Plotter - wyżynarka CNC

baxter

Jakoś ostatnio mało mnie było na forum, a i modele poszły w odstawkę. Postanowiłem zrealizować nieco inny projekt.
A wiec od dawna ciągnęły mnie mikroprocesory, w związku z tym rok temu nabyłem platformę zwaną "Arduino" zawierający Atmege i peryferia. Po roku leżakowania postanowiłem zabrać się za coś pożytecznego.
Z odpadów sklejki, i złomowych silników krokowych, powstało coś na kształt frezarki CNC.
Na razie w wersji ćwiczebnej czyli plotter.
Z braku pomysłu, do napędu pisaka wykorzystałem łoże z napędu DVD. Byle działało.
Sterowniki silników na układzie L293, polutoweane, na razie, na płytce prototypowej.
A całe oprogramowanie napisałem w C na Atmege, a właściwie na Arduino.
Kod "G" wysyłany jest do Arduino przez port szeregowy, a całość obliczeń wykonuje Atmega.
Problemów z tym miałem co nie miara, bo nie znam C, ale z pomoca wuja Google, jakoś się udało. Najwiecej problemów było z "rozliczeniem" kroków X i Y, przy poruszaniu po okręgu, ale jakoś udało mi się wymyślić odpowiedni algorytm.
Maszyna obsługuje podstawowe G-kody, G X Y Z, nie obsługuje kodów I J M, I nie wiem czy jest sens je implementować. Ponieważ skok pojedynczego kroku to 0,05mm, więc kółko można smiało "z palca" wyciąć.

Załącznik:

20130223_110420.jpg [ 119.2 KiB | Przeglądane 31870 razy ]

Załącznik:

20130223_110521.jpg [ 125.29 KiB | Przeglądane 31870 razy ]

Załącznik:

20130223_111548.jpg [ 109.45 KiB | Przeglądane 31870 razy ]

Załącznik:

20130223_121526.jpg [ 97.63 KiB | Przeglądane 31867 razy ]

Pozostał mi tylko do napisania kod obsługi i fizyczne podłączenie krańcówek, tak aby plotter zerował sie po włączeniu. No i wykowanie osi "Z", tak abym mógł przy pomocy tej maszynki wykonać większą.

P.S.
Na razie gąszcz kali wyrastających z płytek, spowodowany jest tym że koncepcja budowy maszyny zmieniała się w trakcie pracy, na skutek dalszych przemysleń, dzis juz bym ją oczywiście inaczej zrobił... Większość przewodów jest oczywiście zbędna...

Wielebny

No proszę - przyznał się publicznie w końcu

Osa

Cicha woda....
Gratuluję udanego prototypu.

SRB

Świetny projekt. Też planuje zrobienie małej frezarki CNC do płytek i do balsy. Ale to odległe czasy niestety. Na frezarkach się nie znam, ale utkwiła mi pewna rada wyczytana jakiś czas temu. Licz faktyczne obroty wału, a nie takty silnika krokowego. Podobno silniki krokowe lubią czasem gubić takty przy obciążeniu... i na tym się moja wiedza kończy

Sam muszę wiele poczytać w tym temacie.

AtMega na początek to strzał w 10 moim zdaniem. Te procki były projektowane pod C i z tym językiem sprawdzają się świetnie. Uczą pokory w wykorzystywaniu pamięci i każdego taktu. W pracy magisterskiej wykorzystałem AtMege 128 i dała radę pociągnąć dwa wyświetlacze graficzne z komórek i parę peryferii.
Do nauki dobrą książką w języku polskim jest "AtMega w praktyce". Jak jednak nie boisz się angielskiego to warto poszukać PEŁNEJ dokumentacji do Twojego mikrokontrolera. Atmel robi świetne dokumentacje. Do każdej instrukcji podaje przykład w assemblerze i do pary w C. Książka którą wymieniłem oparto na dokumentacji do AtMegi 128 jak dobrze pamiętam. Wówczas to był najwyższy model tej rodziny.

baxter

szczerze powiedziawszy największe niespodzianki spotkały mnie własnie ze strony Atmegi i jej ograniczeń. W pewnym momencie gotowy i sprawdzony kod zaczął się "wygłupiać". Np. Wszytko było ok. do czasu jak trzeba było zrobić przelot o więcej jak 170mm.. Okazało sie że zmiana zmiennej z int na long załatwia sprawe, po prostu program nie radził sobie z liczbami pow 33 tysiecy, a tyle to wychodziło w przeliczeniu na kroki.
Tydzień zajęło mi wymyślenie algorytmu podziału kroków, aby rysowana linia była prosta ( np 300 kroków X na 27 kroków Y... Jak to rozliczyć?).
No i jak widzisz LCD też podpiąłem, i to na trzech pinach..
Teraz czeka mnie wykonanie solidnej osi Z wraz z frezarka, oraz rozpracowanie offsetu w Tubo Cadzie, no i konwersja Eagle na G-code, cobym płytki mógł sobie frezować, wiercic, lub choćby malować pod trawienie.

SRB

Tylko to nie jest ograniczenie AtMegi, ani nawet języka programowania. W programowaniu strukturalnym zmienna zajmuje określoną ilość pamięci. Char to jeden bajt, integer to 2 bajty, a long to już 4 *. To raz, a dwa, że w C mamy dwa typy zmiennych całkowitych. Ze znakiem i bez znaku. Akurat integer (int) to zmienna ze znakiem, czyli może zapamiętać od około -32000 do 32000. Jeśli chcesz powiedzieć kompilatorowi by traktował ją jako zmienną bez znaku to piszesz tak:

unsigned int zmienna;

I już będziesz mógł do niej wpisywać od 0 do około 64000. Są różne kombinacje. Warto na początku zaznajomić się ze zmiennymi, to Ci sporo ułatwi. Przyzwyczajaj się do oszczędności pamięci. Kiedyś w Dosie było dostępnych "aż" 64KB ( bez kombinowania z pamięcią rozszerzoną itp. ) i to było sporym ograniczeniem. W prockach pokroju AtMegi masz tylko kilka KB. Ja jak dobrze pamiętam w AtMega miałem 4KB.

Wiesz dlaczego do tak małego procka dali właśnie C zamiast wypasionej w pełni obiektowej Javy? Właśnie ze względu na możliwość zabaw z adresacją i prostego kodu. Taki C bez bibliotek to trochę bardziej przyjaźniejszy assembler. Pozwala niemal na wszystko z operacjami na pamięci, ale niestety niektóre błędy są bardzo trudne do wykrycia. Ja w pracy magisterskiej pisałem bezpośrednio po pamięci i robiłem takie machlojki które odradzają na lekcjach informatyki. No, ale u mnie każdy takt zegara się liczył. Wcześniej pisałem trochę w assemblerze, to dopiero było wyzwanie. Pamiętaj też że pamięć programu dzielisz ze stosem który jest wypełniany od wyższych adresów do niższych. W pewnym momencie oba adresy się spotkają i program wyleci w kosmos. Miej to na uwadze, bo to najczęstszy problem początkujących.

* ) żeby kogoś w błąd nie wprowadzić z rozmiarem zmiennych. Nie każdy kompilator C interpretuje inta jako liczbę 2 bajtową. Niektóre przydzielają mu 4 bajty. Warto mieć to na uwadze przy przenoszeniu kodu pod inny kompilator, ale to raczej Ciebie nie dotyczy. Najlepiej sprawdzić te informacje w helpie kompilatora i zapamiętać.

wojcio69

Bartku - szacunek.

Wielebny

Ha ha Wojtek - widziałem to już jakiś czas temu ale słowo harcerza zobowiązywało do trzymania języka za zębami

wojcio69

utopia napisał(a):

ale słowo harcerza

baxter

Teraz szukam jakiegoś tłumacza plików gerbera na G-cody, jak nie znajdę, to przepiszę część programu interpretująca strumień napływający z portu komputera. Tyle że tam jeszcze trzeba pogrubić ścieżki i jechać po obwodzie... No i dziurki powiercić. Będzie bolało...

PUPI

baxter napisał(a):

Teraz szukam jakiegoś tłumacza plików gerbera na G-cody

Ten http://www.ofitselfso.com/LineGrinder/LineGrinder.php działa dość skutecznie, aczkolwiek nie wiem dlaczego z gerberami generowanymi a Altium Designera miał problemy.
Jeśli używasz Eagla to polecam http://www.pcbgcode.org/

baxter

Już mam to opracowane. EAGLE ma odpowiednie narzędzia. Udało mi sie rozpracować co do czego służy.

kesto

no kurcze Bartek.....zaniemówiłem :shock:

baxter

Powaznie? Eagle generuje kody dla wierceń i frezowania przedwczoraj to rozpracowywałem. Na razie mi to ploterek narysował, czekam na silnik krokowy do osi "Z". Wtedy już będę zakańczał mój prototyp.
A tak przy okazji, nie wie ktoś czym "rozebrać" plik CADa na warstwy dla plotera? Czymś za darmo, rzecz jasna..

JOKER 2

Ploter pracuje inaczej niż frezarka . Frezarka najprostszej przyjmuje tylko jedną warstwę . pliki podajemy z AUTO CAD w DXF oraz co ważne w postaci polilini wtedy frez idzie jednym nieprzerwanym biegiem .
Ja korzystam z programu STEP2CNC wersja testowa bezpłatna do 500 ruchów
http://www.grawerki.biz/index.php?actio ... wanie&id=1
Drugi program to MACH 3 ale jest drogi .
Proszę zajrzeć tu http://www.cnc.info.pl/

Pozdrowienia JOKER

baxter

U mnie ploter i frezarka to to tosamo urządzenie. Kwestia nazewnictwa. Chodzi o to co mamy przypiete do osi Z .
jeżeli chodzi o soft to do generowania Gcode używam Ace . Natomiast szukam czegoś darmowego do generowania ścieżek 3D.
Chciałbym się tez pobawić w wycinanie przestrzennych brył.
na razie czekam na silnik krokowy dla osi "Z", wtedy osadzam frezareczke i zaczynam prawdziwa zabawę.

baxter

No i w p... du... wylądował. Spaliłem Arduino, poszło 12v na wyjście. Teraz muszę to jakoś opanować...
Skombinować zaprogramowaną kość do Arduino Duemilianowe.

Ellipsis

Atmega328 (jeśli miałeś tą wersję bo były jeszcze starsze ze 168) a potem krok po kroku zgodnie z tutorialem. I będzie działać znowu.

baxter

No tak. Więc jeszcze programator muszę kupić..

albo zrobić..... B-)
Dzięki za tutoriala .

Ellipsis

Jeśli masz port LPT w komputerze to zrobienie programatora zajmie Ci mniej niż zrobienie i wypicie kawy

Najprostszy na rezystorach:
Obrazek

Pamiętaj, że do zaprogramowania mikrokontrolera, oprócz nóżek jak MISO, MOSI, SCK i RST potrzebne jest zasilanie 5V można je wziąć z Game portu z nóżek 1,8,9,15
Obrazek

Bardziej skomplikowany z zasilaniem:
Obrazek

Albo kupujesz programator USBasp np na allegro

Powodenia.

baxter

Bóg zapłać dobry człowieku.
A jak mam too podłączyć do isp . czy jak tam sie zwie w arduino?

Ellipsis

Są dwa sposoby.

1. Nowy układ wsadzasz w podstawkę 28PIN, do której wcześniej lutujesz 6 przewodów łącząc programator z podstawką. Łączysz takie same nazwy ze sobą czyli MISO z MISO, itd. Mikroprocesor ma te 6 miejsc tu:
Obrazek

Potrzebujesz: SCK, MISO, MOSI, RST, +, -
Po zaprogramowaniu zgodnie ze wcześniejszym tutorialem przekładasz układ na swoją płytkę i ma działać.

2. Nowy układ wsadzasz na swoją płytkę i programujesz w niej. Koło przycisku reset, nad atmegą masz złącze 6 pinowe podpisane ICSP, lewy skrajny pin ten wskazujacy na złącze USB to pin 1.
Tutaj jest rozpisane. A po prawej stronie drugi standard spotykany np. w programatorach USBasp
Obrazek

Łączysz tak samo jak powyżej te same. VTG to plus zasilania, GND to minus. Po zaprogramowaniu odpinasz się i też ma działać

baxter

Szacunek za profesjonalny wykład. Dziś w piwnicy poszukam kabla do drukarki. Oporniczki mam.

wojcio69

Bartku tak czytam ten wątek i im więcej czytam tym więcej nie wiem.
No jestem pod wrażeniem.

baxter

No i nie udało się. D... blada, za tępy jestem na takie zabawy..

wojcio69

Jak to mówi Motylasty: więcej wiary, więcej wiary

Ellipsis

Napisz coś więcej, może uda się pomóc. Co z czym i jak połączyłeś, jakie programy, jakie komunikaty, itd

baxter

W/g Twojego schematu nie ruszyło w ogóle, nie widział poru lpt, potem zainstalowałem giveio ze strony MIT. Zobaczył port LPT, ale nadal nie widział procka.
Zrobiłem programator ze strony Arduino, czyli ten:
http://www.arduino.cc/en/Hacking/Parall ... Programmer
Port widział mielił costam w procesorze, w wywalił komunikat.
avrude: Expect signature for ATMEGA328P is 1E 95 0F
avrude: verification error, first mismattch at byte 0x0000
avrude: verification error; content mismatch

Ellipsis

Mam gdzieś taką Atmegę w przydasiach - sprawdzę krok po kroku jak to wygląda i dam znać

Ellipsis

Błąd, który wkleiłeś może pokazywać 2 przypadki, albo złe podłączenie, albo wybrałeś inny procesor niż masz. Tu w komunikacie jest o tym, że program spodziewał się atmegi328P i jej nie znalazł. Na schemacie, który podałeś nie ma zasilania do procesora a tym samym nie uda się go zaprogramować czyli przypadek nr 1 złe podłączenie. Chyba, że podłączyłeś jakieś zasilanie?

Inny przewodnik z użyciem USBasp

baxter

zasilany był z arduino.

Ellipsis

A ok, w takim razie to nie zasilanie. Mógłbyś odczytać napis na atmedze, która to dokładnie? 328? 328P? 328-PU? itd
Oraz czym wgrywałeś bootloadera? Bezpośrednio z oprogramowania Arduino? Czy czymś innym?

baxter

Próbowałem wygrać z arduino. Atmega ma oznaczenie pu. Muszę pewnie dłużej nad tym posiedzieć. a tu czasu brak bo rodzina na weekend sie zjechała.

Ellipsis

Nie ma co siedzieć. W katalogu z programem Arduino \hardware\arduino\ jest plik boards.txt w nim są sygnatury dla wszystkich procesorów, zrobimy tam nowy wpis. Ściągnij sobie i zainstaluj rozszerzony edytor tekstowy. Notatnik Windowsa nie wystarczy bo robi brzydkie rzeczy w plikach txt.
Jeden z takich rozszerzonych edytorów tekstu to TextPad. Jest to płatny program; jednak w wersji trial ma wszystkie funkcjonalności. No i przez pewien czas można go używać bez narażania sumienia. Download Textpad.
Do testu wystarczy a potem go odinstaluj. Jeśli masz jakiś inny edytor niż notatnik to też może być.
Zrób sobie kopię pliku boards.txt, potem otwierasz plik boards.txt i na samym początku wklejasz:

Kod:

##############################################################

unononp.name=Arduino Uno (Non-P 328)
unononp.upload.protocol=arduino
unononp.upload.maximum_size=32256
unononp.upload.speed=115200
unononp.bootloader.low_fuses=0xff
unononp.bootloader.high_fuses=0xde
unononp.bootloader.extended_fuses=0x05
unononp.bootloader.path=optiboot
unononp.bootloader.file=optiboot_atmega328.hex
unononp.bootloader.unlock_bits=0x3F
unononp.bootloader.lock_bits=0x0F
unononp.build.mcu=atmega328
unononp.build.f_cpu=16000000L
unononp.build.core=arduino
unononp.build.variant=standard

Tak żeby zachować strukturę pliku, czyli linijka krzyżyków, pusta linia, dane, pusta linia, linijka krzyżyków, itd

Drugi plik, który może wymagać poprawy to avrdude.conf zazwyczaj można go znaleźć w
\hardware\tools\avr\etc\
I znów zrób sobie kopię pliku a w tym oryginalnym na końcu dodajemy (teraz będzie więcej):

Kod:

#------------------------------------------------------------
# ATmega328
#------------------------------------------------------------

part
    id            = "m328";
    desc        = "ATMEGA328";
    has_debugwire    = yes;
    flash_instr        = 0xB6, 0x01, 0x11;
    eeprom_instr    = 0xBD, 0xF2, 0xBD, 0xE1, 0xBB, 0xCF, 0xB4, 0x00,
              0xBE, 0x01, 0xB6, 0x01, 0xBC, 0x00, 0xBB, 0xBF,
              0x99, 0xF9, 0xBB, 0xAF;
    stk500_devcode    = 0x86;
    # avr910_devcode    = 0x;
    signature           = 0x1e 0x95 0x14;
    pagel        = 0xd7;
    bs2            = 0xc2;
    chip_erase_delay    = 9000;
    pgm_enable = "1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1",
         "x x x x x x x x x x x x x x x x";

    chip_erase = "1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 x x x x x",
         "x x x x x x x x x x x x x x x x";

    timeout    = 200;
    stabdelay    = 100;
    cmdexedelay    = 25;
    synchloops    = 32;
    bytedelay    = 0;
    pollindex    = 3;
    pollvalue    = 0x53;
    predelay    = 1;
    postdelay    = 1;
    pollmethod    = 1;

    pp_controlstack =
    0x0E, 0x1E, 0x0F, 0x1F, 0x2E, 0x3E, 0x2F, 0x3F,
    0x4E, 0x5E, 0x4F, 0x5F, 0x6E, 0x7E, 0x6F, 0x7F,
    0x66, 0x76, 0x67, 0x77, 0x6A, 0x7A, 0x6B, 0x7B,
    0xBE, 0xFD, 0x00, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00;
    hventerstabdelay    = 100;
    progmodedelay    = 0;
    latchcycles        = 5;
    togglevtg        = 1;
    poweroffdelay    = 15;
    resetdelayms    = 1;
    resetdelayus    = 0;
    hvleavestabdelay    = 15;
    resetdelay        = 15;
    chiperasepulsewidth    = 0;
    chiperasepolltimeout = 10;
    programfusepulsewidth = 0;
    programfusepolltimeout = 5;
    programlockpulsewidth = 0;
    programlockpolltimeout = 5;

    memory "eeprom"
    paged        = no;
    page_size    = 4;
    size        = 1024;
    min_write_delay = 3600;
    max_write_delay = 3600;
    readback_p1    = 0xff;
    readback_p2    = 0xff;
    read = " 1 0 1 0 0 0 0 0",
           " 0 0 0 x x x a9 a8",
           " a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0",
           " o o o o o o o o";

    write = " 1 1 0 0 0 0 0 0",
              " 0 0 0 x x x a9 a8",
        " a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0",
        " i i i i i i i i";

    loadpage_lo = " 1 1 0 0 0 0 0 1",
              " 0 0 0 0 0 0 0 0",
              " 0 0 0 0 0 0 a1 a0",
              " i i i i i i i i";

    writepage = " 1 1 0 0 0 0 1 0",
            " 0 0 x x x x a9 a8",
            " a7 a6 a5 a4 a3 a2 0 0",
            " x x x x x x x x";

    mode        = 0x41;
    delay        = 20;
    blocksize    = 4;
    readsize    = 256;
    ;

    memory "flash"
    paged        = yes;
    size        = 32768;
    page_size    = 128;
    num_pages    = 256;
    min_write_delay = 4500;
    max_write_delay = 4500;
    readback_p1    = 0xff;
    readback_p2    = 0xff;
    read_lo = " 0 0 1 0 0 0 0 0",
          " 0 0 a13 a12 a11 a10 a9 a8",
          " a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0",
          " o o o o o o o o";

    read_hi = " 0 0 1 0 1 0 0 0",
          " 0 0 a13 a12 a11 a10 a9 a8",
          " a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0",
          " o o o o o o o o";

    loadpage_lo = " 0 1 0 0 0 0 0 0",
              " 0 0 0 x x x x x",
              " x x a5 a4 a3 a2 a1 a0",
              " i i i i i i i i";

    loadpage_hi = " 0 1 0 0 1 0 0 0",
              " 0 0 0 x x x x x",
              " x x a5 a4 a3 a2 a1 a0",
              " i i i i i i i i";

    writepage = " 0 1 0 0 1 1 0 0",
            " 0 0 a13 a12 a11 a10 a9 a8",
            " a7 a6 x x x x x x",
            " x x x x x x x x";

    mode        = 0x41;
    delay        = 6;
    blocksize    = 128;
    readsize    = 256;

    ;

    memory "lfuse"
    size = 1;
    min_write_delay = 4500;
    max_write_delay = 4500;
    read = "0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0",
           "x x x x x x x x o o o o o o o o";

    write = "1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0",
              "x x x x x x x x i i i i i i i i";
    ;

    memory "hfuse"
    size = 1;
    min_write_delay = 4500;
    max_write_delay = 4500;
    read = "0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0",
           "x x x x x x x x o o o o o o o o";

    write = "1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0",
              "x x x x x x x x i i i i i i i i";
    ;

    memory "efuse"
    size = 1;
    min_write_delay = 4500;
    max_write_delay = 4500;
    read = "0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0",
           "x x x x x x x x x x x x x o o o";

    write = "1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0",
              "x x x x x x x x x x x x x i i i";
    ;

    memory "lock"
    size = 1;
    min_write_delay = 4500;
    max_write_delay = 4500;
    read = "0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0",
           "x x x x x x x x x x o o o o o o";

    write = "1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 x x x x x",
              "x x x x x x x x 1 1 i i i i i i";
    ;

    memory "calibration"
    size = 1;
    read = "0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 x x x x x",
           "0 0 0 0 0 0 0 0 o o o o o o o o";
    ;

    memory "signature"
    size = 3;
    read = "0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 x x x x x",
           "x x x x x x a1 a0 o o o o o o o o";
    ;
;

Powodzenia. Potem w czasie wybierania procesora w Arduino wskazujesz że masz "Arduino Uno (Non-P 328)" bo tu właśnie o tą literkę P się rozchodzi.

Ellipsis

Jakieś nowości w temacie? Czy leży biedna płyteczka w szufladzie?

Wielebny

Bartek ma remont w domu i nie ma chwilowo dostępu do netu

baxter

Skończyło się na tym że zanabyłem dwa zaprogramowane procesory na alledrogo po 13 zł szt.
zamontowalem i działa, niestety, w tak zwanym międzyczasie trafiłem do szpitala i wyrżneli mi wyrostek z kawałkiem jelita, dziś wyszedłem, jak przestaną mnie bóle męczyć kończę plotter.

Ellipsis

No to zdrowia życzę!
A jak byś miał wcześniej ploter zrobiony to byś sobie sam wyciął - tylko dobry g-code wgrać :mrgreen:

baxter

He he niech mnie tylko trochę boleć przestanie, zaraz za robote sie biorę, jeszcze Vicomte do wykończenia został...

Konrad_P

Sie kurde mole kuruj. :twisted:

Ploter nie zając nie ucieknie. Jak Ci łobuzie jeden szwy popękają to Magda Twoje flaczki będzie musiała z ziemi zbierać.
Przez 10 dni to co najwyżej łyżka i widelec w ręce. Zwłaszcza że jak piszesz nie była to standardowa operacja wyrostka.

Plotter - wyżynarka CNC

Kto przegląda forum