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Thema: 3.5A Schrittmotorsteuerung µStep r2.0

  1. #1
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    3.5A Schrittmotorsteuerung µStep r2.0

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    Hallo Leute,
    nun ist es endlich geschafft!

    Durch dieses Forum habe ich soviel Hilfe bekommen und konnte dadurch beim Bau der o.g. Steuerung viele Erfahrungen sammeln!
    An dieser Stelle möchte ich mich jenen Menschen, die mir durch unzählige Hilfestellungen und Ratschläge geholfen haben, bedanken!


    µStep ist eine ist eine Einkanal-SchrittmotorSteuerung für meine CNC-Fräse.

    Diese Endstufe habe ich für Steuerung meiner bipolaren Schrittmotoren (1.8° 2,46V 2A) entwickelt und gebaut. (ich muss noch 3 weitere zusammenlöten )

    Diese Steuerung verfügt über einige Diagnose- und Schutzfunktionen:
    1. Überstromschutzorgan
    Die Ströme beider Phasen werden ständig überwacht, bei einem zu hohen Strom oder gar bei einem Kurzschluss werden die entsprechenden Phasen abgeschaltet, bevor zu hoher Strom fliest und die Treiber IC's zerstört.

    2. Temperaturüberwachung
    Schützt die Endstufe vor Überhitzung und der Zerstörung der Treiber.

    3. Überspannung
    Bei zu hoher Spannung können die Treiber ICs im Betrieb oder beim Einschalten zerstört werden.

    Weiter sind folgende Zusatzfunktionen implementiert:
    SLEEP Modus - in diesem Modus wird der Strom auf ca 25% reduziert aber die Endstufe bleibt Einsatzbereit.

    OFF Modus - in diesem Modus wird die Endstufe abgeschaltet.

    Des Weiteren sind verschiedene Schrittmodi wie Voll-, Halb-, Viertel-, Achtel- und Sechszehntelschritt in Software implementiert.

    Alle Störungen, Schritt der Initialisierungssequenz und Betriebszustand der Endstufe werden auf einer 7-Segment Anzeige angezeigt.

    Merkmale der Steuerung:
    Die Steuerung kann maximal mit 40V(am besten etwas darunter).
    Die Logikspannung wird onbard mit einem Step-Down-Regler erzeugt und bleibt auch im Betrieb absolut stabil (5.05V)
    Folgende Bauteile wurden verwendet:
    1xATmega8 (ATmega4
    1xMAX549 (dual 8-Bit DAC)
    1xL6506 (Stromregler)
    2xL6203 (Brückentreiber)

    Software:
    Geschrieben in AVR-GCC (WinAVR unter WinVista)
    Meine erste Software überhaupt, welche ich in C geschrieben habe.
    Bis zu diesem Projekt war AVR-GCC absolut Neuland für mich, aber ich habe es geschafft und etwas neues erlernt!

    ...und zum Schluss ein Paar Fotos von meinen 'Machenschaften'


    [align=left:d873b67fcd] µStep r2.0[/align:d873b67fcd]




    [align=left:d873b67fcd] CNC-Fräse[/align:d873b67fcd]






    Schöne Feiertage! Gesundheit und viel Glück im neuen Jahr!
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  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Klingon77
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    hi,
    lass mich der erste sein, der Dir gratuliert!

    Evt. hätte ich Interesse an Deiner Steuerung.
    Aber nur als "Anwender" - meine Elektronik-Kenntnisse sind nicht so berauschend.
    Löten nach Schaltplan bei vorgefertigter Platine ist aber kein Problem.
    Dauert aber noch einige Monate, bis ich soweit bin - falls Du überhaupt Interesse hast.

    Baue auch an einer CNC-Portal rum.

    Welche Länge haben Deine Wellen in X?
    So wie die Fräse aussieht verfügst Du mit Sicherheit über eine Meßuhr.
    Was mich interessieren würde:
    Wellenlänge und Durchmesser in X
    Durchbiegung in X bei welchem Portalgewicht.

    Verwendest Du eine zweite Trapezgewindemutter um das Umkehrspiel zu kompensieren?
    Hast Du das Rest-Umkehrspiel mal gemessen?

    Kannst Du mir die Bezugsadresse für den T-Nutentisch nennen?

    Fragen über Fragen...
    und den größten Respekt vor Deiner sauberen Arbeit!

    liebe Grüße und frohes Fest wünscht,

    Klingon77

    Edit wegen logischer Inkonsequenz meinerseits - Die Treiberstufe kennt keine G-Code´s
    Der kürzeste Weg zwischen zwei Menschen ist ein Lächeln - http://www.ad-kunst.de

  3. #3
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    @Klingon77,
    hi!

    Evt. hätte ich Interesse an Deiner Steuerung.
    Aber gerne!

    Löten nach Schaltplan bei vorgefertigter Platine ist aber kein Problem.
    Es sind aber relativ viele SMD-Bauteile. Gut, aber man kriegt die auch gelötet.
    Dauert aber noch einige Monate, bis ich soweit bin
    Bei mir zumindest hat es auch sehr, sehr lange gedauert ich habe fast alle Teile fertigen lassen, da ich keinen Zugang zu einer Fräse hatte.

    Welche Länge haben Deine Wellen in X?
    So wie die Fräse aussieht verfügst Du mit Sicherheit über eine Meßuhr.
    Was mich interessieren würde:
    Wellenlänge und Durchmesser in X
    Durchbiegung in X bei welchem Portalgewicht.
    Es sin alle 16mm Wellen(Werkstoff Nr. 1.2210 (115CrV3)), die 'freie' Länge der Wellen der X-Achse beträgt 600mm. Durchbiegung der Wellen hatte ich mal in der Planungsphase nachgerechnet, weiß jetzt allerdings nicht wo meine Berechnungen geblieben sind. Die Dimensionierung der Wellen war allerdings für meinen Fall viel mehr als ausreichend.
    Messuhr mit Stativ besitze ich auch, allerdings habe ich das Umkehrspiel noch nicht nachgemessen.
    Verwendest Du eine zweite Trapezgewindemutter um das Umkehrspiel zu kompensieren?
    Ja ich verwende an jeder Achse zwei Trapezgewinde-Mutter mit je einer Adapterscheibe um diese befestigen und einstellen zu können.
    An diese 12x3 Trapezgewinde-Mutter 25mm(L) x 22mm(d) werden die Scheiben mittels vier M3 Senkkopfschrauben mit Innensechskant befestigt. (s.Anhang) Das Umkehrspiel kann durch verdrehen der Adapterscheiben und damit verbundenen Trapezgewindemuttern, auf ein Minimum zu reduzieren.

    Kannst Du mir die Bezugsadresse für den T-Nutentisch nennen?
    T-Nutenplate ist eine sehr massive, verwindungsfeste Platte aus Al-Legierung. (ich hatte echte Probleme beim Bohren gehabt)
    Die Platte ist bei ist bei ISEL Automation zu haben. Diese wird auf die gewünschte Länge zugeschnitten und beidseitig plan gefräst.
    Die breiteste T-Nutenplatte (PT25) ist 375mm breit, 25mm hoch, die länge ist glaub ich, mit 1500mm begrenzt.
    Meine Platte war 600mm lang.
    Preis inkl. Verpackung 114,-€

    Ich hoffe ich konnte deinen Wissensdurst stillen!?

    Ich werde meine Arbeit fortsetzen und einen CNC-Cotroller bauen.
    Aber dazu etwas später mehr!

    Vielen Dank für dein Interesse!
    Schöne Grüße!
    Viktor
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  4. #4
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    Hi! Hier bin ich
    Ist der Schaltplan für die Steuerung geheim?
    Nur weil ein Roboter Menschen umbringt wird er schon als radikal beschimpft!

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Klingon77
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    hi Viktor,

    sind ja echt prima Frästeile!

    SMD Löten kann ich leider nicht - möchte auch im Moment nicht damit beginnen!

    Ich bin aber sicher, daß wir, wenn es soweit ist eine Lösung finden werden.

    Interesse hätte ich an 1/8 Step.

    Deine Treiberstufe arbeitet ebenfalls mit "Schritt und Richtung"?

    Schau mal da:

    http://home.arcor.de/thoradam1970/Programme.htm

    Das Programm NC-FRS ist Freeware.
    Es soll wohl G-Code verarbeiten können und 2,5d - fähig sein.

    Das habe ich mir die Tage mal runtergeladen, kam aber noch nicht zum testen (wird wohl auch noch was dauern).

    liebe Grüße, Klingon77

    PS: hoffe Du hast Dich schön beschenken lassen.
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  6. #6
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    Hi!
    SMD Löten kann ich leider nicht - möchte auch im Moment nicht damit beginnen!

    Ich bin aber sicher, daß wir, wenn es soweit ist eine Lösung finden werden.
    Ich kann für dich die SMD bestücken, ist kein Problem. Wenn ich die Platinen bestellen soll, dauert es aber etwa 2 - 2,5 Wochen, gut bis dahin kann man zumindest alle Bauteile zusammensuchen.

    Deine Treiberstufe arbeitet ebenfalls mit "Schritt und Richtung"?
    Jap! Plus ein paar Zusatzsignale wie OFF, SLEEP und BOOST! Falls die Treiberstufe einen Fehler anzeigt wird dieser über ERROR Pin angezeigt.

    Was Mikroschritt-Modi angeht, da muss ich noch etwas Fine-tuning betreiben. Dazu muss ich mir einen S-Motor besorgen, der speziell auf Mikroschritt ausgelegt ist. Diese S-Motoren haben sehr geringe Rastmomente im Gegensatz zu normalen S-Motoren.
    Ich dachte meine Motörchen wären unterdimensioniert, aber nach dem ich gesehen bzw. gefühlt habe was für Kraft diese haben! Das ist gewaltig!
    Ich muss die zwar erst mit 5Hz anfahren und die gingen ab...

    Sag mal du hast doch so ne schöne Werkstatt, könntest du nicht für mich ein Paar Kleinteile Anfertigen? (gegen Entlohnung versteht sich ) ich muss aber erstmal meinInventor Installieren.

    Schöne Grüße
    Viktor

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Klingon77
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    hi,

    schreibe Dir eine PN.

    liebe Grüße, Klingon77
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  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Ich wollte auch noch sagen, daß das mal eine echt sauber und stabil gebaute Fräse ist. Respekt.

    Gruß
    Tom.

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Hallo Viktor!

    Deine Fräse ist ein Traum...
    Meine eigenenen Planungen eine CNC-Fräse zu bauen sind bisher immer an meinen fehlenden Möglichkeiten Metall zu bearbeiten gescheitert (Bsp.: große Bohrungen). Wo hast du deine Metallteile anfertigen lassen? Darf man nach den Kosten fragen?

    Weiter so...

    batti112

  10. #10
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    Hi!

    Danke für die Mail!

    Ich würde demnächst auch eine Mikroschrittsteuerung bauen, aber mit Treiberbausteinen von Trinamic.

    Übrigens hier ist meine (noch nicht fertige) Maschine.
    http://www.roboternetz.de/phpBB2/zei...906&highlight=
    Nur weil ein Roboter Menschen umbringt wird er schon als radikal beschimpft!

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