Arduino-basiertes DRO für GRBL-CNC-Maschine - Gunook

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-23 12:52

Ich habe dieses Projekt mit einem einzigen Ziel vor Augen gestartet. Ich wollte eine einfache, aber effektive Möglichkeit, Informationen über meine CNC-Maschine anzuzeigen, während ich an der CNC-Maschine stehe, anstatt meinen Hals in fast verrenkenden Positionen zu verrenken und wie ein Mann in die Sonne zu starren, nur um den Computermonitor zu sehen die andere Seite des Raumes. Vor diesem Hintergrund machte ich mich daran, eine Flut von billigen Komponenten, Ebay-Specials und dem Rest Lötzinn und Klebeband zusammenzuschustern. Hier ist das Ergebnis von fast einem Jahr Wartezeit auf Teile aus China.. ähm.. Fleißig auf mein Ziel hinarbeiten.:)

Schritt 1: Hardware-Design-Phase…

Das erste, was wir tun müssen, ist, alles auf einen Haufen zu werfen, alles nach dem Zufallsprinzip anzuschließen, alle Feuer zu löschen, die Fenster zu öffnen, um den Rauch und die Dämpfe herauszulassen, und dann können wir anfangen, etwas Interessantes zu bauen.. Brunnen. Für mich jedenfalls. Ich begann damit, eines dieser allgegenwärtigen arduino328p in "DIP" -Paketform zu bekommen. (Dual Inline Pins = Stick with legs) Von da an brauchte ich eine Möglichkeit, die Informationen visuell anzuzeigen. Mein erster Gedanke war, das standardmäßige 16x2-LCD zu verwenden, und schnell wurde mir klar, dass ich einfach nicht alles auf dieses kleine LCD passen konnte, ohne ausgefallenes Scrollen oder zeitgesteuertes Umschalten des Bildschirms, die beide nicht sehr ansprechend waren. Meine nächste Idee war also ein 20x4. es bietet viel platz, um grundlegende informationen anzuzeigen, und mit einem taktil kann ich zwischen arbeits- und maschinenkoordinaten wechseln. Damit machte ich mich auf den Weg, um die Arduino-Skizze zu erstellen … Irgendwann sah ich eine echte DRO auf einer echten manuellen Mühle … die 7-Segment-Anzeige war im gesamten Lager sichtbar … Also beschloss ich, das meinem Design hinzuzufügen, Nur für den Fall, dass mir das LCD nicht mehr gefällt. Nachdem ich viele Stunden bei Ebay gesucht hatte, um die Module zu finden, die mir gefallen haben, kaufte ich 3 der 8-stelligen 7-Segment-Anzeigemodule mit dem max7219 ic darauf. Perfekt… jetzt muss ich nur noch eine Arduino-Bibliothek für… bauen. nein.. Sieht so aus, als hätte das schon jemand getan. Nick Gammon hat diese Bibliothek für die Verwendung mit diesen Displays und anderen entwickelt. Es ist ziemlich direkt. Nick Gammons Max7219 Arduino Library Meine einzige Abneigung ist, dass ich die Zahlen nicht rechts ausrichten konnte und das "-" -Symbol auf der linken Seite.. aber meh, es funktioniert. Ein paar Wochen später, nachdem ich Kleinkram, Kleinkram und mit etwas Hilfe von jemandem auf YouTube zusammengeschustert hatte, hatte ich einen funktionierenden Prototyp auf einem Steckbrett mit den 7-Segment-Modulen..

Schritt 2: PCB-Design…

Beim Herumbasteln in Eagle habe ich es geschafft, eine Platine zusammenzufügen… Ich habe drei Versuche gebraucht, um die Platine richtig herauszubringen, aber das ist nur Unerfahrenheit und ein zwielichtiger ebay-Spezial-Fotoresistfilm. In diesem Schritt ist ein aktualisierter Satz von Eagle-Dateien enthalten. Im Gegensatz zu meiner Katastrophe eines ersten Boards (abgebildete Bilder) ist das aktualisierte Design etwas größer und behebt einige Probleme, die ich mit der Stromversorgung der Module hatte. Es stellt sich heraus, dass einige Komponenten am anderen Ende nicht genug Saft bekommen, um zu chooch (AvE… Hör auf, mich mit deinen Umgangssprachen zu infizieren!) Board ist für die Verwendung mit drei dieser max7219 E-Segment-Anzeigemodule sowie einem LCD ausgelegt. Der LCD-Teil ist optional, aber in zukünftigen Iterationen plane ich, einen weiteren Pin für einen Hall-Effekt-Sensor an der CNC-Spindel auszubrechen, um die tatsächlichen Spindeldrehzahlen anzuzeigen. Auch in dieser Version der Eagle-Dateien habe ich eine bessere Platzierung und Dokumentation des Siebdrucks hinzugefügt, die RGB-Status-LED herausgebrochen, falls Sie keine SMD-Version haben oder sie in einem Gehäuse montieren möchten und die LED möchten irgendwo anders. Ich habe auch einen ICSP-Header hinzugefügt, falls Sie den USB nicht zum Umprogrammieren verwenden möchten. Außerdem werden Sie feststellen, dass dieses Board nicht das DIP-Paket Atmeg328p verwendet. Stattdessen wird ein QFP-SMD-Paket verwendet. (QFP = Quad Flat Pack.) Dies geschah hauptsächlich, um unter der Platine mehr Platz für Leiterbahnen zu haben, ohne noch mehr Durchgangslochstifte herumführen zu müssen. Es gibt Breakout-Pins für den Modus und Reset-Tasten sowie die unteren beiden Breakouts, einer geht zum LCD, der andere zum Arduino, der die GRBL-CNC-Maschine steuert.

Die gesamte Platine ist nur 2,6 "x 2,25" (oder 65,94 mm x 57,1 mm für Sie metrische Leute) Die X-, Y- und Z-Header können jeder Standard-Pich-Header von 0,1" sein oder bei Bedarf einfach Flachbandkabel zu Ihren Modulen führen.

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Die Module werden nur in eine Richtung gesteckt. Achten Sie darauf, welche Seite des Moduls VCC/GND und dieselbe auf der Platine ist. Wenn Sie sie einstecken oder rückwärts verdrahten, werden Sie wahrscheinlich das Gerät rauchen.

Schritt 3: Das Ende des Weges.. Oder der Anfang von etwas anderem.. Wer weiß

Schließlich kommen wir in dieser kleinen Tour durch ADD/ADHS zu dem Punkt, der mein Leben ist. Hierin liegt das letzte hübsche Bild meines DRO-Projekts. Komplett mit @Scanlime Sticker (Danke Micah für die Inspiration und die Sticker!) Ich habe ein Rar-Archiv mit den DRO-Skizzen, die ich verwendet habe, angeheftet. Es gibt wahrscheinlich Raum für Verbesserungen und definitiv keine abgeschlossene, saubere Arbeit. Es gibt Funktionen im Code, die ich noch implementieren muss, und Funktionen, die nicht im Code enthalten sind und die ich noch hinzufügen muss. Alles in allem denke ich, dass es ein ziemlich erfolgreicher PoC war. Während technisch kein "geschlossener Regelkreis" Digital ausgelesen. Es erfüllt einen Zweck. Ich würde gerne weiter darauf aufbauen und schließlich Quadraturskalen oder so etwas unterstützen. Und ich möchte definitiv erweiterte Funktionen hinzufügen, wie z. B. die Implementierung von Konserven-Prüfzyklen, Lochmustern usw. Dazu ist ein zusätzlicher IC erforderlich, um die eingehende und ausgehende Kommunikation mit dem GRBL-Arduino umzuschalten, aber dies kann mit einem CD4066 oder so erfolgen. Hoffe das inspiriert dich. Wenn Sie es bauen, lassen Sie es mich bitte wissen. Ich würde gerne Bilder und Verbesserungen sehen. Danke, dass du mit mir ins Derp-Ende gewatet bist:)-=[ArcAiN6]=-