Arduino Uno İçin CNC (Computer Numerical Control) Shield V3 (A4988)

Arduino UNO için CNC (Computer Numerical Control) Shield V3 A4988

Arduino UNO için CNC Shield V3, CNC makineleri, 3D yazıcılar ve diğer hareket kontrol projelerini kolaylaştırmak için tasarlanmış özel bir genişletme kartıdır. Arduino'nun pin yapısına tam uyumlu olan bu shield, 4 eksenli motor kontrolü sağlar.

A4988 step motor sürücüleri için soketlere sahip bu kart, tüm popüler GRBL firmware sürümleriyle uyumludur. Arduino kartınıza takarak hızlıca CNC kontrolcüsü oluşturabilirsiniz.

Modüler yapısı sayesinde sürücü kartlarını takıp çıkarabilir, her ekseni bağımsız olarak aktif/pasif yapabilirsiniz. Soğutma fanı için dahili 12V çıkışı ve limit switchleri için giriş pinleri bulunmaktadır.

CNC projeleriniz için ideal olan bu shield, Programlayıcılar ve Geliştirme Kartları kategorisinde sunulan kullanışlı bir kontrolcü çözümüdür.

Teknik Özellikler

Arduino UNO için CNC Shield V3'ün detaylı teknik özellikleri aşağıda listelenmiştir.

• Uyumlu Arduino Modelleri: Arduino UNO, Arduino Mega ve uyumlu kartlar
• Desteklenen Step Sürücüler: A4988, DRV8825, TB6600 sürücü çipleri
• Eksen Kapasitesi: 4 eksen (X, Y, Z, A)
• Besleme Voltajı: 12-36V DC
• Firmware Uyumluluğu: GRBL 0.8, GRBL 0.9, GRBL 1.1
• Mikrostep Ayarı: Jumperlar ile 1/1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 ayarlanabilir
• Limit Switch Girişleri: Her eksen için (X, Y, Z) limit ve home switch bağlantıları
• Spindle Kontrolü: PWM çıkışı ile spindle hız kontrolü
• Soğutma Desteği: 12V fan çıkışı
• Reset ve Abort Düğmeleri: Acil durdurma ve sistemi yeniden başlatma
• Boyutlar: Arduino UNO'ya uyumlu boyut (68mm x 53mm)

Paket İçeriği

Arduino UNO için CNC Shield V3 paketinin içeriği aşağıda listelenmiştir.

• 1 adet CNC Shield V3 kartı
• 4 adet A4988 Step Motor Sürücü (opsiyonel pakete göre değişebilir)
• 4 adet Soğutucu (step motor sürücüleri için)
• Jumper set
• Kullanım kılavuzu

Bağlantı ve Kullanım

Arduino UNO için CNC Shield V3'ün bağlantı şeması ve kullanım talimatları.

CNC Shield'i kullanmak için aşağıdaki adımları izleyin:

1. CNC Shield'i Arduino UNO üzerine tam olarak oturacak şekilde takın
2. A4988 veya uyumlu step motor sürücüleri soketlerine yerleştirin (soğutucuları önceden takın)
3. Mikrostep ayarlarını jumperlar ile yapın (genellikle 1/16 mikrostep için tüm jumperları takılı bırakın)
4. Step motorları uygun terminallere bağlayın:
   • X-axis: X terminali (2A motor için 4 pin)
   • Y-axis: Y terminali (2A motor için 4 pin)
   • Z-axis: Z terminali (2A motor için 4 pin)
   • A-axis: A terminali (4. eksen için, opsiyonel)
5. Limit switchleri gerekirse X-min, Y-min, Z-min veya X-max, Y-max, Z-max pinlerine bağlayın
6. DC güç kaynağını board üzerindeki güç terminaline bağlayın (12-36V DC)
7. Arduino'yu USB kablosu ile bilgisayara bağlayın

GRBL yazılımını Arduino'ya yüklemek için:

// GRBL, CNC Shield için özel bir firmware'dir ve Arduino IDE üzerinden yüklenir
// GRBL'i GitHub'dan indirin: https://github.com/gnea/grbl/releases
// Arduino IDE > Taslak > .ZIP Kitaplığı Ekle ile indirdiğiniz ZIP'i yükleyin
// Ardından: Dosya > Örnekler > grbl > grblUpload örneğini açın ve yükleyin

// GRBL yüklendikten sonra, seri port üzerinden GRBL komutları gönderebilirsiniz
// Örnek: $$ (tüm ayarları listeler)

Arduino üzerinden step motor kontrolü için temel kod örneği:

// Bu kod CNC Shield olmadan direkt Arduino pinleri üzerinden step motor kontrolü içindir
// CNC Shield kullanırken genellikle GRBL firmware kullanılır

// Step motorları direkt kontrol etmek için örnek kod
#define X_STEP_PIN 2
#define X_DIR_PIN 5
#define Y_STEP_PIN 3
#define Y_DIR_PIN 6
#define Z_STEP_PIN 4
#define Z_DIR_PIN 7

void setup() {
  // Step ve direction pinlerini çıkış olarak ayarla
  pinMode(X_STEP_PIN, OUTPUT);
  pinMode(X_DIR_PIN, OUTPUT);
  pinMode(Y_STEP_PIN, OUTPUT);
  pinMode(Y_DIR_PIN, OUTPUT);
  pinMode(Z_STEP_PIN, OUTPUT);
  pinMode(Z_DIR_PIN, OUTPUT);
}

void loop() {
  // X ekseni için ileri hareket
  digitalWrite(X_DIR_PIN, HIGH);  // Yön seçimi
  
  for(int i = 0; i < 200; i++) {  // 200 adım (tam tur için)
    digitalWrite(X_STEP_PIN, HIGH);
    delayMicroseconds(500);
    digitalWrite(X_STEP_PIN, LOW);
    delayMicroseconds(500);
  }
  
  delay(1000);  // 1 saniye bekle
  
  // X ekseni için geri hareket
  digitalWrite(X_DIR_PIN, LOW);  // Yön değiştir
  
  for(int i = 0; i < 200; i++) {  // 200 adım
    digitalWrite(X_STEP_PIN, HIGH);
    delayMicroseconds(500);
    digitalWrite(X_STEP_PIN, LOW);
    delayMicroseconds(500);
  }
  
  delay(1000);  // 1 saniye bekle
}

GRBL komutları ile işlem yapmak için Arduino seri port üzerinden aşağıdaki g-code örneğini gönderebilirsiniz:

// Bu komutları seri monitör veya GRBL kontrol yazılımı üzerinden gönderin
$H                   // Home komutu (limit switchleri gerektirir)
G90                  // Mutlak koordinat sistemi
G0 X10 Y10 Z5        // Hızlı hareket (X:10mm, Y:10mm, Z:5mm pozisyonuna)
G1 X20 Y15 Z0 F100   // Doğrusal hareket (X:20mm, Y:15mm, Z:0mm pozisyonuna, F:100mm/dk hızında)
M3 S1000             // Spindle'ı çalıştır (1000 RPM)
G0 X0 Y0 Z10         // Başlangıç pozisyonuna dön
M5                   // Spindle'ı durdur

Uygulama Alanları

Arduino UNO için CNC Shield V3'ün kullanılabileceği çeşitli projeler ve uygulama alanları.

CNC Makinesi Projeleri

• DIY CNC Router sistemleri
• PCB delme ve kesme makineleri
• Hobi amaçlı gravür makineleri
• Ahşap işleme CNC freze
• Lazer gravür makineleri (lazer modülü ile)
• Plotter ve çizim makineleri

3D Yazıcı Uygulamaları

• Kartezyen tip 3D yazıcılar
• Delta tipi 3D yazıcılar
• Paste ekstrüder sistemleri (gıda, seramik vb.)
• 3D tarayıcı sistemleri
• Filament ekstrüder mekanizmaları
• Pick and place makineleri

Diğer Hareket Kontrol Uygulamaları

• Robot kol kontrol sistemleri
• Kamera slider sistemleri
• Otomatik teleskop kontrol sistemleri
• Laboratuvar otomasyonu
• XY tablo pozisyonlama sistemleri
• Desen çizim makineleri (egg-bot, sand-bot vb.)

Proje Örnekleri

Arduino UNO için CNC Shield V3 kullanılarak yapılabilecek detaylı proje örnekleri.

Mini CNC Router Makinesi

• Arduino UNO ve CNC Shield V3 kullanarak kompakt bir CNC router makinesi yapabilirsiniz. Bu makine, küçük ahşap parçalar, plastik, akrilik ve yumuşak alüminyum gibi malzemeleri işlemek için idealdir.
• Projede, 3 adet NEMA 17 step motor (X, Y ve Z eksenleri için), bir dremel veya spindle motor, limit switchler ve güç kaynağı kullanılır. Mekanik yapı için alüminyum profiller, lineer raylar ve vidalar gereklidir.
• Makine, 30x30 cm çalışma alanına sahip olabilir ve GRBL firmware ile kontrol edilir. Bilgisayardan Universal G-Code Sender, Candle veya benzeri bir yazılım ile G-code dosyalarını makinenize gönderebilirsiniz. CAD/CAM yazılımlarından (Fusion 360, FreeCAD vb.) tasarımlarınızı yapıp G-code oluşturabilirsiniz.

Lazer Gravür Makinesi

• CNC Shield V3 ile 2 eksenli (X ve Y) bir lazer gravür makinesi oluşturabilirsiniz. Bu makine, ahşap, deri, karton ve bazı plastikler üzerine gravür yapabilir veya ince malzemeleri kesebilir.
• Projede, 2 adet NEMA 17 step motor, bir 2.5W-5W lazer diyot modülü, lazer sürücü devresi ve güç kaynağı kullanılır. Lazer modülünün spindle kontrol pinine (PWM) bağlanması, lazerin gücünü ayarlayabilmenizi sağlar.
• GRBL'in lazer modu aktif edilerek, farklı güç seviyelerinde lazer kontrolü sağlanabilir. LaserGRBL veya benzer bir yazılım ile fotoğrafları gravür desenlerine dönüştürebilir ve makinenize gönderebilirsiniz. Güvenlik için koruyucu gözlük kullanımı ve yangın önlemleri alınması önemlidir.

Mini 3D Yazıcı

• CNC Shield V3 kullanarak kartezyen tipi bir mini 3D yazıcı tasarlayabilirsiniz. Shield'in 4 eksen kapasitesi, X, Y, Z hareketleri ve filament ekstrüderi için yeterlidir.
• Projede, 4 adet NEMA 17 step motor (X, Y, Z ve ekstrüder için), hotend, ısıtıcı tabla, termistörler ve güç kaynağı kullanılır. Mekanik yapı için alüminyum profiller, kayışlar, vidalar ve lineer yataklar gereklidir.
• Bu projede Arduino+CNC Shield yerine Marlin firmware yüklenir, çünkü 3D yazıcılar için GRBL yerine Marlin daha uygundur. Marlin, sıcaklık kontrolü, otomatik seviye ve diğer 3D yazıcı özelliklerini destekler. Pronterface, Repetier-Host veya OctoPrint gibi bir yazılım ile 3D modellerinizi dilimleyip yazıcıya gönderebilirsiniz.

Performans İpuçları

• Daha düzgün hareket için yüksek mikrostep ayarı (1/16) kullanın
• Motorların akım ayarını doğru yapmak için sürücü potansiyometresini dikkatli ayarlayın
• GRBL hızlanma ve maksimum hız ayarlarını makinenizin mekanik özelliklerine göre optimize edin
• Step motor sürücülerine her zaman soğutucu takın ve gerekirse küçük bir fan ekleyin
• Hassas pozisyonlama için backlash telafisi yapan g-code post-processorleri kullanın
• Güç kaynağınızın tüm motorları aynı anda sürecek kapasiteye sahip olduğundan emin olun

İlgili Ürün Kategorilerimiz

Ürün Hakkında Sıkça Sorulan Sorular