Scrappy集成Grbl数控控制器和电源

这个版本描述了一个集成的单元

• 数控运动控制器,
• 控制器电源,
• 开关和融合电机电源，
• 中止/保存/恢复输入
• led指示器

它不依附于任何一台机器。将这些部分组合成一个简单的独立单元简化了玩与随机零碎的机器部件，如废CD/DVD驱动器雪橇。如果你没有把它们放在那里等待一个项目，那么主要部件的成本低于10美元，其余的部件可以从发现的残羹剩菜中提取。

．..强调2020年报废速度挑战的“报废”……

斯克皮斯克挑战赛的描述说两者之间有区别废物和废-没有说太多的区别. ...?所以让我们说:在去填埋场的路上被拦截的东西，直接从它被丢弃的形式恢复或重新使用废物; 并保留从过去被遗忘的垃圾中收获的残羹剩饭，因为它可能是现在任何东西的原材料废．

每个人都可以接触到不同种类的东西，所以这更像是一个鼓舞人心的例子，而不是一个可重复的“如何做”。你可以从你所在的地方出发，走到同样的终点。

其他人的一些惊人的项目提供了使这项工作成功的重要部分。

软件

• Grbl-“不妥协，高性能，低成本”运动控制软件“利用AVR芯片的每一个聪明的功能”，从低成本的Arduino板，如UNO提取高性能

硬件

• 步进电机驱动模块-采用由Pololu机器人与电子．驱动步进电机达到最佳性能是一件棘手的事情。有几个复杂的ic来帮助完成这项工作，Pololu开发了一个整洁的包，它已经成为许多不同的步进驱动ic的通用模块接口。
• Protoneer数控盾-所有的电源和接口细节之间(最多)四个步进驱动器和Arduino板在一个整齐的“屏蔽”格式
• Arduino UNO R3-运行Grbl并安装CNC屏蔽的微控制器板
• 所有这些都在一个单一的工具包，价格低于10美元(撰写本文时为美元)

• ~7伏直流稳压器-减少用于Arduino板载调节器输入的高电压电机供应。LM317可调节调节器——近半个世纪以来的一个常见部件——在简单的可调节模块中是如此便宜，以至于很难证明在这方面的任何更大努力是合理的。
• “杜邦”连接器部分

Scrapware,电

• 笔记本电脑电源砖-通常为16-20伏，比一些Pololu式步进驱动程序所能处理的电流还要大。Protoneer CNC屏蔽丝网显示12V-36V。A4988步进电机驱动程序，与上面链接的所有up套件一样，要求8V<电源<35V。
• 电源输入连接器-我喜欢“5路”接线柱，因为它具有灵活性
• 连接线-重到足以承载比你的电机驱动能处理的更多的电流
• 开关额定的总电流超过您的电机驱动器可以处理
• 保险丝-额定总电流小于电机驱动器所能处理的电流
• 保险丝支架
• 方便适用的废PCB
  • 瞬时开关(3)-用于中止、保持和恢复输入
  • led(3) -用于控制器电源，电机电源和电机使能指示灯
  • 电机电源开关室
  • 连接器和信号线
• 离散SMT
  • 330欧姆电阻器（3）-LED限流
  • NPN晶体管-切换高压指示灯LED
  • 47欧姆电阻限制晶体管基极电流
  • ‽收集废芯片电阻和SOTs?严重吗?是的。我成长在一个古老的通孔时代，开始学习这些新奇的表面安装的东西，通过收获，识别，收集和再利用容易的部分

Scrapware、机械

• 废木料-约6in x 3in/15cm x 8cm/手x手指
  • 或其它软质绝缘材料
  • 或硬材料和/或导电材料加PCB支架
• 用于安装开关和指示灯并覆盖保险丝/开关接线的方形物件
• 各种螺丝

我想要一个开关，用于数控屏蔽的高压供应，按钮为Grbl的中止，保持和恢复信号，也许一些LED电源/状态指示灯。

如果你曾经废弃过HP 930c，你可能会得到一个方便大小的PCB，有三个触觉开关，三个led，连接电线的连接器，一个开关的空间，和一点多巴胺来加强收集这些东西的习惯。甜的。

这就是准备就绪的中止、保持和恢复按钮。

但是如果把5伏或35伏的电压连接到led上，就会杀死它们。所以他们需要一点帮助。

这两个5V信号的LED只需要几百欧姆的电阻即可设置合理的电流。

一对330欧姆的片式电阻器解决了这个问题。一个简单地安装在相邻的销之间。另一个跨越了切割痕迹。照片上的注释显示了细节。

电机电源可以从~8V到~36V。这使得选择一个电阻通过指示LED设置电流变得更加困难。

相反，相同的5V电源和330欧姆电阻通过一个由电机电源控制的晶体管开关照亮LED。一个小创意的痕迹雕刻作出的空间，以放置一个清除SOT-23 NPN晶体管之间的LED和“地”和连接电机供应通过一个高电阻的晶体管的基础上，打开LED时，电机供应被打开。

同样，请参阅照片上的注释以了解具体的工作原理。

有了led的照顾，PCB准备好连接到CNC屏蔽周围的各个点。

大部分的连接在数控屏蔽去0.1英寸头引脚。切割每根电线的长度和终止与“杜邦”风格的女性别针使一个整洁的连接。为了方便起见，我将电机供电传感线连接到数控屏蔽螺杆端子上。那根线只需要一小段实心线(我使用了一个废头销)焊接到末端，而不是一个“杜邦”销。

看前面，led在顶部，连接器在右上方，连接是:

1. 接地
2. 开放
3. 5伏
4. 简历
5. EN(能力)
6. 持有
7. 电机+V
8. 中止

有关CNC护罩上的连接点，请参见照片上的注释。

“前面板”PCB还提供了一个开放空间，以添加一个5安培额定开关，以控制电机的电源供应。

一个简单的孔允许通过PCB安装开关。还有一个半深的小洞，可以防止开关扭曲。

起初，我想象开关与触觉按钮一致。这将为面板提供一行LED、一行标签空间、一行开关和另一行标签空间。但面板的角度和开关的深度要求将开关向面板上方移动。我还没有决定如何完成和标签的面板与这种安排。至少在钻一个无法使用的孔之前我已经知道了位置。。。这一次！

在选择零件的早期，我发现了一个来自不同打印机的废弃塑料手柄:

• “刚刚好”用于安装开关/LED PCB，包括PCB定位孔后面的材料余量，这样PCB就可以用几个螺丝连接
• 与后面的LM317模块和接线柱很好地配合
• 大到足以覆盖接线柱端子，保险丝和开关。

我安排了UNO/CNC屏蔽，调节器模块，面板PCB和“盒”位，和绑定柱，以适应废木基地。

然后是有线电源连接:

• + & -从LM317稳压器的输入端子到VIN和GND端子
• 从调节器的VOUT和GND到桶连接器的耳座上的Arduino
• 电机-从输入端子到-电源输入的数控屏蔽较重的电线
• 电机+从输入端子到熔丝座
• 电机+从保险丝座到开关
• 电机+从开关到数控屏蔽的+电源输入

我用的是实心线思维，这种思维方式可以很好地配合螺丝端子，确实如此，但处理硬线就很繁琐了。注意，未安装的电机电源开关仍然完全在其位置的照片。

和…差不多就是这样。

有了18.5伏特的电源，调节器散热器最终会变得足够温暖，摸起来不舒服。它可以在不受损的情况下变得更热，因此留下了足够的空间。我还没试过35V的长时间运行。如果在电机供电电压的高端运行，我可能会将LM317模块输出设置在Arduino稳压器可接受输入的高端附近，这样两个稳压器就可以分担热负荷。不同的电机控制器可能有足够不同的逻辑级功耗来产生差异。我自己只用过a4988。如果Arduino和CNC屏蔽确实比LM317+散热器提供的~35V输入功率更多，那么工作可能需要一个开关DC-DC转换器。

使用随机报废的电源砖和随机不兼容的插头

将随机不兼容的插头剪掉，换上一些常见的连接器。为此，我一直在使用RCY连接器，但并不是出于任何令人信服的原因。如果我认为我可能想要使用砖块来实现它的原始目的，那么我将把原始端放在一个配套的RCY连接器上，以便在调用时可以重新连接它。

然后用你使用的连接器制作可互换的两端。在这张照片中，我使用了一对香蕉插头，在一个随机的废弃笔记本电脑电源砖和Scrappy集成数控控制器之间。

蓝牙

一个HC-05蓝牙模块，115.2 KBPS，将其变成完全独立的运动控制器，只需要电力和一台机器来控制。

是的，有人会看到这里的照片，并警告你不应该直接连接HC-05的5V设备，因为这可能煮HC-05的3.3V RX输入引脚。他们是对的，你不应该那么做。因为没人能保证你不会煮HC-05。对于特别的连接，即不是真正用烙铁和计划做什么东西，我通常连接HC-05模块到5V I/O，还没有一个理由后悔这样做。但我还是不能保证你不会煮HC-05。看到第链接以上是关于如何连接HC-05到5V Arduino的更明智的指导。

不管怎样，在接上HC-05之后根据你最好的判断，你可以连接一些类似的东西G-Code2GRBL从你的手机和控制运动．