Réaliser sa fraiseuse : La partie électronique

Note importante pour les novices : tout ceci est pour un ordinateur équipé de Win98se (ou en DOS, Win95, winMe) , la gestion du port imprimante sous XP, NT est différente.

Vous voulez faire mais à votre rythme, en comprenant ce que vous faites et si possible sans trop de dépenses. Quelques conditions à remplir :

a) être connecté à Internet, car c'est vraiment une source énorme de documentation et de réalisation,
b) s'abonner à une liste de diffusion traitant le sujet, il ne faut pas être rebuté par la lecture car il va y en avoir :
    - decoupecnc@yahoogroupes.fr qui concerne la découpe au fil chaud du polystyrène expansé et extrudé....   Il convient lors de réaliser sans réfléchir une rustica : http://www.teaser.fr/~abrea/cncnet/table/rustica/rustica.phtml, son électronique : la mm2001 de Michel Maury : http://gm.cnc.free.fr/#interfaces et télécharger le logiciel de Gilles Muller : GMFC.

    - http://fr.groups.yahoo.com/group/aero-maniacs, http://fr.groups.yahoo.com/group/cnc25, http://groups.yahoo.com/group/CnFraise, http://fr.groups.yahoo.com/group/ninoscfao sont des listes qui traitent de fraisage à des titres divers.

c) récupérer le plus possible : les  imprimantes à aiguilles 132 colonnes, celles que le détaillant en matériel informatique reprend mais qui ne sait plus quoi en faire et vous les donnera facilement si vous lui expliquez votre projet, les imprimantes laser H.S. des entreprises, les onduleurs en panne (en 5 ans la batterie est morte, donc on change...). Je donnerais à chaque fois la source des mes récups.

Si vous voulez avoir des moteurs avec un tant soit peu de pêche, il faut commander des moteurs bipolaires et réserver les unipolaires à d'autres montages, donc des moteurs pas-à-pas à 8, 6 ou 4 fils et laisser les 5 fils pour d'autres usages.

Quelques exemples (la prise est là pour l'échelle)
:
Correct (132 colonnes) Super (Laser) Trop faible (jet d'encre) Excellent mais pour la rustica (80 colonnes)  Excellent aussi pour la rustica (scanner)

Vous pouvez aussi récupérer dans ces matériels, tout le nécessaire pour faire son alimentation, transfos (onduleurs), pont de diodes (imprimantes à aiguilles), les condensateurs de filtrages (100 nF, ils sont notés 104 ; les gros électrochimiques notés xxx microFarads, micro avec le signe mu en grec), les interrupteurs, les roulements à billes, les courroies crantées, les poulies crantées. la prise centronics de l'imprimante (un décapeur thermique pour dessouder est bien pratique) et enfin les circuits L297,  L298 et les 6 diodes (imprimantes à aiguilles).

Les typons de circuit imprimé ont été faits avec Proteus, une version de démonstration est téléchargeable en http://download.com.com/3002-2078-5107833.html, vous pouvez même modifier les schémas mais pas les sauvegarder.

Pour imprimer les typons, il faut du transparent pour rétroprojection et une imprimante laser, pour insoler le circuit, une boîte à insoler UV, à la rigueur une lampe à bronzer, pour révéler, une cuillérée à soupe rase de soude par litre d'eau (produit pour déboucher les lavabos en microbilles), pour graver du perchlorure de fer mais je préfère avec le l'acide chlorhydrique et  de l'eau oxygénée (mode d'emploi).



Le fichier lyt à utiliser avec Proteus est ici.
Une version imprimable directement avec Adobe Acrobat Reader (gratuit et utilisable avec tout ordinateur) est disponible en couleur pour implanter les composants et en noir et blanc pour la gravure, il convient de faire des essais d'impression sur papier avant d'utiliser le transparent car il arrive que les lasers aient besoin d'un coefficient pour respecter l'échelle).



Les pastilles sont à découper puis ovalisées pour faciliter le refroidissement par convexion. Ce travail devient inutile si on utilise une barre comme refroidissement qui traverse le circuit.

 

Les pastilles sont à découper puis ovalisées pour faciliter le refroidissement par convection. Ce travail devient inutile si on utilise une barre comme refroidissement 

 







J'ai utilisé un radiateur d'onduleur mais un tube carré d'acier peut aussi être utilisé, attention de connecter la masse au tube.
Avantage, les trois circuits sont fixés sur le tube (pas de mica puisque tout est à la masse), côte à côte et on fixe le tube dans la boîtier.
On peut tout de suite tester son circuit avec le moteur pas-à-pas et un potentionmètre de 1k, un condensateur de 100nF et une résistance de 4,7 Kohms, la valeur du potentiomètre permet de régler l'intensité qui traverse le bobinage du pas-à-pas, sachant que le voltage d'alimentation du moteur peut atteindre 36V san problème. Attention à ne pas laisser de fils pour cette platine trop longs, voir les archives de janvier et février 2006 sur http://fr.groups.yahoo.com/group/ninoscfao/
avec les problèmes de Thierry Monnot. Les mèls rela tifs à la gestion de l'alimentation sont très pertinants.

La mise à la masse de clock fait avancer d'un pas.
La mise à la masse de Full permet le mode pas entier alors que sans cavalier on est en mode demi-pas.
la mise à la masse de sens inverse le sens de rotation.
La mise à la masse de control permet de couper le courant sur le moteur qui devient libre.


Comment brancher les pas-à-pas ?

Moteurs à 4 fils, il y a deux bobinages : avec un ohmmètre, repérer les paires de fils qui donne une faible résistance, chaque paire définit une bobine.

Moteurs à 6 fils, il y a deux fois deux bobinages en série, entrée, point milieu et sortie : l'ohmmètre doit donner  3 sortes de valeurs : x, le double de x et infini. Ceci définit deux séries de 3 fils qui vont ensemble. Ne garder dans chaque série que les deux qui donnent la valeur 2x on peut aussi mettre les bobinages en parallèle mais il faut un moteur 8 fils.

Moteurs à 8 fils : il y a 4 bobinages indépendants, il faut les mettre par deux en série ou en parallèle, je n'ai jamais eu à savoir comment reconnaître les bobinages, c'est une bonne question à poser sur une liste de diffusion !




Un boîtier de lecteur de cédéroms multiples me semble parfait pour intégrer mes interfaces.
Deux transfos (onduleurs) vont faire l'alimentation en 33V des pas-à-pas.



La commande des interfaces


Une platine d'essai sur le principe des kits COMIO

Je suis parti du schéma d'une interface COMIO du commerce et je l'ai adapté à mes besoins.

Une prise centronics car les câbles d'imprimantes sont toujours disponibles.

J'ai aussi ressenti le besoin de leds pour visualiser l'état des entrées et des sorties.

J'ai repris la partie du circuit qui permet à l'ordinateur de recevoir un signal régulièrement. Le fil vert c'est parce que lors des essais j'ai  eu envie de voir mon moteur touner tout seul, donc j'ai connecté sur la sortie clock et le 74ls245 a interdit de voir les créneaux jusqu'à installation d'une diode 1N4148.
Le fichier lyt est passé de la version 1, à la version 2, puis version3.

La version définitive aurait dû être : schéma d'implantation et typon, mais mon boîtier ne ne laissait pas la place. Enfin si cela peut vous servir c'est avec plaisir.

J'ai testé avec l'excellent Parmon , ici en fichier zip.

Récapitulation des broches configurables :

connecteur sur la centronics sur le db de l'ordinateur
1 8 et 9 8 et 9
2 6 et 7 6 et 7
3 4 et 5 4 et 5
auxilliaire 2 et 3 2 et 3
signal horloge externe 11 11
entrées pour fins de course 10, 12, 13, 32 10, 12, 13, 15



La version définitive


Comme il restait des entrées et des sorties libres, j'ai voulu ensuite les intégrer.

C'est presque fini, il me manque une barette sécable à acheter.

J'ai déporté le potentiomètre de l'horloge en façade avant du boîtier, ainsi que l'ensemble qui permet de régler le Vref de l'interface L297-L298 et la régulation de l'alimentation 5v.
J'ai aussi sorti le signal horloge qui n'est plus relié à la prise centronics, il devient indépendant et utilisable comme on le désire, soit pour fait une avance automatique des moteurs, soit comme signal d'interruoption pour une entrée du PC

Sur la photo il manque un strap, un condensateur et la prise HE10
Essai réalisé tout va bien....

Le fichier lyt, le typon, le schéma d'implantation.

Je vais donc avoir :

Type sur la centronics sur le db de l'ordinateur nom
sortie moteur 2 et 3 2 et 3 data 0, 1
sortie moteur 4 et 5 4 et 5 data 2, 3
sortie moteur 6 et 7 6 et 7 data  4, 5
sortie moteur 8 et 9 8 et 9 data 6, 7
autres sorties 1, 14, 31, 36 1, 14, 16, 17 strobe, autofd, init, select
entrées 10, 11, 12, 13, 32 10, 11, 12, 13, 15 ack, busy, paperEnd, selectIn, error


Pour avoir des renseignements complémentaires ou m'indiquer vos remarques et conseils :

Francis : email  franc.rousselarobasewanadoo.fr