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Protoneer CNC Shield: Spannung der Pololu stepper driver einstellen

Über die Potenziometer kann die Spannung der Stepper driver eingestellt werden. In diesem Pololu-DRV8825 Video wird dies sehr gut erklärt.

Um ganz ehrlich zu sein bin ich hier nicht in die Tiefe eingestiegen und bin mehr nach dem trial-and-error Prinzip vorgegangen ;-)

Als Messpunkt kann direkt der Schraubenzieher beim einstellen am Potentiometer genutzt werden. Wenn ich mich richtig erinnere habe ich dort auf 1,3 Volt eingestellt.

In meinem Setup mit Nema 23 Steppermotoren scheint dies ein guter Wert zu sein, obwohl die Pololus mit ihrer Maximum current per phase (bei aktiver Kühlung) von 2.2 A nicht die 3 A liefern können, die die Steppermotoren verkraften könnten. Theoretischer weise werden die Stepper im Moment „underpowered“ Betrieben.

Zum anderen funktionieren die Motoren nur im halfstep korrekt, ein Test mit fullstep lieferte massive Schrittverluste.

Nichts desto trotz habe ich ein sehr gut funktionierende Kombination gefunden. In seltenen Fällen habe ich noch Schrittverluste auf der Y-Achse. Hier muss ich aber noch prüfen ob es eventuell ein mechanisches Problem ist oder die GRBL Softlimits aktiv werden.

 

Arduino, CNC, Protoneer

Protoneer CNC Shield: aktive Kühlung der Pololu stepper driver

Die Pololu stepper driver wurden bei mir ziemlich heiß. Diese wurden teilweise mehr als Handwarm und aus Sicherheitsgründen habe ich die beigefügten Kühlkörper mit einem doppelseitig thermischen Klebeband aufgeklebt.

Ein erster naiver Versuch mit Sekundenkleber hielt der Temperatur nicht lange stand ;-)

Im Gehäuse sorgt ein 5cm Lüfter für eine ausreichende Kühlung.

Arduino, CNC, Grbl, Protoneer, Raspberry Pi

Arduino auf Protoneer CNC Shield auf Raspberry Pi

Man schreib natürlich nicht umsonst einen Artikel wie die GRBL Firmware auf ein Arduino Nano geschrieben wird. In der Regel steckt ein konkretes Projekt dahinter. In meinem Fall ist es das Protoneer CNC Shield das ich auf eBay entdeckt habe. Dieses wird huckepack auf einen Raspberry Pi gesteckt und ist die Basis-Zentrale für eine CNC Fräse.

rpi-cnc-shield-with-arduino-nanos-1

Enthalten beim Protoneer CNC Shield ist das Board selbst, ein kompatibler Arduino Nano und Montagematerial. Nicht enthalten sind der Raspberry Pi sowie auch die Stepper Driver die die Motoren ansteuern.

Leider ist beim mitgelieferten Arduino ein CH340 USB to Serial Chip verbaut. Dieser wird unter Mac OS X nicht erkannt. Es muß erst ein Treiber von einer sehr langsamen Chinesischen Seite herunter geladen und installiert werden. Dazu ist es auch noch nötig die Prüfung zu deaktivieren ob die Kernelextension korrekt signiert wurde!?

rpi-cnc-shield-with-arduino-nanos-2
Links Arduino Nano V3 mit CH340 Chip, rechts mit FTDI

Da bekommt man schnell ein seltsames Gefühl :D Deswegen habe ich mir über eBay einen anderes Arduino Nano V 3 erstanden, der den Original FTDI Chip hat. So wird das Arduino Board sofort ohne murren auch auf einen Mac erkannt.

 

Auf der Protoneer Homepage gibt es ein fertig installiertes Raspbian Image. Darauf ist der Serielle Treiber schon eingerichtet um mit dem Arduino zu kommunizieren, sowie auch den G-Code Sender bCNC. bCNC ist ein richtig cooles CNC Tool und nicht nur ein reiner G-Code Sender allein, sondern bietet noch weitere interessante Funktionen. Dieses wird aktiv weiter entwickelt.

bCNC Tool/G-Code Sender
bCNC Tool/G-Code Sender

Einziger Wermutstropfen ist dass dieses „nur“ in Python entwickelt wurde. Bei Umfangreichen G-Code Dateien muss man sich auf eine kurze Wartezeit einstellen. Außerdem darf die Bildschirmauflösung für die  bCNC Software nicht all zu klein sein. Auf einem angeschlossenen 7 “ TFT mit 800x480px am RPi wird die Bedienung schon etwas sehr frickelig.

So, das war es für’s erste. Weitere Beiträge zur CNC Fräse und CAM Software folgen wenn Zeit vorhanden ist ^^