Schrittmotorsteuerung

Zur Ansteuerung der Schrittmotoren benötigt man eine Schrittmotorsteuerung. ICE wurde auf der Grundlage der professionellen Schrittmotorsteuerung MDLCNC 4,5A von Letmathe entwickelt.

Auf Grund vieler Anfragen habe ich mich mit der Version ICEv1.1.9 (16.10.15) entschlossen, eine Anpassung für das CNC Shield Board vorzunehmen. Es handelt sich um eine preiswerte Alternative(ca. 10€), die im Seilwindenbetrieb sehr gut funktioniert, bei Portalcuttern sieht die Sache schon etwas anders aus. Die Herausforderung ist hier das hohe Datenaufkommen, das in Echtzeit in einer zeitkritischen Anwendung abgearbeitet werden muss, was die Steuerkarte bewerkstelligt und das kann man von einer 5€-Karte nicht verlangen. Selbstverständlich gibt es Steuerkarten am Markt mit entsprechenden Leistungsparametern, die aber sehr, sehr teuer sind. Die Steuerkarte, die diesen Anforderungen bei moderatem Preis genügt, ist die MDLCNC. Und genau mit dieser realisierten Klasse von Leistungsparametern kann ICE sehr gut umgehen. Dies heißt nicht, dass es auch mit anderen Karten klappen könnte (etwa die, die in einer Bastelkiste herumliegen oder irgendwelche anderen).

Beide Steuerungen werden kurz vorgestellt. Vor Inbetriebnahme sind an beiden geeignete Einstellungen vorzunehmen, die natürlich von den verwendeten Schrittmotoren abhängen, hier z.B. Nema 17 12V 0.4A.

1.    MDLCNC 4,5A

Typische Einstellung für 1/8 Schritt(untere Reihe der neuen Karte): M1 M2 M3 LC = on off on on

Typische Einstellung für 1/8 Schritt(ältere Karte): Decay=50% fast, Schrittmode=1/8, Phasenstrom=1.2A

 

2.    CNC Shield Board V3.0 + Arduino UNO R3 Board + 4Pcs A4988 Motor Driver

 

 

Auf dem CNC-Shield müssen 3 Jumper gesteckt werden, damit die Motoren richtig funktionieren (Endstufen enable, Takt 4. Motor - Spindle Enable, Richtung 4. Motor - Spindle Direction). Die beiden weißen Jumper sind dafür verantwortlich, dass der 4. Motor mit dem richtigen Takt- und Richtungssignal angesteuert wird. Der schwarze Jumper ermöglicht, dass die Motoren überhaupt drehen – fehlt er, bleiben die Motoren einfach stehen.

 

Jeweils 4-polige Kabel führen vom Arduino zur Shield-Platine: Arduino-Ausgänge 4 - 7 (Richtung) auf der Platine auf der inneren Seite der Stiftleiste einstecken und Arduino-Ausgänge 8 - 11 (Takt) auf der äußeren Seite der Stiftleiste anbringen. Nun muss noch die Höhe des Phasenstromes für die Schrittmotoren auf den A4988-Treibern mittels Potentiometer eingestellt werden. Diesen stellt man so ein, dass die Motoren ruhig laufen und nicht heiß werden.

Der 1/8 Steppermode ist mit (Mode0, Mode1, Mode2)=(High, High, Low) wie im Bild gezeigt, einzustellen.

In ICE muss auf der Karte Parameter Editor in Calibration Procedure ein Doppelklick auf MDLCNC erfolgen. Es erscheint ein Pulldownmenue , auf dem man CNC-Shield auswählen kann.

 

 

Author: H. Iwe

Written: December 2015

Last modification: 24.09.2017