Установка grbl 1.1 на Arduino uno. Основы работы в программе LaserGRBL.

Продолжаем разбираться, как можно сделать своими руками лазерный гравер из подручных средств. В предыдущей статье рассмотрели электронику лазерного гравера, и научились проверять и настраивать параметры для стабильной работы станка. Сегодня в статье рассмотрим программную часть: как установить и настроить прошивку grbl 1.1 на Arduino uno. А также рассмотрим основы работы с управляющей программой LaserGRBL.

Установка и настройка grbl 1.1.

Как вы помните из предыдущей статьи, мозгом нашего станка является Arduino UNO. Но микроконтроллер не умеет работать без специальной программы, которую нужно загрузить в Arduino. А после установки, прошивку нужно настроить под наш ЧПУ станок. Чем мы и займемся.

Установка grbl 1.1 на Arduino uno.

1. Установка Arduino IDE.

Сперва, нужно установить среду программирования Arduino IDE. Если она у вас установлена, то можете смело пропустить данный пункт.

Я уже рассказывал, как установить программу Arduino IDE, и настроить ее, в статье: «Программа Arduino IDE, бесплатно для Windows, Mac OS, linux. Прошиваем Arduino». Поэтому расскажу в вкратце основные этапы установки и настройки для операционной системы Windows.

Установка драйвера ch340.

1. Скачайте драйвер внизу статьи в разделе «файлы для скачивания».
2. Распакуйте архив
3. Запустите исполнительный файл CH341SER.EXE

4. В открывшемся окне нажмите кнопку Install
5. На этом установка завершена

Посленехитрых манипуляций, можно приступать к программированию Arduino UNO и других отладочных плат.

2. Установка библиотеки grbl 1.1.

Заходим на сайт github и скачиваем последнюю версию grbl 1.1. На момент написания статьи, это была версия v1.1h от 2019-08-25.

Прокручиваем страницу ниже и скачиваем Zip архив.

Также, скачать grbl 1.1 вы можете внизу сайта, в разделе "файлы для скачивания".

Дальше нужно установить библиотеку grbl 1.1. Это можно сделать двумя способами:

• Скопировать папку grbl, из архива, в папку с библиотеками Arduino, которая располагается по следующему пути: Документы\Arduino\libraries.

• Установить через менеджер библиотек:

1. Для этого нам необходимо подготовить архив. Так как архив содержит не только библиотеку, но и документацию, то, по аналогии с первым способом, открываем архив, и копируем папку grbl, например, в папку Загрузка.
2. Затем создаем zip архив grbl.zip.
3. Заходим в Arduino IDE и выбираем в меню: Скетч –> Подключить библиотеку –> Добавить .ZIP библиотеку…
4. Выбираем архив grbl.zip, который мы создали, и нажимаем кнопку «Открыть». После установки вы увидите надпись, что библиотека успешно добавлена.

После установки библиотеки нужно загрузить grbl 1.1 в Arduino UNO.

3. Установка grbl 1.1 на Arduino UNO.

После установки библиотеки grbl 1.1,заходимв меню Файлы –> Примеры, и в списке ищем пример «grbl». Открываем пример «grblUpload».

В примере ничего менять не нужно, его нужно загрузить в Arduino UNO. Для этого, в пункте меню «Инструменты», выбираем плату «Arduino UNO» и порт, к которому подключена плата. В моем случае это «COM9».

Теперь мы можем загрузить прошивку GRBL 1.1 в Arduino UNO.

Для этого нажимаем на кнопку «Загрузить». После компиляции скетча, код будет загружен в микроконтроллер. И вы увидите надпись «Загрузка завершена».

Также вы увидите надпись оранжевого цвета «Недостаточно памяти, программа может работать нестабильно». Но не пугайтесь, все будет работать отлично.

Настройка GRBL 1.1 лазерного гравировального станка.

Проверить, загрузилась ли прошивка GRBL 1.1, и посмотреть настройки можно в мониторе последовательного порта.

Для корректной работы нужно обязательно выбрать скорость в 115200 бод. И вы увидите в мониторе порта версию прошивки grbl. Это означает, что все сделано правильно, и можно приступать к настройке станка.

Чтобы посмотреть все настройки, достаточно в монитор порта отправить команду «$$». И вы увидите все настройки, которые установились по умолчанию с прошивкой.

Данные настройки нужно подправить под параметры вашего станка. Подробное описание настроек GRBL v.1.1 на русском, смотрите на моем форуме: «Настройки GRBL v.1.1 на русском».

В предыдущей статье я рассказывал, чтобы проверить работу изменения мощности лазера, нужно отправить команду в монитор порта. После того, как отправим команду M3 S1, в монитор порта, в ответ получим значение «ок».

Это означает, что команда корректна, и она успешно обработана. Дальше можно проверить другие команды, описанные в предыдущей статье: M3 S255 и M5.

Как отправлять команды, научились, сейчас будем настраивать лазерный гравировальный станок на Arduino UNO. Для этого нужно вспомнить параметры из предыдущей статьи, сколько нужно сделать шагов, чтобы наш станок переместился на 1 мм по оси X, Y. Для обеих осей это значение получилось 400. Данные параметры нужно указать в настройках. В монитор порта отправляем команды:

• $100=400
• $101=400

Затем, нам нужно указать максимальную скорость перемещения в мм/мин по осям Х, Y. Так как у меня станок на винтах, и он достаточно медленный, данное значение было подобрано, и равняется 500. Для того, чтобы эти параметры добавить в настройки, отправляем данное значение в монитор порта:

• $110=500
• $111=500

Дальше, нам нужно установить ускорение по осям. Также, опытным путем, было подобрано значение 16 мм/сек^2. Для обновления данных параметров в настройках отправляем следующие команды:

• $120=16.000
• $121=16.000

Также, нас интересует параметр $30=1000 Максимальные обороты шпинделя, Об/мин. Не смотря на то, что написано управление оборотом шпинделя, данный параметр используется для определения максимальной мощности лазера. Данное значение можно оставить без изменения. Но если будете менять, то не рекомендую ставить слишком большое значение, или значение меньше 255.

Также можно настроить $20=0 Мягкие границы. Это программный размер станка, и от нулевой точки станок не сможет переместиться больше, чем на значения, указанные тут: $130=200.000 Максимальное перемещение оси Х, мм, и $131=200.000 Максимальное перемещение оси Y, мм.

Остальные настройки оставляем без изменений.

Управлять и настраивать станок можно через монитор последовательного порта. Но также это можно сделать и с использованием Управляющей программы, например LaserGRBL.

Программа LaserGRBL.

Программа LaserGRBL предназначена для работы с лазерными станками с GRBL прошивкой. Это, наверно, и понятно из названия программы.

Описание программы LaserGRBL.

Кратко рассмотрим все основные возможности программы, а начнем с главного окна программы LaserGRBL.

1. Главное меню
2. Консоль. Аналог монитора порта.
3. Кнопки управления. Можно добавлять свои. Из коробки идут всего 3 первые кнопки.
4. Подключение к станку. Выбираем порт и скорость. Аналогично Arduino.
5. Панель управления осями. Позволяет перемещать по осям, изменяя скорость и расстояние перемещения при одном нажатии на кнопку.
6. Рабочее поле. Здесь выводится эскиз гравировки.
7. Выбор файла для гравировки и процесс выполнения. Маленький серый треугольник - это кнопка запуска гравировки. Когда выбран файл для гравировки, кнопка меняет цвет на зеленый.

Настройка GRBL 1.1 в программе LaserGRBL.

Настроить прошивку GRBL 1.1 можно, по аналогии с настройкой, через монитор порта, для этого в программе LaserGRBL используем командную строку в консоли (2). Также есть более простой способ настройки, для этого заходим в пункт меню GRBL –> Конфигурация GRBL.

В открывшемся окне меняем значения в колонке «Значение». И после изменений нажимаем кнопку «Записать». Все настройки будут записаны в память микроконтроллера.

Данный инструмент также позволяет импортировать и экспортировать настройки, что помогает без проблем сохранить настройки и, при необходимости, загрузить обратно.

Управление осями в программе LaserGRBL.

В панели управления осями (5) можно управлять перемещением по оси X и Y, с помощью кнопок со стрелками.

Кнопка с изображением домика возвращает все оси в нулевую точку. С левой стороны вертикальный ползунок настраивает скорость перемещения. С правой стороны ползунок позволяет менять шаг перемещения по осям от 0,1 мм до 200 мм. При любом перемещении в консоли выводятся команды, которые выполняются, и которые уже выполнены.

Синий крестик на рабочем поле (6) показывает, где сейчас находится лазер.

Выбор файла для гравировки.

Для того, чтобы выбрать файл для гравировки, нужно нажать на иконку папки, в поле Выбор файла для гравировки (7).

Откроется окно выбора, затем выбираем нужный рисунок, или векторное изображение в формате .svg, после чего откроется окно настройки изображения для гравировки. Здесь можно поиграть с настройками и выбрать тот вариант, который вас устраивает. Также можно сделать гравировку только контура изображения.

Нажав кнопку «Далее», откроется всплывающее окно настройки скорости станка, и команды, которые нужно отравлять для работы лазера (M3 и M5). Также можно выставить максимальную мощность лазера. Я выставил 500, так как мой станок не быстро перемещается, и при этом лазер сильно прожигает. На половине мощности гравировка проходит максимально качественно.

После нажатия кнопки «создать», откроется основное окно программы, и на рабочем поле появится наш рисунок, с отображением всех перемещений станка при гравировке изображения.

Для запуска гравировки нужно нажать на кнопку «пуск», после чего начнется гравировка с отображением, в режиме реального времени, расположения лазера.

Также вы можете посмотреть, сколько, ориентировочно, гравировка займет времени, и сколько уже выполнено, в разделе «прогресс».

Добавляем дополнительные кнопки управления в программу LaserGRBL.

В программе есть стандартные кнопки управления (3), давайте добавим еще несколько необходимых, для комфортной работы с лазерным гравером. Ниже представлены иконки с командами.

Правой кнопкой мыши кликаем на нижнем поле программы, и нажимаем «Добавить кнопку». С левого края, нажимаем на пиктограмму и выбираем, из Папки «Иконки», изображение.

Далее, копируем его название, и открываем. Выбранное изображение появилось на месте пиктограммы. Далее, в поле «Всплывающая подсказка», добавляем текст подсказки. В поле GCode прописываем команду.

Пример нескольких кнопок для программы LaserGRBL:

· Включить лазер

Команда: M3 S255

При нажатии на кнопку «Включить лазер», лазер начнет работать на максимальной мощности.

Важно, чтобы отключить «Блокировку включения», вы должны сместить лазерную головку кнопками перемещения (установите минимальное перемещение в 0,1 мм)

Будьте очень внимательны, обязательно наденьте очки, так как лазерное излучение очень вредно для глаз.

· Выключить лазер

Команда: M5

При нажатии на кнопку, лазер будет выключен моментально. Режим безопасности включения работать не будет.

· Прицелиться

Команда: M3 S1 (либо M3 S2)

Если Ваш станок имеет ТТЛ модуль (поддержку градиента серого), то при нажатии на кнопку включается лазер на малой мощности, иногда значение S1 может быть больше, прицелиться будет просто.

Важно, чтобы отключить «Блокировку включения лазера» в LaserGRBL, вы должны сместить лазерную головку кнопками перемещения (установите минимальное перемещение в 0,1 мм)

· Границы гравировки

Команда:

• M3 S2
• G0 X[left] Y[bottom] F4000
• G1 X[right] F4000
• G1 Y[top] F4000
• G1 X[left] F4000
• G1 Y[bottom] F4000
• M5
• G0 X0 Y0 F6000

Кнопка для подсветки рамки, границы будущей гравировки. Важно, LaserGRBL работает с картинками, а не с векторами, поэтому подсветка будет обозначать холст картинки.

Это несколько вариантов дополнительных кнопок. Внизу статьи добавлю архив с набором кнопок, который можно импортировать в программу.

Для этого по полю пользовательских кнопок нужно щелкнуть правой кнопкой мыши. В выпадающем списке выбираем " Импортировать пользовательские кнопки ". Выбрать архив и подтвердить добавление каждой кнопки.

На панели появятся дополнительные кнопки.

Подведем итог.

На первый взгляд, все просто и понятно. Но это только минимальные описания для данного ЧПУ станка, которые позволят запустить станок. Если вам понадобится тонкая настройка каких-то параметров в прошивке GRBL 1.1, или в работе программы LaserGRBL, то полученных знаний будет недостаточно. Придётся потратить время на изучения мануала.

В дальнейшем планирую развивать данную тему, и подробнее рассказать про создание станков на Arduino. Поэтому все аспекты тонкой настройки буду постепенно добавлять в свои новые проекты.

Понравился проект Установка grbl 1.1 на Arduino uno. Основы работы в программе LaserGRBL? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Фотографии к статье

Файлы для скачивания

	драйвер ch340.zip	186 Kb	4918	Скачать Вы можете скачать файл.
	фаил пользовательских кнопко Custom Buttons.zip	23 Kb	5141	Скачать Вы можете скачать файл.
	Иконки - команды (Laser GRBL).zip	982 Kb	5057	Скачать Вы можете скачать файл.
	grbl-1.1.zip	149 Kb	6512	Скачать Вы можете скачать файл.
	LaserGRBL.zip	4340 Kb	6066	Скачать Вы можете скачать файл.