CNC Plotter với phần mềm điều khiển BenBox
2017-01-19 15:00
Chào các bạn!
Tiếp theo mình xin hướng dẫn các bạn làm 1 máy CNC Plotter mini -> tầm trung.
Trước tiên mình phải nói rõ trước những công việc mà nó có thể làm để các bạn có được định hướng.
-Vẽ (tất nhiên rồi)
-Khắc laser (1 máy mà 2 trong 1 thế còn gì bằng :D)
Vào việc chính luôn nhé.
I/ Chuẩn bị - Phần điện
- 1 board Arduino UNO R3
- 1 board CNC shield V3
- 2 driver A4988 (cần 3 driver A4988 nếu sử dụng khung router, tức cần 2 trục Y)
- 1 servo SG90
- Mỏ hàn, dây điện, adapter nguồn (tùy loại stepper mà nguồn có thể thay đổi, cụ thể sẽ ở được nói ở phần dưới)
- 1 bộ khung gồm 2 trục XY
II/ Kết nối
*****Ta cắm board CNC shield V3 lên board Arduino UNO R3 như hình.
*****Sau khi cắm ta tiếp tục set vi bước 1/16 cho stepper của các trục XY nếu dùng 2 trục Y ta set vi bước tương tự cho trụ A. Xem hình dưới mục khoanh đỏ đánh số 5 (bỏ trục Z)
*****Trên CNC shield V3 ta cắm tiếp driver A4988 vào trục X Y có kí hiệu tên trục trên mặt của CNC shield V3.
Lưu ý: cắm đúng chiều A4988 cho đúng, theo chiều của biến trở như hình đầu tiên.
Nếu dùng 2 trục Y ta cắm tiếp 1 driver trên trục A của CNC shield V3. Khi cắm trục A ta cần set A coppy Y, cách set như sau, ở hình trên các bạn xem mục khoanh đỏ đánh số 4, ta sẽ thấy X Y Z D12, các bạn dùng jumper nối hàng Y lại thì A sẽ chạy theo Y, xem hình dưới để rõ hơn.
*****Tiếp theo ta cắm servo vào để nhấn bút vẽ. Servo gồm 3 chân: GND, VCC, SIG
-GND là chân âm nguồn. Dây màu nâu
-VCC là chân dương nguồn (chỉ dùng nguồn 5V). Dây màu đỏ
-SIG là chân tín hiệu. Dây màu cam
Ta nối như sau: Trên board CNC shield có jack cấp nguồn 5V và GND ta lấy để cấp cho servo. Chân tín hiệu SIG ta cắm vào chân Enstop Z+ hoặc Z- (set chân tín hiệu là 11)
cắm vào chân Enstop Y+ hoặc Y- (set chân tín hiệu là 10)
cắm vào chân Enstop X+ hoặc X- (set chân tín hiệu là 9)
Xem hình để rõ hơn nhé.
*****Chỉnh dòng cấp cho motor trên A4988 như sau:
Driver động cơ bước A4988 điều chỉnh dòng cấp cho cuộn dây bằng cách điều chỉnh biến trở, nên nếu không điều chỉnh biến trở không đúng thì khi điều khiển sẽ khiến động cơ không chạy (do dòng quá nhỏ) hoặc động cơ chạy nhưng quá nóng (do dòng qua cuộn dây quá lớn).
Dòng của cuộn dây được tính thông qua điện áp của biến trở là V. Công thức tính cường độ dòng điện cấp cho động cơ:
I = V/(8*Rs)
Điện trở Rs có thể quan sát ngay trên board A4988:
Tùy vào từng nhà sản suất mà giá trị điện trở Rs sẽ khác nhau, nhưng có 3 giá trị trở chủ yếu là :
- 0,05 Ohm (ký hiệu R50)
- 0,1 Ohm (ký hiệu R100)
- 0,2 Ohm (ký hiệu R200)
Từ trên ta có thể suy ra cách tính nhanh dòng với các giá trị Rs:
- Với Rs=0,05 Ohm : I = V/0,4.
- Với Rs=0,1 Ohm : I = V/0,8.
- Với Rs=0,2 Ohm : I = V/1,6.
Khi điều chỉnh dòng cấp cho động cơ, cần điều chỉnh biến trở sao cho khi tính ra giá trị cường độ dòng điện I, thì I bằng 1/3 hoặc 2/5 giá trị cường độ dòng điện định mức của động cơ.
Cách đo như sau: Dùng đồng hồ đo điện tử, để chế độ đo DC 2V, que đỏ cắm thẳng vào biến trở của board A4988, que đen cắm vào GND của nguồn (cực âm nguồn).
Lấy số điện áp đo được thay giá trị vào công thức trên.
III/ Cài Phần Mềm Điều Khiển.
Các bạn tải tại đây: drive.google.com/open?id=0B-YT7Rwqt2AyWFd5d20tU1N3dVE
Pass: diyviet
*****Cài đặt: Sau khi đã kết nối xong các board mạch lại với nhau, ta cắm cáp USB từ Arduino UNO R3 kết nối với máy tính.
Nếu máy tính k nhận driver arduino các bạn tải tại đây: drive.google.com/open?id=0B-YT7Rwqt2AyWFRZU2ttcEI4ZTQ
Tiếp theo ta giải nén file cài đặt tải về ở trên, chạy file benbox.exe để cài đặt phần mềm. Chú ý: thay đổi dường dẫn cài là:C:\Program Files (x86) với win 64 bit.
Sau khi cài xong mở phần mềm lên nạp file hex vào arduino, cách sử dụng và cách nạp có trong file giải nén. (Không xem phần setup bên tab 2). Chú ý: ở lần chạy đầu tiên để cài đặt các thông số máy và thay đổi ngôn ngữ, ta chạy ở phần mềm dưới quyền ADMIN. Các lần sau k cần cấp quyền admin nữa.
Điều chỉnh thông số máy, xem hình sau và chú thích bên dưới.
*Chú thích: phần đánh số 1: Dùng để điều chỉnh kích thước vẽ cho đúng chuẩn, xem hướng dẫn tại bài sau: diyviet.webnode.vn/news/di%E1%BB%81u-ch%E1%BB%89nh-cho-dung-kich-thu%E1%BB%9Bc-khi-kh%E1%BA%AFc-laser-v%E1%BB%9Bi-benbox/
Phần đánh số 2: Đây là chân xuất tín hiệu cho servo, ở phần kết nối phía trên ta cắm vào đâu thì set tương ứng chân như vậy.
*Các thông số khác set như hình.
Giải thích tiếp phần tab 1:
IV/ Chuẩn bị file để vẽ
Xem video để xuất đc nhé:
Nếu chưa có Inskcape 0.91 các bạn tải tại đây nhé: drive.google.com/open?id=0B-YT7Rwqt2AyZm9XMm9sVllaLUU
V/ Khung máy.
Khung bao gồm 2 trục X Y (Y đi tới lui, X đi qua lại) + 1 servo điều khiển bút vẽ.
Có thể dùng động cơ stepper trong ổ CD-Rom, bộ cơ của máy scan, in phun....
Khung làm thế nào các bạn có thể tra google sẽ ra rất nhiều có thể làm theo 1 cái.
*Đo số bước/mm: với stepper CD-Rom sẽ dùng điện áp từ 4-6V dòng 250mA (dòng max) - dùng nguồn từ cục sạc điện thoại là đc.
với các loại stepper khác đều có thông số sẵn nên ta theo đó mà làm.
Để đo: Dùng stepper CD-Rom thì 1 vòng quay cần 20 bước, vì set vi bước là 1/16 nên ta nhân với 16. 20x16=320. Tiếp đó ta đo rãnh ren của nó, đo khoảng cách từ rãnh ren này sang rãnh ren kia là bao nhiêu mm thì ta lấy 320/(khoảng cách ren) = bước/mm
V/ Video chạy máy:
Một số hình ảnh khắc laser:
