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标题: 没米也疯狂---初恋CNC [打印本页]
作者: chensibo    时间: 2011-5-2 10:13
标题: 没米也疯狂---初恋CNC
（庆五一，再添片瓦，祝论坛就像川辣妹子红红火火）


       前一段在地摊上看见3个40x40x32mm的步进电机3个，电压12V，线圈电阻110欧。本着好奇问价老板，老板开口20元/个，顺口还了句10元如何？没想到这老板居然也卖，既然还了价，还是保住人品以信用为重，就拿回家玩玩吧，就做回步进电机的驱动试验吧。

       接下来还真的有的玩了，就3个步进电机没有驱动连转都不会转，想来真还要花点功夫给它配个套了。先查找资料，上网搜索一番，又是驱动器，又是接口板的，算下来没2-3百元还真的过不了关，那就算了还是自己DD看吧。

       首先从电路着手，以前有下 载过论坛坛友介绍的V5接口板电路图，花了点时间把电路烟酒烟酒，先给消化了，再加以改造成既简单又省米的接口板，我只是搞个试验，体验下步进电机的控制，因此把维宏接口和手动接口都给省了，并把相关的集成块也换了简单、便宜些的，成本大约30元左右。驱动板还是用比较熟悉的单片机来搞，既灵活、简单，又价廉物美，一片驱动器成本10元以内（2051是拆机二手的元件2.5元，要是用步进电机专用芯片，那就贵多了）。接下来就有劳我的本本了。。。。。

    好在平时见到能用的到的电子元件总爱搜刮回来，乱七八糟的有一大堆，绝大部分都是买拆机二手的。然后制作印刷电路板、焊接。很快就将硬件做好了，编程、写码、软件调试一步呵成。再搞个简单的刀路和电脑联机调试一番；又打开了Mach3的手动面板，点动运行稳定；最后测试了那4根输入线Estop和X、Y、Z轴的急停和限位功能，终见成果。既理论联系了实际又了解了CNC的关键知识，达到了试验的目的。花了点小钱也High了把（准）CNC，爽吧。

       这3个步进也小了点，试验试验是可以的，或者搞个雕雕塑料什么的，应该也不是什么难事。但如果要搞点像样点的，再继续热恋的话，只要你的JJ的定位不和正规的产品相比，本着能用就是硬道理的原则，要做出来也是有可能的，不过那花钱可就多了，就那滚珠丝杆、机架铁疙瘩、滑轨没有好几百、千把的真下不来，没米没办法只好中止了初恋。再说了，数控对我来说没多大的用处，又没有大批量的加工产品，也没有形状特复杂的东东，只是玩玩而已，平时都是一件两件的，让傻瓜做事情还不如自己动手来的给力，就做单件的的东东，等你把刀路做好，我也干得差不多了，呵呵。

    制作过程的照片不多，现发上论坛和坛友共享，老规矩成品图先上，有兴趣的坛友接着往下看。欢迎拍砖，共同进步。 好了上图。




[ 本帖最后由 chensibo 于 2011-5-8 18:24 编辑 ]
作者: chensibo    时间: 2011-5-2 10:14
继续。。。
作者: chensibo    时间: 2011-5-2 10:15
由于2003集成块的输出电流只有500mA，如果要再大些电流输出，只要每相增加一个9013三极管和一个大功率的场效应管，以及几个电阻和二极管，这样就可以扩流加大输出功率的。
作者: chensibo    时间: 2011-5-2 10:16
继续。。。
作者: chensibo    时间: 2011-5-2 10:17
继续。。。
作者: chensibo    时间: 2011-5-2 10:17
继续。。。
作者: chensibo    时间: 2011-5-2 10:18
单片机需要写码，就用我多年前DIY的伟纳-100编程器来完成。
作者: chensibo    时间: 2011-5-2 10:20
继续。。。
作者: chensibo    时间: 2011-5-2 10:21
并口针脚资料介绍：

并口是计算机一个相当重要的外部设备接口，最常用来连接的设备那就要算是打印机了，另外，有许多型号的扫描仪也是通过并口来与计算机连接的。并口也是25针的，与25针串口不同的是，并口是25个孔，所以常称为“母头”，而像串口就常称为“公头”。打印机并口的针脚定义和Mach3软件对并口针脚的定义比较如下：
作者: chensibo    时间: 2011-5-2 10:22
    接口板上光偶的选用，由于除了X,Y,Z,A驱动板上的Clock输出信号频率会高些外，其他的各输出信号都是0和1的直流开关量，因此为了合理地选用资源，4个Clock输出信号选用价格比较高的137光偶，其余的均选用便宜的817光偶。
作者: Wisdon    时间: 2011-5-2 10:22
电脑也是  DIY 的？
作者: chensibo    时间: 2011-5-2 10:22
继续。。。
作者: chensibo    时间: 2011-5-2 10:24
继续。。。
作者: chensibo    时间: 2011-5-2 10:25
继续。。。
作者: 天都    时间: 2011-5-2 10:27
现在DIY也搞量产啊。
作者: chensibo    时间: 2011-5-2 10:29
搞了个555时基脉冲电路，接上步进电机，输入脉冲测试软件有无错误，运转如何。
作者: 椰岛清风    时间: 2011-5-2 10:29
外行进来看看，如天书，只有呐喊帮人场的份
作者: chensibo    时间: 2011-5-2 10:30
再搞个简单的刀路和电脑联机调试一下，看看还都能按各自的指令转起来啦。好了初恋汇报结束，欢迎拍砖和建议。
作者: chensibo    时间: 2011-5-2 10:31
附件供参考：坛友上传的接口板v5电路图.pdf
http://www.rayfile.com/zh-cn/files/39a3fbcf-72ea-11e0-a51d-0015c55db73d/
作者: yisuo039533    时间: 2011-5-2 10:44
原帖由 chensibo 于 2011-5-2 10:31 发表
附件供参考：坛友上传的接口板v5电路图.pdf


http://www.rayfile.com/zh-cn/files/39a3fbcf-72ea-11e0-a51d-0015c55db73d/

高手啊，楼主的DIY精神非常佩服，看着自己的一堆垃圾，看翻翻楼主的帖子实在觉得汗颜:em17: :em26:
作者: TOP    时间: 2011-5-2 10:45
满眼是米嘛:em15:

其实只能算是还了点债吧，学电子学绘图学编程买设备买材料等等等等:em17:
作者: 冬天里的郭蝈    时间: 2011-5-2 10:46
好贴，顶起来
作者: 我要玩电直    时间: 2011-5-2 11:02
外行 看来原来数学没白学啊
作者: duanyz    时间: 2011-5-2 11:05
原帖由 chensibo 于 2011-5-2 10:15 发表
由于2003集成块的输出电流只有500mA，如果要再大些电流输出，只要每相增加一个9013三极管和一个大功率的场效应管，以及几个电阻和二极管，这样就可以扩流加大输出功率的。


请教楼主能给一下9013+场效应管的这个扩流加大输出功率的电路吗？
还有那个555时基脉冲电路，也想知道。谢谢楼主
作者: qwbhbwz    时间: 2011-5-2 11:52
拜一下，楼主很勤劳，请教如何去懒筋
作者: jerroldwu    时间: 2011-5-2 12:11
楼主的pcb设计的不错，我搞的都是满是跳线，佩服
作者: mayzxh    时间: 2011-5-2 12:30
看不懂，帮顶
作者: chensibo    时间: 2011-5-2 12:35
原帖由 qwbhbwz 于 2011-5-2 11:52 发表
拜一下，楼主很勤劳，请教如何去懒筋

就叫你的媳妇天天炖点人参汤喝久了懒筋就去掉了，呵呵。:em15:
作者: wwbb44    时间: 2011-5-2 12:38
想要楼主全部的资料，可以整理一份给大家看看吗？
学习学习！！！
刚学单片机。谢谢！！也想做CNC
作者: lesliexu    时间: 2011-5-2 12:59
万分感谢楼主如此详尽的资料

让懂的童鞋能更进一步深入对比参考
让不懂的童鞋有个大致的概念去了解

坛里就需要楼主这样的老黄牛

楼主辛苦了:em00:
作者: qwbhbwz    时间: 2011-5-2 13:09
标题: 回复 29楼 chensibo 的帖子
哈哈，好办法，喝穷了就得去努力干活:em15:
找回刀刻 SP100  PCB 的状态
作者: 不认得    时间: 2011-5-2 13:17
此人绝对到牛人 全能高手
作者: chensibo    时间: 2011-5-2 13:32
原帖由 duanyz 于 2011-5-2 11:05 发表


请教楼主能给一下9013+场效应管的这个扩流加大输出功率的电路吗？
还有那个555时基脉冲电路，也想知道。谢谢楼主

附图电路供你参考，如果有更好方案，欢迎贴上共同提高。

[ 本帖最后由 chensibo 于 2011-5-2 14:32 编辑 ]
作者: J20    时间: 2011-5-2 13:35
学习  学习   :em26:
作者: chensibo    时间: 2011-5-2 13:57
原帖由 wwbb44 于 2011-5-2 12:38 发表
想要楼主全部的资料，可以整理一份给大家看看吗？
学习学习！！！
刚学单片机。谢谢！！也想做CNC

资料基本上都在贴子上了，有电路图、印刷板图、编程逻辑图，就差源程序了。现付上源程序一份，大家共同研究，如有发现错误或有更好的方案，望不惜赐教，谢谢！

源程序上的注解我特地加的很详细，共同烟酒烟酒。

[ 本帖最后由 chensibo 于 2011-5-2 13:59 编辑 ]
作者: 3643131    时间: 2011-5-2 14:43
这两天一直看楼主的帖子 楼主水平 创意 都是很牛

但是好像一直在玩垃圾 实在是替楼主可惜 楼主要是经济短缺 可以先搞个项目挣钱 然后以玩养玩

玩出更高水平
作者: 水平凹    时间: 2011-5-2 14:55
学习  学习
作者: 华尔街工作者    时间: 2011-5-2 15:04
:em26: 很强很好
作者: t2930    时间: 2011-5-2 15:32
搞电子的熟手啊
作者: 铁铁    时间: 2011-5-2 16:23
脑子笨，只用现成的:em15:
作者: liulei000    时间: 2011-5-2 16:27
电子菜鸟
作者: free-fly-h3    时间: 2011-5-2 21:22
原帖由 chensibo 于 2011-5-2 13:32 发表

附图电路供你参考，如果有更好方案，欢迎贴上共同提高。

请教楼主，这个左边的电路直接连上驱动器，就可以让步进电机转了吧?
我想用步进做自动走刀
作者: chensibo    时间: 2011-5-2 21:49
原帖由 free-fly-h3 于 2011-5-2 21:22 发表

请教楼主，这个左边的电路直接连上驱动器，就可以让步进电机转了吧?
我想用步进做自动走刀

不全是的，左边的仅仅是555脉冲发生器，我不知你用什么驱动器，一般的驱动器都有使能、方向和步进脉冲（时钟）3个输入端口（专用的集成电路驱动器），这个脉冲发生器只是从步进脉冲（Step)或时钟（Clock）可以输入，其他可以接两个开关代用，一般是低电平有效，具体要看看你的驱动器说明，或者专用集成块的PDF说明，有的驱动器还比较复杂，还有其他的输入项，比如什么全拍、半拍、复位之类，你要看看你自己驱动器的说明了。
作者: free-fly-h3    时间: 2011-5-2 23:26
原帖由 chensibo 于 2011-5-2 21:49 发表

不全是的，左边的仅仅是555脉冲发生器，我不知你用什么驱动器，一般的驱动器都有使能、方向和步进脉冲（时钟）3个输入端口（专用的集成电路驱动器），这个脉冲发生器只是从步进脉冲（Step)或时钟（Clock）可以输入 ...

谢谢指教！
看来很复杂啊，汗
就是淘宝上那种普通的6560板套件能用这个做信号源吗？
作者: vincent.liu    时间: 2011-5-2 23:52
小心天妒英才啊.:em15:
作者: chensibo    时间: 2011-5-3 00:00
感谢谁把这个老贴翻出来了，我的接口板电路就是下 载来自：lixiaosch 坛友的贴子，
贴子标题：《开源原理图 雕刻机5轴步进电机接口板高速光耦版可配mach3维宏卡带手控接口》
链接地址： http://bbs.5imx.com/bbs/viewthread.php?tid=394241&extra=page%3D1
大家可以到他的贴子去下 载。
作者: chensibo    时间: 2011-5-3 00:36
原帖由 free-fly-h3 于 2011-5-2 23:26 发表

谢谢指教！
看来很复杂啊，汗
就是淘宝上那种普通的6560板套件能用这个做信号源吗？

这个做信号源可以的，也不复杂，关键要把Enable（使能）接地（用个开关就成），还有方向也用个开关，看看说明书，是低电平正转还是反转，再用个开关代用，你看我的小块的单片机驱动板的右边，有个红色的4位开关就是用来设置这几个：Enable；Cw和4拍/8拍步进信号的，信号从前面也就一条线输入，步进电机就可以走了，调节那个电位器，就可以控制速度了。
作者: 云伴君心    时间: 2011-5-3 00:50
这才是真正的DIY啊:em26: :em26: :em26:
作者: duanyz    时间: 2011-5-3 01:03
楼主真的是个大好人，或者称为大侠，我都记不清请教过楼主多少个问题了，从来都是详尽解答的，感谢楼主，论坛因为有你而精彩。
作者: 303310116    时间: 2011-5-3 02:13
感谢楼主，论坛因为有你而精彩! 羡慕LZ理论加实践的电子知识及超强的动手能力！斯诺克世锦赛决赛开始了！

[ 本帖最后由 303310116 于 2011-5-3 02:14 编辑 ]
作者: raptor    时间: 2011-5-3 04:20
厉害啊 跟着做了
作者: ccdf12    时间: 2011-5-3 08:53
:em26: :em26: :em26: 厉害厉害啊
作者: 一片冰心    时间: 2011-5-3 09:43
高手，佩服，我单片机还没有入门
作者: wwbb44    时间: 2011-5-3 10:31
太强了，特别是程序的注释，太清澈，新手有大大的帮助，
谢谢！！:em25:
作者: 251s    时间: 2011-5-3 12:22
我的单片机能力差点，谢谢提供参考
作者: 小汤包    时间: 2011-5-3 13:31
:em26:
作者: justoid    时间: 2011-5-3 15:50
牛人一个
作者: wwbb44    时间: 2011-5-8 12:28
原帖由 chensibo 于 2011-5-2 10:22 发表
    接口板上光偶的选用，由于除了X,Y,Z,A驱动板上的Clock输出信号频率会高些外，其他的各输出信号都是0和1的直流开关量，因此为了合理地选用资源，4个Clock输出信号选用价格比较高的137光偶，其余的均选用便宜的817 ...


能给张清楚的吗？急啊，想做一个，谢谢！！
作者: wwbb44    时间: 2011-5-8 13:12
不知道是不是用了三个74HC14
左边四轴接处的原件是74HC14吗？
作者: 天人    时间: 2011-5-8 13:39
笔记本木有串口啊，咋办:em23:
作者: 天人    时间: 2011-5-8 13:40
额……我的意思不是问找个什么扩展之类的，是有木有哪些软件支持USB的？
作者: sdxiaomuyu    时间: 2011-5-8 13:43
学习受教:em24:
作者: zly2002    时间: 2011-5-8 14:03
楼主绝对高手 佩服加敬仰

我最爱看楼主的帖 你的帖我不会错过的

我如果做了老板一定请你过来 做技术总监




以下省去一万字。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
作者: liuwenbai    时间: 2011-5-8 16:05
真可以做成商品出售了。
作者: chensibo    时间: 2011-5-8 16:42
原帖由 天人 于 2011-5-8 13:40 发表
额……我的意思不是问找个什么扩展之类的，是有木有哪些软件支持USB的？

关键是Mach3是较为早期软件，它的输出端口固定为LPT打印口，而不是串口的端地址，常用的LPT1有3个端口：数据端口、状态端口、控制端口，它的3个端口的地址分别为：378h，379h与37ah，下面是该3个地址Mach3对它的输出和输入的定义详细资料：
并口各脚定义如下：以及在Mach3中的信号输出和输入的定义
   位    引脚       来源       并口引脚
*********数据寄存器（基地址，LPT1=378h) ：可作为各轴的Clock、Cw的信号输出
   0      2        数据位0      pin 2
   1      3        数据位1      pin 3
   2      4        数据位2      pin 4
   3      5        数据位3      pin 5
   4      6        数据位4      pin 6
   5      7        数据位5      pin 7
   6      8        数据位6      pin 8
   7      9        数据位7      pin 9
********状态寄存器（基地址 1 LPT1=379h）：可作为接收外部的信号，如：急停、各个轴的限位开关信号的输入
   3      32 nerror  外设       pin 15
   4      13 select  外设       pin 13
   5      12 paper out 外设     pin 12
   6      10 nack    外设       pin 10
   7      11 busy    外设       pin 11
*********控制寄存器(基地址 2 LPT1=37ah）
   0      1 nstrobe             pin 1     ：可作为电脑发出的使能信号输出（也就是总开关）
   1      14 nautolf            pin 14    ：可作为电脑发出的主轴电机开关信号输出
   2      31 ninit                pin 16    ：可作为各轴的Clock、Cw的信号输出
   3      36 nselectin          pin 17    ：可作为各轴的Clock、Cw的信号输出
如果哪位编程高手能编个软件把LPT打印口的地址数据转换到USB的端口输出，那或许USB能用，否则只能选用能够从USB口输出数据的CNC控制软件了。

[ 本帖最后由 chensibo 于 2011-5-8 16:43 编辑 ]
作者: chensibo    时间: 2011-5-8 17:56
原帖由 wwbb44 于 2011-5-8 13:12 发表
不知道是不是用了三个74HC14
左边四轴接处的原件是74HC14吗？

用了3个74HC14（带施密特输入的非门），接在并口输入端2个（左边2个），还有一个为总使能EN分别到4个轴的使能EnX、EnY、EnZ、EnA（在上面的那个），右边的两个非门由于布线和价格问题选用2003反相器（它的布线为左边直通右边，好布线的）。
74HC14的每个非门的输出和输入都在同一边，单面敷铜板不好布线，所以我把它横过来，从集成块的中间走线。
作者: 电子小精灵    时间: 2011-5-8 18:08
强  厉害
作者: wwbb44    时间: 2011-5-8 20:21
太感谢楼主了，
作者: wwbb44    时间: 2011-5-8 20:32
谢谢！原来做过一个不带接口板的。走的洞洞板，可能的干扰使主板西身了一个。正需要这方面的资料。谢谢！！
作者: hostliudj    时间: 2011-5-16 08:33
mark
作者: Wisdon    时间: 2011-5-16 09:33
楼主有些功力哦
作者: fujiachun    时间: 2011-5-16 10:12
学习中谢谢分享
作者: strive    时间: 2011-5-16 10:19
回帖是一种美德！！！:em15: :em15: :em15: ！
作者: greenclassic    时间: 2011-5-16 11:43
会者不难，高手。
作者: 活雷锋    时间: 2011-5-16 12:20
楼主一直是我的偶像，佩服用DIY精神和能力作出钱都办不好的东西来！
作者: bl747    时间: 2011-8-4 11:03
这个要顶啊
作者: tiplying    时间: 2011-8-4 12:34
标题: 暴强
楼主太厉害了
作者: 爱国者008    时间: 2011-8-4 13:38
佩服！！！
作者: abili    时间: 2011-8-4 14:50
一头汗，外行
作者: liulei000    时间: 2011-8-4 18:10
楼主能有QQ吗
作者: huoxingrenwu    时间: 2011-8-4 18:27
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: 老申劳神    时间: 2011-8-4 18:50
我外行看不出门道，但是能看出楼主下了大工夫了。精神上支持一下。:em00:
作者: 没头脑的不高兴    时间: 2011-8-9 21:10
标题: 回复 24楼 我要玩电直 的帖子
:em17: 这跟数学有什么关系？
作者: 没头脑的不高兴    时间: 2011-8-9 21:12
标题: 回复 65楼 zly2002 的帖子
如果我是你的老板：以下省去2万字。
作者: zzh027    时间: 2011-9-9 09:57
标题: 路过，学习了
作者: 五行烧友    时间: 2011-9-9 11:17
楼主做得好，学习了，帮顶。         :em24:         :em26:
作者: kuxuan    时间: 2011-9-9 11:29
真正的佩服了，从原来的焊机一直到现在的CNC
作者: 老哥    时间: 2011-9-9 11:32
:em26:
作者: 7KH    时间: 2011-9-9 11:37
看完楼主的贴，觉得是个全能人才:em26:
作者: wzb616    时间: 2011-9-9 11:43
很好！LZ能提供一下那个PCB的资料吗？给全套个PCB啊
作者: 猫豆    时间: 2011-9-9 21:10
超人啊
作者: jun139993    时间: 2011-9-10 16:00
初涉单片机，顶一个
作者: zijing    时间: 2011-9-10 18:56
强烈支持
作者: ATF    时间: 2011-9-10 19:24
楼主的制作成本很低，但是使用单片机用控制拍数的方式控制细分，感觉不太可靠，能耗较高，步进电机寿命会有影响。而且单片机若是受干扰或者死机，很可能造成丢步或者其他后果，
建议要是条件允许，还是使用集成的步进电机控制器。
作者: wwk1996    时间: 2011-9-10 21:58
楼主的帖子一般我都会顶一下。
记得前面好象有位兄弟给楼主提了一个很好的建议，建议楼主把精力花在做一些能攒钱的项目上，这样才能保证一直玩下去。
作者: dar_cj    时间: 2011-9-10 22:34
速度怎么样啊
作者: chensibo    时间: 2011-9-10 23:01
原帖由 ATF 于 2011-9-10 19:24 发表
楼主的制作成本很低，但是使用单片机用控制拍数的方式控制细分，感觉不太可靠，能耗较高，步进电机寿命会有影响。而且单片机若是受干扰或者死机，很可能造成丢步或者其他后果，
建议要是条件允许，还是使用集成的步 ...

关于本实验中的细分，你的理解有误。这3个步进电机是典型的4相5线的步进电机，所述的驱动器中的4拍和8拍细分，是通过单片机接收Mach3发出clock的每一个脉冲，则单片机对A、B、C、D的4组线圈通电的不同组合的时序控制， 双四拍工作方式时，也就是单片机接收Mach3送出的4个Clock脉冲使A、B、C、D的4个线圈的通电时序分别为：AB-BC-CD-DA ，而单双八拍工作方式时单片机接收Mach3送出的8个Clock脉冲，使A、B、C、D的4个线圈通电时序分别为：A-AB-B-BC-C-CD-D-DA，这样就达到了细分，这种细分方法是步进电机很基本的一种细分法，并不是像你理解的“使用单片机用控制拍数的方式控制细分。。。”。你说是吗？
有讨论才能有收获，才能有进步的。:em22:

下面附上我的单片机汇编程序的开头部分对双四拍和 单双八拍工作方式的说明：
; ;汇编语言步进电机驱动
;******************************************************************
; 步进电机步进角为 1.8度，一圈 360 度=200步
; 双四拍工作方式：
; AB-BC-CD-DA
; 单双八拍工作方式：
; A-AB-B-BC-C-CD-D-DA ; 单双八拍工作方式：
; A-AB-B-BC-C-CD-D-DA
作者: 红东锐影    时间: 2011-9-11 04:05
厉害
作者: xiaoxiaoniao    时间: 2011-9-11 14:17
高手。。。。。。。。。。。
作者: engineer    时间: 2011-9-11 21:51
楼主是全才:em26: 威武



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