CNC Découpe fil chaud pour aéromodélisme: Partie 3/7

Essai des cartes et réglage des drivers des moteurs pas à pas :

Les essais vont se faire en plusieurs étapes parce que j’ai acheté d’une part un ensemble de carte à bas coût pour la Ramps 1.4 et les drivers A4988 et d’autre part mes cartes réalisées sont des prototypes.

J’ai trouvé sur “A ma Zon” un ensemble de carte Arduino Méga 2560 R3, Ramps 1.4 et 5 drivers A4988 pour 21.99 €. A ce prix je suis prudent, il y a surement “anguille sous roche”. Dès la réception je teste la carte Arduino Méga 2560 R3, elle fonctionne correctement. Ensuite je teste les drivers suivant le schémas ci-dessous ; avec un petit programme trouvé sur le net. Séquence: 200 pas lents dans un sens puis 200 pas rapides dans l’autre sens.

Essai_driver_A4988

Rappel : Suivant la provenance des drivers, ils respectent en général le schéma ci-dessous mais les valeurs des composants peuvent être différentes en particulier les résistances de mesure de courant des enroulements.

A4988-schema  DSCF0849

Sur la photo de mes drivers, les résistances S1 et S2 sont marquées R100 ce qui signifie 0.1 ohm, en utilisant la formule du datasheet  ITrip Max = VREF/ (8 x Rs) ce qui donne VREF = ITripMax x 8 x Rs soit en remplaçant Rs par 0.1 : VREF = ITripMax x 0.8 . Mon moteur permet un courant de 1.65 A  Je vais donc régler la VREF à 1.65 x 0.8 = 1.32 V . Pour les essais, il n’y a pas de radiateur et de ventilation, je règle VREF à 0.5 V , ce qui correspond à 0.625 A . La mesure de cette VREF se fait au multimètre calibre 2V, le commun raccordé à GND et le + sur le curseur du trimer. VREF est toujours présente dès qu’il y a du 5 V par la prise USB.  Attention: il est préférable de brancher la prise USB en premier, puis l’alimentation 12 V (puissance moteur). Pour mettre hors tension, débrancher le 12V et ensuite la prise USB. (Ceci pour la protection des drivers) .

Je passe les 5 drivers A4988 ils fonctionnent correctement.

fil_chaud_              fil_chaud_-001

Maintenant passons à la carte Ramps 1.4 !

J’enfiche la carte sur l’Arduino Méga, je mets en place un driver, je modifie mon programme Arduino afin d’utiliser les pins de la carte Ramps 1.4 , aux essais, le moteur se déplace très peu dans un sens et revient bien à sa position de départ. J’en déduis qu’il y a un problème du côté de la sélection des micro-pas. Je ne me suis pas trompé dans la position des cavaliers, pour les pas entiers il n’y a aucuns cavaliers. Je teste à l’ohmètre et je constate que les pins sont reliées, je dessoude les pins des cavaliers et là je découvre qu’elles sont reliées par une piste de cuivre.La sélection était donc de 1/16 pas ce qui explique que le moteur tournait très peu.  Il y avait bien “anguille sous roche”.

CNC Fil chaud 1
Les pins dessoudées montre les pistes qui relient les pads.
CNC Fil chaud 1-001
Une autre vue
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Coupure des pistes avec fraise et mini-perceuse. Traitement identique des 5 axes de la carte Ramps 1.4 .
CNC Fil chaud 1-005
Nettoyage, remontage des cavaliers positionnés en 1/2 pas, Dans mon programme d’essais, je met 400 impulsions au lieu de 200 afin que les moteurs  fassent 1 tour. Le test est concluant, les 5 axes fonctionnent.

Essais de mes cartes :

La carte Ramps 1.4 fonctionne correctement pour la commande des moteurs, je suis tout de même un peu inquiet pour le reste car elle va servir à lier l’afficheur LCD et la carte de commande au micro-contrôleur PIC. Maintenant passons aux essai de la carte PIC. Ne pas mettre le pic en place. Mettre sous tension par la prise USB, vérification de la tension de 5 V et 3.3 V. Vérification des continuités de tension jusqu’au support du PIC, vérification des continuité support du PIC et les connecteurs de la carte Ramps 1.4 . J’ai programmé le bootloader le PIC 18F4550 avec mon programmateur Pickit 3. Ensuite le PIC est inséré dans son support sur la carte ALDEN-IPL5X puis je branche la prise USB et je programme Firmware avec IPL5X_Tools tout c’est bien passé.

CNC Fil chaud 1-006

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Comparaison de la carte ALDEN-IPL5X et la carte Arduino méga 2560 R3.

Connexion de toutes les cartes :

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La carte Ramps 1.4 est enfichée sur la carte ALDEN-IPL5X
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La carte de liaison permet la connexion de l’afficheur et de la carte de commande.
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La façade est raccordée. L’instant de vérité arrive.
Lancement du logiciel RP-FC, branchement de la prise USB, ajustage du potentiomètre de contraste de l’afficheur, le rétro-éclairage est faible car on est sur l’alimentation USB. Lorsque l’on branche le 12v sur la carte Ramps 1.4,  la carte Pic est dotée d’une commutation automatique, le rétro-éclairage est normal.
Procédé à la configuration des interfaces.
Cofig_Interface Cofig_Moteur
CNC Fil chaud 1-005
Mettre hors tension les cartes et branchement des 4 moteurs.
Remettre sous tension, rebrancher la prise USB, avec la commande manuelle de RP-FC, exécuter des commandes sur les axes, c’est parfait les moteurs tournent.
Branchement d’un arc fil chaud, commande manuelle par le potentiomètre, la partie lit chauffant de la carte Ramps1.4 est utilisée. Tout fonctionne il n’y a plus qu’à mettre en boîte.
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Le coffret avec beaucoup de trous pour la ventilation.
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L’alimentation du fil chaud à droite
36 V 10 A et l’alimentation 12 V 10A à gauche.
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Câblage des bretelles entre DB25 et la carte Ramps 1.4.
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Raccordement des DB25 sur la carte  Ramps 1.4 .
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Cavalier à enlever pour l’utilisation des fins de course, le vert pour les fins de course mini, le jaune pour les fins de course maxi. Je n’ai prévu que les fins de course mini.
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Maintenant que tout est à demeure il faut régler le courant des moteurs pas à pas au nominal. Mes moteurs  supportent 1.65 A, je règle à 1.3v la VREF ce qui donne 1.625A .
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Remontage du ventilateur après réglage du courant des moteurs
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Vue du connecteur secteur équipé d’un interrupteur et d’un fusible 5×20 de 8 A ; l’idéal serait un fusible temporisé de 5 A pour supporter l’appel de courant des 2 alim. à découpage.
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La façade arrière
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La grille de ventilation située au dessus du ventilateur de la carte
Ramps 1.4.

Le boitier terminé :

CNC Fil chaud 1-026

Voici le câblage de l’ensemble :

cablage_alden1

Le plus délicat est réalisé, avec un peu de temps passé, les cartes à bas coût sont exploitables à condition de disposer des schémas. De plus j’ai une carte Arduino mega et un driver de rechange pour mon imprimante 3D.

A bientôt pour l’impression des pièces mécaniques.

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