CNC shield V3 для Arduino

 Плата расширения подходит для создания лазерных гравировальных машин и фрезерных ЧПУ станков, НЕ подходит для 3D принтеров. Для работы необходимы Arduino UNO и три (или четыре) драйвера A4988 (или аналогичные, совпадающие по расположению выводов). 

Плата совместима с ранними версиями GRBL по расположению выводов. Прошивка GRBL версий 0.8 не поддерживала регулирование оборотов шпинделя и использовала вывод D12 (который не поддерживает ШИМ) для включения шпинделя.

В версии 0.9 появилась поддержка регулирования оборотов шпинделя, но для этого был необходим свободный вывод с поддержкой ШИМ. Поэтому назначения выводов D11 и D12 поменялись местами. Также в версии 0.9 появилась поддержка датчика касания, которая реализована на выводе А5 (SCL).

В связи с тем, что распиновка выводов в GRBL версий 0.9 и выше поменялась, при использовании последней версии прошивки 1.1h справедлива будет следующая распиновка платы расширения.

Плата расширения CNC Shield предназначена для работы с драйверами A4988 и его аналогами, которые совпадают по расположению выводов: DRV8825, TMC 2208/2209 и другие.

Подключение драйверов ШД на плате реализовано согласно классической схеме включения, которая изображена на следующем изображении:

Питание платы разделено на две части: логическая часть драйверов ШД питается непосредственно от вывода +5 вольт Arduino UNO, питание шаговых двигателей - через разъем 12-36 вольт.

Плата имеет возможность дублирования одного из каналов управления шаговым двигателем, либо позволяет использовать ось А независимо. Настройка осуществляется при помощи двух перемычек.  При независимом использовании оси А управляющие сигналы подаются на выводы D12 и D13 Arduino UNO, при этом необходимо переконфигурировать прошивку GRBL перед компиляцией и теряется возможность управлять скоростью и направлением вращения шпинделя.

Плата имеет входы для подключения концевых выключателей, а также, при помощи вывода SCL, можно подключить щуп касания заготовки. Но плата не содержит цепи фильтрации дребезга контактов концевых выключателей.

Плата реализует только наличие управляющего сигнала (скорость и направление CW/CCW) для шпинделя или лазера. Реализовывать управление шпинделем (или лазером) при помощи этого управляющего сигнала необходимо самостоятельно, при помощи реле, тиристорных регуляторов, частотных преобразователей и так далее.

Прошивка GRBL на GitHub.