GRBL ESP32 подключаем двигатели, шпиндель, SD карту.

Продолжаем изучать прошивку GRBL ESP32. Сегодня подключён шаговый двигатель, шпиндель, а также картридер для чтения карты памяти формата microSD. И проверим, как это все работает. Покрутим двигателями. Запустим пробный файл с карты памяти и проверим, как включается шпиндель станка. Ну что, приступим!

Электроника для GRBL ESP32.

Давайте посмотрим, что нам понадобится для сегодняшнего эксперимента. Практически все элементы, которые буду использовать, уже использовал в своих уроках и проектах. И походу буду делать ссылки на предыдущие уроки и проекты, чтобы не переполнять сегодняшнее описание электроники.

Паять ни чего не будем, а соберём навесной монтаж. И поможет нам в этом «Провода и Dupont Разъем для ЧПУ станка». Делаем необходимое, количество проводов с нужным количеством подключений. Это необходимо сделать потому, что у ESP32 всего 1 вывод – 3,3 вольта. И 2 вывода GND.

Нам понадобится следующая электроника:

1. Плата ESP32. Используя одну из самых распространённых версий Devkit.
2. Блок питание на 12 вольт, 5 ампер.
3. Блок питания 5 вольт для подключения питания ESP32.
4. 3 шаговых двигателя NEMA 17 17HS4401. С проводами, которые идут в комплекте.
5. 3 модуля шаговых двигателей. Что это такое, читайте в статье: «Модуль для подключения драйверов A4988 и DRV8825».
6. 3 драйвера A4988. Про них так же есть статья: «Драйвер шагового двигателя A4988».
7. Модуль карты памяти. И про него у меня на сайте есть блог уроков: «Считывание данных с SD карты, и сохранение их как «переменные»», «Библиотека SD Arduino. Выводим информацию о SD карте» и пр.
8. Карта памяти microSD.
9. Светодиод и резистор на 220 Ом.
10. Макетная плата для подключения светодиода, но можно обойтись и без неё.

С электроникой определились, осталось все подключить.

Схема подключения электроники для создания 3 осевого ЧПУ станка на ESP32.

Подключение начну с напоминания, что такое модуль шагового двигателя. Более подробное описание модулей и драйверов читайте в разделе сайта: «Обзор электроники для ЧПУ станков и 3D принтеров».

Модуль шагового двигателя A4988 позволяет подключить драйвер к микроконтроллеру, а в свою очередь, к данному модулю мы можем подключить шаговый двигатель. Это позволяет при использовании минимального количества проводов подключить драйвер шагового двигателя к микроконтроллеру к такому, как ESP32. Что нам и нужно.

Схема подключения трех драйверов A4988 к ESP32.

Как видно из схемы нам можно подключить, всего 2 сигнальных провода: STEP – оранжевого цвета и DIR – проводник голубого цвета. И 2 провода питания 3,3 вольта.

У вас, наверное, появился резонный вопрос. Откуда мы знаем, что куда подключить? Об этом я рассказываю в прошлой статье про GRBL ESP32: «Установка и настройка GRBL ESP32». Мы выбираем готовый файл конфигурации ЧПУ стана. И в этом файле конфигурации прописаны все подключения, в нашем случае это файл «3axis_v4.h».

Так же на схеме у меня подключён светодиод. Он имитирует включения и выключения шпинделя. Так как я использую подключение без ШИМ сигнала. Светодиод включается, когда мы подаём команду М3 и выключается, когда мы подаём команду М5. К этому контакту можно подключить реле, которое будет включать и выключать, например, дремель. Как я использовал в моем самодельном ЧПУ станке: «Самодельный CNC станок из мебельных направляющих на базе Arduino UNO».

Подключаем SD – модуль и питание 12 вольт для шаговых двигателей.

Модуль SD карты подключён по шине SPI, поэтому достаточно взять распиновку платы ESP32 и подключить соответствующие контакты. Также для того, чтобы драйвера могли подавать сигнал высокого уровня на шаговые двигателя, нужно подать питание от 12 до 24 вольт. На схеме проводники линии 12 вольт обозначил пунктирными линиями, чтобы не перепутать.

Схема подключения для создания 3 осевого ЧПУ станка на ESP32.

Все готово, осталось подключить шаговые двигателя и проверить, как все работает.

Прошивка GRBL_ESP32. Управление двигателями и запуск управляющей программы через веб – интерфейс.

Схема подключена. Прошивка залита. Если вы не загрузили прошивку и не произвели настройки станка. Вернитесь на предыдущую статью и сделать все необходимые настройки. В противном случае у вас ничего не заработает.

Продолжаем настаивать веб – интерфейс. И для этого нужно сделать некоторые дополнительные настройки, которые упростят работу с ЧПУ станком на ESP32. Давайте подключим станок к нашей Wi-Fi сети.Это позволит работать со станком внутри нашей домашний или рабочий Wi-Fi сети.При этом у вас на компьютере будут все привычные функции, интернет, социальные сети и прочие блага.

Для этого перейдём во вкладку "ESP3D". Тут нам необходимо добавить логин и пароль от нашей Wi-Fi сети. Затем сохраним изменения.

Так же нам нужно переключиться на работу в режим STA. Для этого в настройках «Radio mode» выбери «Клиент (STA)». Вы также можете использовать статический IP адрес вашего устройства, если вы знаете, как настраивать статический IP адрес ваш Wi-Fi роутере.

Затем перезагрузи устройство и в мониторе порта увидим IP адрес нашего устройства. Вбиваем данные IP адрес в строку браузера, мы попадаем в веб-интерфейс управления ЧПУ станком на ESP32.

Работа с файлами на SD карте.

Установил карту от 3D принтера. И думал, что все файлы и папки просто не будут доступны. Ну вот, сюрприз, все на месте. Конечно же, я шучу! Я догадался, что так и будет.Нельзя же, я столько времени занимаюсь чтением, обработка и запись данных на SD карты.

При переходе в папку видны все файлы. Так же есть индикатор, показывающий, сколько памяти всего и сколько памяти используется. Это достаточно удобно, но сейчас карты памяти большие, и заполнить память текстовыми документами очень сложно. Данный функционал не является необходимым, но достаточно удобный и полезный.

Что меня порадовало, это возможность загрузки файлов. Да, да! Не нужно доставать карту памяти. Просто выбираем файл, и по воздуху файл загружается на карту памяти. Это очень удобно. Ну, это я тоже предвидел. У меня даже есть статья, как это сделать самостоятельно: «Файловая система SPIFFS в ESP8266 и ESP32».

Загруженные файлы и папки можно удалить. Для того чтобы запустить файл в обработку, нужно нажать на кнопку «пуск».

Как выглядит процесс обработки в веб-интерфейсе ESP32 GRBL.

После того как мы выбрали файл с программой и нажали на кнопку запуска, начинается процесс обработки. О чем сигнализирует шкала процесса в разделе «GRBL». Также появляется кнопка «пауза». Позволяющая приостановить процесс обработки и кнопка обновить.

Также в разделе «Команды» видим информацию о названии обрабатываемого файла и процент выполнения.

Да, визуализации процесса нет. Ну, в принципе, это не критично. Проверить можно в сторонних программах и приложениях. Например, в «Онлайн программа для симуляции готового G-Code для ЧПУ».

Тут видим количество проходов,глубину и все перемещения.Минимальная, но достаточная информация, которая позволяет определить, что файл управляющей программы создан корректно.

Так же для людей, знающих G-code, достаточно пробежаться по коду и будет понятно, что все в порядке и можно запускать файл в обработку.

Подойдём итоги.

Как видим, первый запуск прошёл успешно. Все работает, двигателя вращаться. Светодиод, сигнализирующие включение шпинделя, отрабатывает отлично.Так же мы видим все файлы, которые хранятся на карте памяти, и можем запустить необходимые файлы для обработки. Каких-то непредвиденных ситуаций не было, запуск прошёл успешно.

В следующей статье рассмотрю, как установить данную электронику на лазерный гравировальный станок. Который я собирал в предыдущих проектах. Поменяю CNC shield v3 на ESP32. И по воздуху отправлю файлы для гравировки. Так же посмотрю, с помощью каких программ можно создать G-code. Но это будет следующая статья.

Понравился проект GRBL ESP32 подключаем двигателя, шпиндель, SD карту? 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