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DIY Pick and Place v2 project complete

DIY Pick and Place v2 project complete
http://dangerousprototypes.com/より。
元サイト BRIAN DOREY.COM
元記事 DIY Pick and Place V2 Project Complete




Mach3とSmoothStepperを使用してコントロールされています。
また、付随するソフトウエアも公開されているようです。


実際の実装にはいろんな諸条件が組み合わさるので多分運用してみないとわからない部分もあると思いますが。。
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テーマ : 自作・改造
ジャンル : コンピュータ

CPLDを触ってみる。

xc95108.jpg

以前、FPGAを触ってみてたのですが、多機能すぎてもったいないような気がしてたのでxilinxのCPLDを触るために、ボードを作成してみました。ついで、とゆうか必要だったのでパラレルポートで接続するダウンロードケーブルもxilinxのサイトのPDFに回路図が公開されているので作成。。

以前、AlteraのMaxⅡのボードも購入したのですが、書き換え回数がこのXC9500シリーズよりも少ないようなのでもったいなくってなかなか使え、ず。。貧乏性ですね^^;

このCPLDは書き換えが1000回(10000回でした)は保証されているのとソケットで交換できるのでくだらない実験や学習用に。
ただ、この5Vで直接動かすことのできるXC95108、すでに生産中止品です。。。
入手できなくなったら、3.3VなXLでしょうか。


作る手間とか色々と考えると秋月電子さんで販売されているLatticeのLCMXO2-7000HE 評価ボードを購入したほうが安いのかも。
ハンダ付けと回路図を読むことの良い練習となったので、、、。


MCUも触ってみているのですが、ロジックの回路図で回路が作成できるし、なによりもいくつかの回路を同時に作動させることが出来るCPLDやFPGA。


MCUにてカウンタとかを作ってみたけれども、C言語でのプログラムでは時間の感覚が希薄で。。(デバッガでステップ実行させて、確認もできるのですが。)

プログラマブルなものは苦手ですが、回路図を書いて回路をプログラム?できるので、あまり難しいことをしない私にとって解りやすい印象です。



これもぼちぼち触って行きたいと思ってます。。


追記
XC9500,XC9500lxシリーズは10000回の書き換えが保証されていて、Coolrunnner2XC2シリーズは1000回。

XC9500はDisconとなってますが、まだ在庫しているところもあるようですね。

最新のXilinxのISE14.6でもWebEditionなら登録等が必要になりますがXC9500もコンフィグレーション(書き込み)ができます。

他CPLD,FPGAへの書き込みがしたいと思い、Digilent製のJTAG HS2 Programming Cableを購入いたしましたが、どうも、XC9500には対応してない?(私のやり方がわるいだけ?)ようなので、安価に作成できるパラレルポート接続のダウンロードケーブルを作成したほうが良いのかもしれません。

規模の小さいXC9536(末尾の2桁or3桁はマイクロセルの数すなわち容量)よりも、XC95108のほうが大きな規模の回路が作れます。

また、CPLDでできることはたぶよりマイクロセルの数が多いFPGAでもできるはずなので、現在秋月電子で販売されているPapilio Pro LX9や、Papilio One 500Kでも出来るはずです。こちらはオープンソースPapilio FPGA Platformとして公開されていて、書き込み用のダウンロードケーブルも必要ありません。

XILINXにこだわらなければ、ALTERAやLATTICE等のFPGAでも同じようなことはできると思います。
ただ、たまたま私がS6 FPGA LX9マイクロボードを購入しISEWebEditionをインストールしてたから、にすぎませんがCPLDの書き込み回数が、、、ってことです。。^^;

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74HC123をまた使う。

Step/Dir用のカウンタを作ってみた。とゆう記事にて作ったカウンタを使い、MCUを使用したCNCコントローラーのパルス数を測ったものを見てます。

内部誤差の具合なのか、計算したパルス数よりも多かったり少なかったり。。
コントローラーの内部誤差によるものなのか?もしくは私の作ったカウンタがおかしいのか^^;

見ても十分に理解できないソースコードを眺めながら、どれくらいの内部誤差の範囲なの?と、比べてみてます。

MCUを使用したCNCコントローラーReprapのコントローラーとか、MCUの割り込みの関係か結構ステップパルス幅が小さいものが多いです。

コントローラーのステップパルス幅が小さいと、そのままのパルスで直接入力できるステッピングモータードライバも限られてしまいます。

MCUを使用したGrblの最大出力周波数は約30kHzだそうで、同じAtMegaを使用した3Dプリンタのコントローラーは樹脂吐出とベットのヒーター、樹脂吐出用のステッピングモーターとどう考えてもGrbl以上の周波数の出力ができるとは思えません。

の、で、、、、、出力されるステップパルス幅を大きくしても(限度はありますが)大丈夫であろうと思い74HC123にて、立ち上がりエッジを検出、パルス幅の変更をしようと。。


74hc123_47k100pF.jpg

画像の設定用コンデンサと抵抗の値は100pF 47kΩで、約6.6μSのパルス幅で出力されてます。
上が74HC123の出力パルスで、下が秋月電子で販売されているファンクションジェネレーターminiDDSを使った123への入力信号です。

ステッピングモータードライバIC、個々に入力できる最小パルス幅が定義されているので、MCUやその他CNCコントローラーなどなどは、パルスのジッタを考慮して、ステップパルスの取りこぼしの無いように少し大きめのステップパルス幅をコントローラーから出力させると良いと思います。


パルス幅を任意のパルス幅に変更するにあたって問題となるのは入力に対する出力時間の遅延です。
3軸ないし4軸共、同じだけ遅延があればパルス出しっぱなしのフィードバックなしのステッピングモーターによる駆動では問題はないと思いますが、遅い寄りは速いほうが、、、と思います。



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LPCXpresso LPC1769でCNCコントローラー2。

LPCXpresso LPC1769でCNCコントローラーと、云う記事にて、紹介させていただいた物はSmoothie On A Breadboardとゆうものをユニバーサル基板を使って再現したものでしたが、5軸用の回路図と、Configファイルが、XpressoSmoothieにあります。

また、過去の記事では、ソースコードからコンパイルしバイナリファイルにしなければなりませんでしたが、Smoothie Nightly Buildsに必要なファイルがあります。

コンパイル不要でSmoothieWareを使用できます。

コンパイルが不要なだけで、LPCXpressoへの書き込み方法は以前の記事とかわりません。


SmoothieボードがKickStarterに。と云う記事にて資金調達に成功したようなので、

3d Printer Conversion Tutorial
CNC Mill / Router Conversion Tutorial
Laser Cutter Conversion Tutorial
Pick'n'Place "Reverse Engineering" Tutorial

などなど、達成金額にてチュートリアルを作成、となってたので、これだけの機械の解説が作成される様子。

また、3Dモデルのデータ作成用のタッチプロープのチュートリアルも。。


今後とても期待が持てるMCU CNCコントローラーです。


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木工用CNCルーターフレームと、ステッピングモータードライバを作ってみました。
たぶん記事は一般的な人には殆ど必要のない事ばかりなの、かも。

モーターは回るだけでも楽しい。制御(速度、トルク、位置)できるともっと楽しい!

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