CNC maskin kontroll uppgradering på en Budget
Har du en gammal hobby malning maskin sitter sysslolös på grund av låg prestanda eller ens en ny maskin som inte kom med en handkontroll? Eller vill du bara din maskin att köra snabbare eller styra den med en stationär Macintosh? Med detta instructable, har du en högpresterande maskin på en budgetpris med control software på din Mac stationär dator.
Min lösning har Texas instrument EX-TM4C1294XL µP styrelsen och TI BOOST-DRV8711 hög effekt stepper motor förare ombord. Jag monterade min controller direkt till baksidan av min MaxNC-10 bilden ovan. Det är en liten (portable) tre axel maskin med en 0.1 hp AC-DC spindle motor. Du kan också göra registeransvarige som fristående låda förmodligen med ytterligare kontakter för stepper och spindle motor utgångarna.
Jag har uppgraderat stegmotorer konservativt till 6,2 volt steppers. Den ursprungliga "Steg-Syn" 24 v 5 wire motorer var långsamma och kunde inte användas med bipolära, dvs full-bron, drivrutiner utan modifiering att isolera fas lindningarna - inte värt besväret med tanke på den nuvarande låga kostnaden för stepper motors.
Obs: Maxhastighet stepper motor allmänt inte begränsas av motor storlek eller makt. På grund av det stora antalet armatur polacker, normalt 50, stegmotorer kan generera en hög backEMF med en relativt låg hastighet och nätspänningen måste övervinna backEMF. Så blir den maximala varvtal ungefär proportionellt till nätspänningen dividerat med den DC motor märkspänningen.
De högpresterande TI BOOST-DRV8711 drivrutiner som jag kommer att använda har en 52 volt, 4,5 amp/fas rating och bör kunna hantera steppers ner till 2 volt eller 0.5 ohm. Jag uppnå upp till 300 RPM på 6,2 volt motorerna med en 150 watt 36 volts försörjning, men du borde få snabbare hastigheter med en 48 volts försörjning och 2-3 volt motorer. Drivrutinerna har också en 1/256 mikro-steg resolution för mycket smidig motorstyrning.
Detta systemkonfigurationen stöds av RiceCNC - en gratis nedladdning från iTunes store. Appen innehåller inbäddade firmware att ladda ner till µP styrelsen och stöder både USB-seriell och Ethernet-kommunikation mellan Mac stationära värd och µP styrelsen. Jag vanligtvis använder Ethernet-anslutning eftersom det ger hög spänning isolering mellan datorn och motoriska förmåga tillförsel. Jag Anslut sedan USB-kabeln till en kub 5 volt makt att driva µP styrelsen. Dock måste du ansluta via USB till konfigurera ethernet och installera uppdateringar av programmet.
BOOST-DRV8711 accepterar rörelse Kontrollkommandon via antingen en seriell SPI- eller steg och riktning ingång stift. RiceCNC använder endast SPI kommandon för att styra rörelser. Du kommer att kunna använda RiceCNC för att konfigurera drivrutinerna men sedan förflyttningar med antingen RiceCNC eller en annan motion control system. Detta förklaras närmare ytterligare.
EX-TM4C1294XL µP styrelsen kan bära en BOOST-DRV8711 piggy-back på vardera av de två BoosterPack kontakterna. Detta kan räcka för vissa maskiner. men de flesta maskiner behöver tre eller fyra motorn förarens och du kommer förmodligen vill hålla tillgängliga för andra expansion styrelser piggy-back BoosterPack positioner. De nyligen tillgängliga Grove Base BoosterPack är särskilt användbart för det här programmet. Flera billiga Grove sensor och utgång moduler kan vara användbart att lägga till din maskin.
Ytterligare drivrutiner kan anslutas till µP styrelsen med en backplane interconnect styrelse som är täckt av ett följande steg.