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Cartes électroniques CNCFun

Cette page est consacrée à la réalisation des cartes de contrôles de ma CNC.
C'est le fruit de nombreuses recherches sur le net et l'adaptation à mes besoins de circuits connus avec quelques améliorations.
Les circuits imprimés sont double-faces, métalisés et sérigraphiés.


1) Carte alimentation
2) Carte interface parallèle
3) Carte 2A
4) Carte 4A
5) Carte USB

Carte alimentation.


La carte alimentation se compose de plusieures parties:
alimentation des moteurs PAP pour 4 axes.
alimentation 5V des cartes électroniques pour 4 axes ainsi que pour la carte interface.
protections de chaque sortie par fusible individuel.
Pour compléter la carte, il faut y ajouter:
un transformateur 2 X 12V 225 VA pour les cartes 2A ou 300 VA pour les cartes 4A.
un transformateur 2 X 6V 75 VA pour le 5V des cartes 2 ou 4 A ainsi que pour l'interface.
un pont redresseur 25 A pour l'alimentation des moteurs.

alimpcb.jpg
CI alim
alim.jpg
Alim

Carte interface parallèle.

La carte d'interface assure la connexion avec le PC via le port parallèle.
Les caractéristiques sont:
Connecteur DB25 femelle.
Raccordement de 4 axes, soit 4 cartes de puissances du type STEP/DIR.
Transmission du signal ENABLE moteur via logiciel.
Connexion de 5 contacts auxilliaires: ex Fin de courses, palpeur d'outil, arrêt d'urgence...
Commande de 3 équipements tels que: moteur de broche, aspirateur, lampes, arrosage... via relais classiques ou relais statiques sur la même carte.

interfpcb.jpg
CI interface
interfrel.jpg
Interface relais classiques
interfstat.jpg
Interface relais statiques

Carte de puissance 2A.

La carte de puissance 2A est basée sur le couple bien connu et éprouvé L297/L298.
Elle permet de piloter des moteurs bipolaires jusqu'à 2A sous une tension max de 40V.
La carte est équipée de 2 connecteurs pour assurer un raccordement aisé:
1 connecteur 6 broches :Enable, Step, Dir , 5V ,GND, Alim moteur. 1 connecteur 4 broches : raccordement ABCD du moteur.
Un potentiomètre permet de régler le courant destiné au moteur.
Des points de test permettent de mesurer la Vref (réglage courant moteur),l'oscillateur, et les diverses tensions.
Possibilité de ramener la tension moteur sur un voltmètre externe, ainsi qu'une led présence 5V.
Une Led HOME sur la carte permet de contrôler le bon fonctionnement de la carte lors de l'envoi de Step.
Possibilité de gérer le pas, le demi-pas, l'enable moteur, le mode du L297 au moyen d'un mini switch.
La carte possède un système de protection qui enclenche la tension moteur si le 5V est présent.
Dés que le 5V disparait, la tension moteur est coupée.
Cette protection évite de griller les composants si la tension moteur était appliquée en l'absence du 5V.
L'ordre des broches assurent un passage rapide d'un carte 2A vers une 4A sans modification de cablâge.

pap2apcb.jpg
CI carte 2A
pap2a.jpg
Carte 2A

Carte de puissance 4A.

La carte de puissance 4A est construite autour du L297 et du L6203.
Elle permet de piloter des moteurs bipolaires jusqu'à 4A sous une tension max de 40V.
La carte est équipée de 2 connecteurs pour assurer un raccordement aisé:
1 connecteur 6 broches :Enable, Step, Dir , 5V ,GND, Alim moteur
1 connecteur 4 broches : raccordement ABCD du moteur.
Un potentiomètre permet de régler le courant destiné au moteur.
Des points de test permettent de mesurer la Vref (réglage courant moteur),l'oscillateur, et les diverses tensions.
Possibilité de ramener la tension moteur sur un voltmètre externe, ainsi qu'une led présence 5V.
Une Led HOME sur la carte permet de contrôler le bon fonctionnement de la carte lors de l'envoi de Step.
Possibilité de gérer le pas, le demi-pas, l'enable moteur, le mode du L297 au moyen d'un mini switch.
La carte possède un système de protection qui enclenche la tension moteur si le 5V est présent.
Dés que le 5V disparait, la tension moteur est coupée.
Cette protection évite de griller les composants si la tension moteur était appliquée en l'absence du 5V.
L'ordre des broches assurent un passage rapide d'un carte 2A vers une 4A sans modification de cablâge.

pap4apcb.jpg
CI carte 4A
pap4a.jpg
Carte 4A

Carte USB

Aprés de longs mois de travail acharné, Yvon a mis au point notre carte USB. Elle fonctionne à la perfection.
La carte mère intégre la commande et la puissance. Elle permet via une connexion USB de piloter une machine 3 axes.
La carte est équipée de driver 1,5A. La technologie utilisée permet de travailler sans aucun refroidisseur.
Nous étudions un nouveau driver de 5A max sur lequel, au moyen de dil switch, on pourra choisir une gamme de 12 courants de sortie dans une plage de 1,5A à 5A et ce toujours sans refroidisseur.
Toutefois, pour la version 5A, il est recommandé d'avoir un petit ventillateur dans le boitier pour assurer une extraction de la chaleur produite par l'électronique.
Les contacts de prise d'OM sont gérés par la carte ainsi que l'arrêt d'urgence, le palpeur d'outil et un palpeur 3D sur l'axe Z.
Au niveau des sorties, la carte active 2 relais de puissances intégrés sur la carte alim et peut commander 2 sorties digitales supplémentaires propre à l'utilisateur.
Elle possède également une sortie analogique 0-10V pour commander la vitesse de rotation d'une broche.
Bertrand, le concepteur de Galaad est occupé à intégrer notre carte directement dans son logiciel, merci Bertrand.

Quelques photos du boitier et des cartes.
usb_001.jpg
Usinage boitier

usb_002.jpg
Ventillation

usb_003.jpg
Face avant

usb_004.jpg
Face arrière

usb_005.jpg
Carte mère

usb_006.jpg
Driver 1,5A



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