k3sd выбор схемотехнического решения и деталей

Для начала попробуем подобрать детали из имеющихся (нажатие на каждую картинку откроет datasheet):

Первый вариант схемы

Показан только первый канал. P1..P4 это обмотки двигателя A..D. Общий провод двигателя на +5V

Отдельно выложенный файл схемы. Много пользовательских библиотек для KiCAD: library.oshec.org - после скачивания в Library Editor надо её отдельно подключить.

Второй вариант схемы

Настраиваем Virtualbox

Отправляемся на сайт virtualbox.org и устанавливаем VirtualBox под свою операционную систему.

Скачиваем EMC²

Последнюю версию всегда можно взять с сайта linuxcnc.org. Прямая ссылка на образ Live-CD: iso-файл на 700мб

Теперь возможны 3 варианта:

  1. Прожечь образ бесплатной программой вроде cdburnerxp на CD-диск и загрузить компьютер с него
  2. Влить этот образ на загрузочную флешку (возможно это умеет UltraISO) и загрузиться с неё
  3. Указать этот образ как загрузочный для новой виртуальной машины в VirtualBox

Сейчас идём путём N 3.

  1. Предполагаем что уже установили VirtualBox и скачали iso-файл на 700мб
  2. Запускаем VirtualBox→Machine→New→Next→Name:emc2,OperatingSystem:Linux,Version:Ubuntu (Next)→512Mb (Next)→Boot Hard Disk/Create new→Dynamically...→Выбираем место для файла и задаём размер в 8Gb (next)→Finish
  3. Запускаем появившуюся в списке виртуальную машину "emc2". В появившемся диалоге Next→Нажимаем на значок папки сбоку от Media source→Выбираем Add и ищем скачанный файл ubuntu-10.04-linuxcnc1-i386.iso. Теперь дабл-клик по нему в списке и возвращаемся обратно в диалог "Select Installation Media", только теперь Media source заполнена значением ubuntu-10.04-linuxcnc1-i386.iso→Next→Finish
  4. Ставим Ubuntu "по умолчанию"
  5. Когда всё поставится, запускаем её и ПРИ ЗАПУЩЕННОЙ машине сверху выбираем Devices⇒Install guest additions
  6. В самой Ubuntu: Places⇒VBOXADDITION_3.2.8_64453
  7. Появилась табличка autorun. Нажимаем OK→потом нам угрожают - выбираем Run→предлагают наш пароль секретный ввести - вводим. Долго ждём что в конце напишут "Press Return to close this window..." - жмём ENTER
  8. Справа сверху в Ubuntu выбираем Restart
  9. Сверху нажимаем Devices⇒Shared Folders⇒Картиночка с "+" и сбоку выбираем Folder Path. В "Folder Name:" пишем share, ставим галочку "Make Permanent" и нажимаем OK
  10. Запускаем Ubuntu заново. Жмём Application⇒Acessories⇒Terminal и в нём пишем:
    sudo mkdir /media/share                 #сделать папку для обмена файлами с локальным компьютером
    sudo mount -t vboxsf share /media/share #подключаем туда папку из host-os с именем "share"
  11. Получаем общую папку, доступную через: Places⇒Computer⇒FileSystem⇒Media⇒share
  12. Запускаем EMC² в режиме симуляции: Application⇒CNC⇒EMC²
  13. Выбираем sim→axis_mm→OK→OK
  14. Machine⇒Toggle Emergency Stop (F1)
  15. Machine⇒Toggle Machine Power (F2)
  16. Нажимаем Machine⇒Homing⇒All Axis - станок делает вид, что он "спозиционировался по всем осям в точку домашних координат " - т.е. катится до края пока не щёлкнет выключателем - так она находит свою "домашнюю позицию"
  17. Теперь можно нажать Machine⇒Run program
  18. Другой тестовый файл со сверловкой можно скачать через Mozilla Firefox или положить в общую папку. После этого из-под EMC² выбираем File→Open

Настройка HAL Scope

После запуска EMC² можно настроить виртуальный осциллограф:

  1. Нажимаем Machine⇒HAL Scope
  2. Выбираем режим 1000samples (16 channels) (можно нажать позже над кнопкой TRIGGER)
  3. Настраиваем 4 канала:
    1. щёлкаем на кнопку 1, нажимаем снизу на кнопку с названием, выбираем закладку Pins⇒stepgen.0.phase-A Двигаем движок вверх Vertical/Pos чтоб график был в верхней части экрана
    2. ...
    3. 3.2..3.4 - аналогично п.3а, только каждый следующий график сдвигаем ниже и ниже и сигналы меняем на phase-B..D
    4. ...
  4. переключатель переводим в режим Run mode: Roll
  5. переходим в основное окно, включаем F1,F2
  6. переходим в режим ручных команд (закладка MDI или кнопка F5) и пишем g1 x1 f1 (сдвинуться из текущей точки в x=1 со скоростью 1)

Первый запуск EMC² с настроенным k3sd станком.

Скачать архив ДЛЯ EMC² v2.4.3 (Ubuntu live-cd 10.04) с настройкой k3sd станка под плату. Распаковать надо в ~/emc2/configs. Если мышкой не получается, то скачиваем через Mozilla Firefox в папку ~/emc2/configs, открываем "терминал" Application→Acessories→Terminal и пишем до знаков #:

cd ~/emc2/configs       # войти в папку ~/emc2/configs
ls -la                  # показать содержимое папки. Должен быть файл k3sd.tgz
tar xvfz k3sd.tgz       # распаковать файл - получится папка с настройкой

После этого запускаем EMC² и выбираем конфигурацию k3sd. Нажимаем F1,F2, переходим в MDI (F5) и пишем команду как на картинке:
g1 x10 f1
N.B.: f1 вместо f10, чтобы медленнее ехало.

Небольшое отступление про настройку EMC² и "прямого" управления шаговым двигателем

Генератор stepgen имеет кроме стандартного режима step/dir иные возможности. Это можно подчерпнуть из Integrator Manual, глава 8.4.1 "Installing". Нас интересуеют "Four-step types".

В качестве первого, рассмотренного выше примера выберем type=5 (полношаговый, одна обмотка в один момент времени).

loadrt stepgen step_type=5         # Загрузить один генератор (stepgen.0)
net xstepa ⇒ parport.0.pin-02-out # Сигнал "X Step A" вывести на ножку 02 lpt-порта
net xstepa <= stepgen.0.phase-A    # Сам сигнал xstepa получать из phase-A генератора 0
setp parport.0.pin-02-out-invert 1 # Инвертировать выход. Причина - обмотка включается 0 на LPT
          # для всех phase-B..D вписываем соответсвенные строчки с pin-03..05

Типы простешего использования униполярных двигателей

  1. A→B→C→D→A - полношаговый, одна обмотка в один момент времени
  2. A+B→B+C→C+D→D+A - полношаговый двух обмоточный режим
  3. A→A+B→B→B+C→C→C+D→D→D+A - комбинированный полушаговый