DRO basado en Arduino para máquina CNC GRBL: 3 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Comencé este proyecto con un solo objetivo en mente. Quería una forma simple pero efectiva de ver información sobre mi máquina CNC, mientras estaba de pie en la máquina CNC, en lugar de estirar el cuello en posiciones casi contorsionistas y entrecerrar los ojos como un hombre mirando al sol, solo para ver el monitor de la computadora encendido al otro lado de la habitación. Con eso en mente, me dispuse a improvisar una avalancha de componentes baratos, ofertas especiales de eBay y la pieza de repuesto de soldadura y cinta adhesiva. Aquí está el resultado de casi un año esperando en repuestos de China.. erm.. Trabajando diligentemente hacia mi objetivo.:)

Paso 1: Etapa de diseño de hardware …

Lo primero que tenemos que hacer es tirar todo en una pila, enchufar cosas al azar, apagar todos los incendios, abrir las ventanas para dejar salir el humo y los vapores, y luego podemos comenzar a construir algo interesante.. Bien. Para mí de todos modos. Empecé por conseguir uno de esos omnipresentes arduino328p en forma de paquete "DIP". (Pines en línea duales = Stick con patas) A partir de ahí, necesitaba alguna forma de mostrar visualmente la información. Mi primer pensamiento fue usar la pantalla LCD estándar de 16x2, y rápidamente me di cuenta de que simplemente no podía colocar todo en esa pequeña pantalla LCD sin un desplazamiento elegante o un cambio de pantalla cronometrado, los cuales no eran muy atractivos. Entonces mi siguiente idea fue un 20x4. tiene mucho espacio para mostrar información básica, y con un toque, puedo cambiar entre el trabajo y las coordenadas de la máquina. Con eso, me puse en marcha para construir el boceto de arduino … En algún lugar del camino, vi un DRO real en un molino manual real … la pantalla de 7 segmentos era visible desde el otro lado del almacén … Así que decidí agregar eso a mi diseño, por si acaso ya no me gusta la pantalla LCD. Después de muchas horas de buscar en eBay para encontrar los módulos que me gustaron, compré 3 de los módulos de pantalla de 7 segmentos de 8 dígitos con el ic max7219. Perfecto … ahora todo lo que tengo que hacer es construir una biblioteca arduino para … no … Parece que alguien ya ha hecho esto. Nick Gammon diseñó esta biblioteca para usar con estas pantallas y otras. Es bastante sencillo. Biblioteca Arduino Max7219 de Nick Gammon Lo único que me disgusta es que no he podido alinear los números a la derecha y el símbolo "-" a la izquierda … pero bueno, funciona. Unas semanas más tarde, después de improvisar elementos, bits y bobs, y con la ayuda de alguien en youtube, tuve un prototipo funcional en la placa de pruebas usando los módulos de 7 segmentos..

Paso 2: Diseño de PCB…

Jugando en Eagle, me las arreglé para juntar un PCB … Me tomó tres intentos para que la placa saliera bien, pero eso es solo inexperiencia, y una película fotorresistente seca especial de eBay poco fiable. En este paso se incluye un conjunto actualizado de archivos eagle. A diferencia de mi catástrofe de una primera placa (imágenes representadas), el diseño actualizado es un poco más grande y soluciona algunos problemas que tuve con el suministro de energía suficiente a los módulos. Resulta que si el camino que debe tomar la electricidad recorre todo el tablero en un círculo, algunos componentes en el otro extremo no obtendrán suficiente jugo para chooch (AvE … ¡Deja de infectarme con tus coloquialismos!) La placa está diseñada para usarse con tres de esos módulos de pantalla de segmento e max7219, así como con una pantalla LCD. La parte de LCD es opcional, pero en futuras iteraciones, planeo romper otro pin para un sensor de efecto Hall en el husillo CNC para mostrar las RPM reales del husillo. También en esta versión de los archivos eagle, agregué una mejor ubicación y documentación de la serigrafía, desglosé el LED de estado RGB en caso de que no tenga la versión de montaje en superficie o quiera montarlo en un estuche y desee el LED en algún otro lugar. También agregué un encabezado ICSP, en caso de que no desee usar el USB para reprogramarlo. Además, notará que esta placa no usa el paquete DIP Atmeg328p. En su lugar, está utilizando un paquete QFP SMD. (QFP = Paquete plano cuádruple). Esto se hizo principalmente para tener más espacio debajo de la placa para las trazas, sin tener que pasar aún más pasadores de orificios pasantes. Hay pines de ruptura para el modo y botones de reinicio, así como las dos rupturas inferiores, una va a la pantalla LCD y la otra al arduino que controla la máquina CNC GRBL.

El tablero completo mide solo 2.6 "x 2.25" (o 65.94 mm x 57.1 mm para ustedes, amigos del sistema métrico) Los encabezados X, Y y Z pueden ser cualquier encabezado pich estándar de.1 ", o simplemente pasar un cable plano a sus módulos si es necesario.

- = [¡¡¡TEN EN CUENTA !!!] = - - = [¡¡¡TEN EN CUENTA !!!] = - - = [¡¡¡TEN EN CUENTA !!!] = -

Los módulos solo se conectan de una manera. Tenga cuidado de notar qué lado del módulo es VCC / GND y el mismo en la placa. Si los enchufa o los conecta al revés, probablemente fumará la unidad.

Paso 3: El final del camino … O el comienzo de algo más … Quién sabe

Finalmente, llegamos al grano en este pequeño recorrido por ADD / ADHD que es mi vida. Aquí radica la bonita imagen final de mi proyecto DRO. Completo con @Scanlime Sticker (¡Gracias Micah por la inspiración y las pegatinas!). He añadido un archivo Rar con los bocetos de DRO que he estado usando. Probablemente haya margen de mejora, y definitivamente no es un trabajo limpio y terminado. Hay características en el código que aún tengo que implementar, y características que no están en el código y que aún tengo que averiguar cómo agregar. En general, creo que fue un PoC bastante exitoso. Aunque técnicamente no es una lectura digital de "circuito cerrado". Tiene un propósito. Me gustaría seguir construyendo sobre esto y eventualmente agregar soporte para escalas de cuadratura o algo así. Y definitivamente me gustaría agregar características más avanzadas como implementar ciclos de sonda enlatados, patrones de orificios, etc. Eso requerirá un IC adicional para alternar la comunicación entrante y saliente con el arduino GRBL, pero se puede hacer usando un CD4066 o algo así. Espero que esto te inspire. Si lo construye, hágamelo saber. Me encantaría ver fotos y mejoras. Gracias por entrar en el derp end conmigo:) - = [ArcAiN6] = -