema.
Прошивка может использоваться для рисования, фрезерования 2D (обведение или полное вырезание силуэтов и орнаментов), а также для 3D-фрезерования.

Внимание! Теперь необходимо следить за тем, чтобы скорость передачи данных через COM-порт, установленная в прошивке, совпадала со скоростью, установленной в программе управления дешёвым станком с ЧПУ на Ардуино.

Строка в прошивке, в которой устанавливается скорость: Serial.begin(9600);
При несовпадении скоростей программа будет "залипать", а станок не будет подавать признаков жизни.

Исходный код прошивки Ардуино


int motorPins[3][2] = {{8,9},{10,11},{12, 13}};
int count;
int count2[3] = {0,0,0};
int val = 0;
int rot=0;
int incomingByte = 0;
int sign=1;
long delayTime;

//Процедура настройки прошивки
void setup() {
int i;
Serial.begin(9600);  //Эта скорость должна совпадать со скоростью, установленной в программе

for (i=0; i<3; i++) {
for (count = 0; count < 2; count++) {
pinMode(motorPins[i][count], OUTPUT); //установка режима работы цифровых pin'ов Ардуино
}
}
delayTime=2000;
}

//Поворот двигателя с номерм sm на один шаг вперёд
void moveForward(int sm) {
digitalWrite(motorPins[sm][1], HIGH); //Задаём направление
digitalWrite(motorPins[sm][0], HIGH);
digitalWrite(motorPins[sm][0], LOW);
}

//Поворот двигателя с номерм sm на один шаг назад
void moveBackward(int sm) {
digitalWrite(motorPins[sm][1], LOW);
digitalWrite(motorPins[sm][0], HIGH);
digitalWrite(motorPins[sm][0], LOW);
}

//Задержка в микосекундах
void delayMicros(long wt){
unsigned long mls;
unsigned int mks;

mls=(unsigned long)(wt / 1000);
mks=(unsigned int)(wt % 1000);
if (mls>0) delay(mls);
if (mks>0) delayMicroseconds(mks);
}

//Одновременный поворот двигателей 0, 1, 2 на x, y, z шагов соответственно
void MoveSM(long x, long y, long z) {
long c[3], c2[3];
double c1[3], d[3];
long m, i;
boolean flg;

c[0] = x;
c[1] = y;
c[2] = z;

m = 1;
for (i=0; i<3; i++) {
if (m < abs(c[i])) m = abs(c[i]);
}

for (i=0; i<3; i++) {
c1[i] = 0;
d[i] = 1.0 * c[i] / m;
c2[i] = 0;
}

flg = false;
for (i=0; i<3; i++) {
if (abs(c1[i]) < abs(c[i])) flg=true;
}
while (flg) {
flg=false;
for (i=0; i<3; i++) {
 if (abs(c1[i]) < abs(c[i]))
 c1[i] += d[i];
 if (abs(c1[i]) - abs(c2[i]) >= 0.5) {
 if (c[i]>0) {
 c2[i]++;
 moveForward(i);
 } else if (c[i]<0) {
 c2[i]--;
 moveBackward(i);
 }
 }
 if (abs(c1[i]) < abs(c[i])) flg=true;
}
delayMicros(delayTime);
}
}

//Основной цикл
void loop() {
if (Serial.available() > 0) { //Пришла команда
long c[4]={0,0,0,0};
int i;
sign=1;
i=0;
incomingByte = Serial.read();
while (incomingByte!=';') { //Читаем входящую строку, признак конца строки знак "точка с запятой"
if (c[i]==0) {
if (incomingByte=='-')
 sign=-1;
}
if (incomingByte==',') {
c[i]*=sign;
sign=1;
i++;
} else if (incomingByte>='0' && incomingByte<='9') {
c[i]=c[i]*10+incomingByte-'0';
}
while (Serial.available() == 0) {
delayMicroseconds(1); //Ждём очередной символ, если не пришел
}
incomingByte = Serial.read();
}
c[i]*=sign;
if (c[3]>0) delayTime=c[3];
MoveSM(c[0],c[1],c[2]); //Вращаем двигатели на заданное число шагов
Serial.println("OK"); //Отправляем компьютеру сообщение "OK", значит можно высылать новую команду
}
else
delayMicroseconds(1); //Если ничего не пришло, ждём 1 микросекуду.
}