Einen guten Freitag Nachmittag allen! Ich möchte die Peripherie des Raspberry PI mit maximaler Geschwindigkeit nutzen, die Programierung der Peripherie soll auf dem vorinstallierten Linux mit C/C++ erfolgen. Das Datenblatt des Modells 4B habe ich mir runtergeladen und auch reingeschaut, die Infos erschlagen einen wenn man kein Profi ist. Ein Tutorial das mich durch das Datenblatt mit Schaltungs- und Programmierbeispielen leitet wäre da natürlich perfekt. Projekt als Motivation: Kleine Hobbyfräsmaschine mit 3 Achsen + eigene Bahnsteuerung. Bedienung soll über eine GUI in Linux(Raspberry Pi bedingt) erfolgen, Programme werden als Textdatei eingelesen und verarbeitet. P.S. Sollte es besser geeignete Plattformen als den RPI geben bin ich nicht abgeneigt. Den RPI habe ich gewählt wegen der großen Community, was nicht zu unterschätze ist denke ich.
It E. schrieb: > Kleine Hobbyfräsmaschine mit 3 Achsen + eigene Bahnsteuerung. Vergiss es. Nicht unter Linux. Auch nicht mit RT-Kernel. Zwar Echtzeit, aber zu langsame Echtzeit für eine praktisch brauchbare Achsensteuerung. Bare metal geht, aber dann kann man das auf anderer Hardwarebasis für viel weniger Geld umsetzen. Man profitiert dann schlicht nicht mehr von den Vorteilen eines Linux "dahinter". Sprich: Mach' die eigentliche Steuerung mit unabhängiger Hardware ohne OS. Koppel das dann an einen RasPi. Tipp: Viele Maschinensteuerungen auf PC-Basis funktionieren im Prinzip ganz genauso, sie haben eine dedizierte Hardware (ein µC-System) für den harten Echtzeitkram als Karte eingebaut.
STK500-Besitzer schrieb: > Suchbegriff: wiringPi Besser ist das I/O Handling über pigpio : https://www.elektronik-kompendium.de/sites/raspberry-pi/2202121.htm Vorteil : die Applikation, die PIGPIO vrwenden muss nicht über Root-Rechte verfügen.
Timmo H. schrieb: > Atmega mit Grbl gesteuert von einem RasPi über UART Das ist ein sehr gutes Vorlagenprojekt! Ich müsste "nur" den Schaltplan abändern um Schrittmotoren bis 5A dranhängen zu können. Gefällt mir gut, dass man das mit AVRs realisieren kann. c-hater schrieb: > Tipp: Viele Maschinensteuerungen auf PC-Basis funktionieren im Prinzip > ganz genauso, sie haben eine dedizierte Hardware (ein µC-System) für den > harten Echtzeitkram als Karte eingebaut. > ... > Sprich: Mach' die eigentliche Steuerung mit unabhängiger Hardware ohne > OS. Koppel das dann an einen RasPi. Ja das GRBL-Projekt ist die ideale Vorlage! Was könnte das kosten so eine Leiterplatte herstellen und bestücken zu lassen (ganz nach unten scrollen)? http://www.jtronics.de/elektronik/xmega-tinyg-cnc-controller/
Ersetze Mega durch STM32 oder LPC1768/9. Letzteren als SKR V1.4 fertig mit SM Treibern für ca. 60 €. Da läuft Smoothieware drauf, ein fertiges binary das zur Laufzeit aus einer Datei konfiguriert wird. Für die STM32 gibt es grbl Adaptierungen die über 100 kHz Schrittfrequenz schaffen.
c-hater schrieb: > It E. schrieb: > >> Kleine Hobbyfräsmaschine mit 3 Achsen + eigene Bahnsteuerung. > > Vergiss es. Nicht unter Linux. Beim einem DMA funkt der Kernel wohl nicht dazwischen: https://github.com/Nikolay-Kha/PyCNC [code] This module can copy bytes which represent GPIO states from RAM buffer directly to GPIO with some clock based on main chip internal oscillator without using CPU's cores. [code]
Kennt jemand Planet-CNC? Das sieht recht professionell aus und der Preis für Steuerung und Motortreiber sind eigentlich noch vertretbar fürs Hobby. Die Steuerung ist auch auf allen gängigen Plattformen zu haben: https://planet-cnc.com/milling/ Das zweite der beiden Produktvideos ist beeindruckend.
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Ich mache es immer zweigeteilt. Für Gui und Logik-Kontrolle nehme ich Linux. Aber wenn ich Echtzeit-Steuerung braucht, dann setze ich immer noch einen eigenen ARM-M0 oder FPGA daran. Da funkt dann nichts dazwischen oder stürzt ab. Und so ein kleiner M0 kostet nicht viel.
It E. schrieb: > Ein > Tutorial das mich durch das Datenblatt mit Schaltungs- und > Programmierbeispielen leitet wäre da natürlich perfekt. Kauf die ein Buch wie z.b. "coole projekte mit raspberry pi". Was ich gemacht habe. Da wird alles wichtige erklärt. Oder versuchs hiermit wenn du Englisch kannst. https://www.chip.de/downloads/Raspberry-Pi-Kostenloses-Tutorial-als-eBook_108843032.html
PittyJ schrieb: > Und so ein kleiner M0 kostet nicht viel. Ist vielleicht genau der richtige Zeitpunkt mal endlich auf ARM umzusteigen. Er soll ja ziemlich einsteigerfreundlich sein.
It E. schrieb: > Ist vielleicht genau der richtige Zeitpunkt mal endlich auf ARM > umzusteigen. Er soll ja ziemlich einsteigerfreundlich sein. Ist halt nur die Frage ob M0 oder M3. Könntet ihr einen brauchbaren modernen Vertreter beider Typen benennen?
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It E. schrieb: > Ist halt nur die Frage ob M0 oder M3. Könntet ihr einen brauchbaren > modernen Vertreter beider Typen benennen? STM32L031 STM32L073 STM32F303 Der letzte ist ein M4F, aber billiger und in vermutlich jeder Hinsicht besser als sein Vorgänger STM32F103... Nein doch nicht, seine Ausgänge sind etwas in Summe weniger hoch belastbar. http://stefanfrings.de/stm32/index.html
It E. schrieb: > Ist halt nur die Frage ob M0 oder M3. Könntet ihr einen brauchbaren > modernen Vertreter beider Typen benennen? Brauchbar sind die glaube ich alle. Aber schon alleine bei ST hast du die unendliche Qual der Wahl. Und da eine FPU den µC gerade im Hobbybereich kaum nennenswert teurer macht, würde ich die M3 sowieso links liegen lassen. https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32-32-bit-arm-cortex-mcus.html Die STM32F3 haben mehr Gimmicks für analoge Signalverarbeitung, die F4 einiges mehr an digitalen Interfaces wie Ethernet, SDIO, FSMC. Da muss man sich mal durch die Perfomance Klassen hangeln.
Stefan ⛄ F. schrieb: > http://stefanfrings.de/stm32/index.html Sehr umfangreiche Informationssammlung!
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It E. schrieb: > Was könnte das kosten so eine Leiterplatte herstellen und bestücken zu > lassen (ganz nach unten scrollen)? So eine Leiterplatte kostet beim Chinamann ca. 10$ + Versand. JLC z.B. bestückt auch, aber das kann man auch selber machen.
Zeno schrieb: > So eine Leiterplatte kostet beim Chinamann ca. 10$ + Versand. JLC z.B. > bestückt auch, aber das kann man auch selber machen. Bei 10 Euro denke ich gar nicht mehr dran es selbst zu machen :) Danke für die Hausnummer.
Zeno schrieb: > So eine Leiterplatte kostet beim Chinamann ca. 10$ + Versand. JLC z.B. > bestückt auch, aber das kann man auch selber machen. Wie sind da die Lieferzeiten? Auch 1-3 Monate?
Letzte Bestellung JLC war bei mir 8 Tage (DHL express). Brief ist meist 12-20 Tage
Timmo H. schrieb: > Letzte Bestellung JLC war bei mir 8 Tage (DHL express). Brief ist > meist 12-20 Tage Klingt gut, danke.
Ich habe einen relativ simplen Schaltplan für einen Steppermotor bis 30V und 2A Phasenstrom gefunden, man kann für knappe 4 Euro die vorgefertigte Platine kaufen, bestücken soll wohl auch flott gehen. Programmbeispiel ist auch dabei. Website mit Artikel: https://www.mikrocontroller-elektronik.de/schrittmotortreiber-rn-stepp297/ Ich denke damit mache ich mal meine ersten Gehversuche. Wenn ich angenommen Holz und Aluminium damit fräsen können will, reicht dafür dieser Motor: Denki Schrittmotor Typ 103-770-1640? Kann jemand eine ko konkrete Empfehlung aussprechen?
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It E. schrieb: > Wenn ich angenommen Holz und Aluminium damit fräsen können will, reicht > dafür dieser Motor: Denki Schrittmotor Typ 103-770-1640? > > Kann jemand eine ko konkrete Empfehlung aussprechen? Habe eine Auslegungsseite für Schrittmotoren gefunden, damit sind meine beiden Fragen erstmal hinfällig.
Ganz ehrlich: Ich würde diese Boards im 21. Jahrhundert nicht mehr verwenden. Die L29x Chips darauf scheinen uralte Restbestände zu sein. Heute gibt es deutlich kompaktere Lösungen, weil sie weniger Wärmeverluste haben. Zum Beispiel: https://www.amazon.de/Paradisetronic-com-DRV8825-Schrittmotor-Treiber-Modul-K%C3%BChlk%C3%B6rper-CNC-Shield/dp/B01JIW13RY Damit bekommst du auch noch Microstepping ohne Aufpreis.
It E. schrieb: > [...] > Habe eine Auslegungsseite für Schrittmotoren gefunden, damit sind meine > beiden Fragen erstmal hinfällig. Vielleicht ist diese Seite von allgemeinem Interesse. Magst Du mal den Link posten?
Theor schrieb: > Vielleicht ist diese Seite von allgemeinem Interesse. > Magst Du mal den Link posten? Das ist die Website: https://www.precifast.de/spannkraft-schnittkraefte-berechnen/ Hier wird die Spankraft/Schnittkraft berechnet, aus welcher dann das erforderliche Motormoment berechnet wird: https://www.precifast.de/schrittmotor-auslegung-und-auswahl/ Die Berechnung kommt fast ganz am Schluss der Website, daher hier die Formel: M_min = (F_min*p) / (2*pi) F_min ist die Schnittkraft p ist die Gewindesteigung der Spindel Der aufwändige Teil ist aber die Berechnung der Schnittkraft.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Ganz ehrlich: Ich würde diese Boards im 21. Jahrhundert nicht mehr > verwenden. Die L29x Chips darauf scheinen uralte Restbestände zu sein. > Heute gibt es deutlich kompaktere Lösungen, weil sie weniger > Wärmeverluste haben. Zum Beispiel: > https://www.amazon.de/Paradisetronic-com-DRV8825-Schrittmotor-Treiber-Modul-K%C3%BChlk%C3%B6rper-CNC-Shield/dp/B01JIW13RY > > Damit bekommst du auch noch Microstepping ohne Komme nicht aus der E-Technik Ecke, danke für den Hinweis und Link! 5€ pro Modul ist super, da bastel ich natürlich nix mehr.
Nachdem ich nun einige Datenblätter durchgeschaut habe (Phytron, Isel, Trinamic), glaube ich sind Schrittmotoren nicht ideal für eine CNC-Fräse aus diesen einfachen Gründen: - Schnelle Verfahrgeschwindigkeiten bedeuten hohe Drezhalen des Schrittmotors, dann bricht aber das Haltemoment sehr stark ein. - Eine hohe Verfahrgeschwindigkeit durch niedrige Drehzahl und hohe Gewindesteigung zu erzielen ist wie man sich vorstellen kann auch nicht möglich. Selbst wenn das möglich wäre, steigt das erforderliche Haltemoment mit zunehmender Steigung an (Haltemoment_min = Schnittkraft * Steigung / (2*pi) Ich habe die Berechnungsdaten von dieser Beispielrechnung als Basis genommen: https://www.precifast.de/spannkraft-schnittkraefte-berechnen/ Fazit: Wenn man sich damit zufrieden gibt max. 1mm in Alu zuzustellen (Stirnfräsen) und langsame Verfahrgeschwindigkeiten in Kauf nimmt, dann fährt man mit Schrittmotoren vermutlich doch ganz gut (müsste man aber nachrechnen). Klar könnte man durch Übersetzungen auch noch viel rausholen, aber dann wird das ganze System ungleich komplizierter, ich finde Direktantriebe am besten. Da ich kein Vermögen ausgeben will werde ich die Idee mit Schritmotoren vorerst nicht ganz verwerfen. Eigentlich müsste man Servomotoren mit Getriebe verwenden. Ist das viel komplexer in der Ansteuerung? Dass man die Position auswerten muss ist klar, da ich hier ja nciht schrittwreise fahre. Könnt ihr mir weiterhelfen? Ich begebe mich dann auch mal auf die Suche in guugel.
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It E. schrieb: > Wenn man sich damit zufrieden gibt max. 1mm in Alu zuzustellen > (Stirnfräsen) und langsame Verfahrgeschwindigkeiten in Kauf nimmt, dann > fährt man mit Schrittmotoren vermutlich doch ganz gut (müsste man aber > nachrechnen). Jetzt muss ich mich doch nochmal korrigieren, habe da etwas falsch verstanden. Zuerst muss man zwischen Halte- und Betriebsdrehmoment unterscheiden. Das Haltemoment ist zweitrangig, das Betriebsdrehmoment ist wichtig und das bekommt aus dem Datenblatt aus dem Drehmoment/Drehzahl Diagramm. Das Haltemoment ist das Betriebsdrehmoment bei Drehzahl 0. Stellt man viel zu, muss man halt langsam verfahren, dann hat man das hohe Betriebsdrehmoment, im Eilgang oder bei wenig Zustellung oder bei Holz, braucht man nicht so viel Drehmoment, demnach kann man auch schneller verfahren. Fazit: Man kann auch mit Schrittmotoren gute CNC-Fräsen bauen, aus meiner Sicht sollten die aber ein Drehmoment 4-5Nm oder mehr haben wenn man Alu ordentlich bearbeiten will.
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It E. schrieb: > Fazit: Man kann auch mit Schrittmotoren gute CNC-Fräsen bauen das scheint so zu sein, ich habe schon die ein- oder andere Fräse gesehen die Schrittmotoren in den Antrieben hatte.
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