Questo documento spiega come realizzare la scheda DAG Board 6203

Fasi Preliminari:

Premetto che la realizzazione della scheda deve essere affidata a persone che abbiano un minimo di conoscenza e dimestichezza con i componenti elettronici e conoscano le precauzioni da utilizzare con componenti CMOS e componenti sensibili alle scariche elettrostatiche.

Una volta ricevuta la scheda, con l’aiuto dei disegni che si possono trovare nel file DAG-Board 6203.zip e cercate di capire la filosofia di funzionamento della stessa, è infatti molto importante perché vi permetterà di eseguire un buon lavoro, pulito ordinato e veloce.

1° Fase

Come prima cosa eseguite tutti i ponticelli di collegamento, così come riportato dalla serigrafia e dai disegni, utilizzando un filo di rame stagnato da 0,6 mm, fatta eccezione per quelli posti al di sotto degli integrati L6203 dove, viste le correnti in gioco, sarà necessario utilizzare del filo stagnato da 1 mm.

Il numero elevato di ponticelli, ha permesso l’utilizzo di una basetta singola a faccia, molto più economica di una a doppia faccia con i fori metallizzati.

Badate bene che è possibile sostituire le resistenze 0R 21-24-26-28 con ponticelli. Per chi non lo sapesse, le 0R sono resistori di valore zero ohm e solitamente sono di colore Beige chiaro con una sola riga di colore nero posta al centro del componente stesso.

Sul circuito stampato i fori sono tutti da 0,6 mm onde evitare eccessivi giochi con i terminali delle resistenze, dei transistor e degli zoccoli degli integrati che vi consiglio di usare del tipo a tulipano (terminali torniti).

Se utilizzerete i componenti riportati nel file CNC 6203 4O.bom o .txt non dovete modificare nulla, se invece utilizzerete componenti diversi, dovrete adattare la foratura ai diametri di zoccolatura e reofori di resistenze da voi utilizzati.

2° Fase

Terminati i ponticelli proseguite con l’inserimento e la saldatura di: zoccoli per integrati, resistori e condensatori seguendo l’ordine di altezza dei componenti stessi, prima i più bassi e a seguire i più alti.

Una particolare attenzione va dedicata alle saldature. Una buona saldatura dovrà risultare perfettamente lucida, non porosa con lo stagno liscio e raccordato tra la superficie dello stampato ed il terminale in modo omogeneo, se possibile usate un saldatore a bassa tensione tenendo la punta continuamente pulita utilizzando le apposite spugnette inumidite.

Non dimenticate di effettuare la saldatura dei condensatori da 10nF direttamente sul lato rame della scheda in corrispondenza del connettore di uscita dei Limit Switch

3° Fase

Aiutandovi con lo schema riportato sul file “Filatura.jpg” dovrete realizzare i collegamenti tra scheda, pannello frontale e pannello posteriore del mobile.

Vi ricordo che la numerazione dei pin sulla scheda non corrisponde con quella dei pin della porta parallela posta sul PC e, a questo scopo, sono stati riportati con scritte i segnali in uscita dalla LPT1: e corrispondenti segnali in ingresso della scheda. Eseguite questi collegamenti prestando la MASSIMA ATTENZIONE!

Non utilizzate la porta della stampante LPT1: se è parte integrante della scheda madre del PC!.

E’ preferibile inserire ed installare una seconda porta parallela, in modo da evitare qualsiasi contatto diretto tra la scheda CNC ed il PC.

L’ideale sarebbe utilizzare, per le prove di messa a punto della scheda CNC, un “emulatore di porta parallela”, in questo caso non servirebbe il PC.

Allego nel file “DAG-Board 6203” una versione di questo emulatore che ho progettato ed utilizzato durante i test di funzionamento della mia CNC. Questo circuito è molto semplice e può essere realizzato tranquillamente anche su piastra millefori, vi è anche il file Power.doc che descrive la realizzazione dell’ alimentazione di potenza.

Per la parte logica e le ventole di raffreddamento è preferibile utilizzare un secondo avvolgimento del trasformatore oppure altro trasformatore indipendente da quello di potenza con un secondario da 13 Volt AC con una corrente di 1,5-2 A, che, logicamente raddrizzato e filtrato, fornirà una tensione di 18 Volt CC.

4° Fase

Inserire negli zoccoli gli integrati 74LS14 – 4572 – 74132 – 4073 – 74HC573 – LM358 ed i fotoaccopp. PC 817 .

Inserite il connettore dell’emulatore ed alimentate la scheda con una tensione compresa tra 15 e 24 V CC collegandovi ai morsetti posti sulla sinistra del dissipatore degli stabilizzatori di tensione

Verificate tutto e, se tutto è in ordine, potete procedere alla regolazione della tensione di riferimento sul pin 15 dello zoccolo che riceverà l’IC L297.

Formula per il calcolo della V-Ref per L297

I Motore * R Sense * (Radice di 2 = (1,414))

Esempio : 0,6A * 0,47 ohm * 1,414 = 0,39874 V

V(Ref) A Motore V(Ref) A Motore

0,398 V = 0,6A 1,728 V = 2,6A
0,531 V = 0,8A 1,860 V = 2,8A
0,665 V = 1,0A 1,993 V = 3,0A
0,798 V = 1,2A 2,126 V = 3,2A
0,931 V = 1,4A 2,259 V = 3,4A
1,063 V = 1,6A 2,392 V = 3,6A
1,196 V = 1,8A 2,525 V = 3,8A
1,329 V = 2,0A 2,658 V = 4,0A
1,462 V = 2,2A 2,791 V = 4,2A
1,594 V = 2,4A 2,924 V = 4,4A

Stabilite la tensione necessaria per il pilotaggio a corrente normale del motore, e provate a commutare in Sleep e Boost per verificare i salti di tensione di pilotaggio. Sono stati previsti 4 pin di TEST POIT che, se desiderato, sarà possibile collegare ad un millivoltmetro da pannello che si renderà utile anche per la misurazione della tensione e della corrente erogata dalla parte alimentazione testa.

Personalmente ho installato sul pannello frontale un commutatore che mi permette di selezionare la lettura tra i vari Stepper ed il Motore in CC, tra tensione e corrente, logicamente bisognerà predisporre i necessari ripartitori per adattare la lettura al fondo scala del millivoltmetro che avrete scelto per tale scopo, Nel File “D-Board-6203” troverete un semplice schema di un tipo di questi MV.

5° Fase

Se tutto procede bene, scollegate l’alimentazione della scheda, inserite negli zoccoli gli integrati L297 e L6203, alimentate anche lo stadio finale interessato con una tensione compresa tra 20 e 46 V, un gruppo (Dryve) per volta, posizionate i Dip Switch sulla scheda emulatore in posizione Normal ed allacciate il motore corrispondente alla relativa uscita.

Vi consiglio di partire dall’asse X e di non rimuovere il L297 di detto asse perchè è quello incaricato a fornire il segnale PWM di Sync anche per gli altri assi.

Controllatene il corretto funzionamento della rotazione motore con frequenza variabile tramite il potenziometro e direzione selezionabile dagli Switch.

Verificate la temperatura che raggiungerà il dissipatore di calore del L6203, regolate la sensibilità del sensore di temperatura (BD135-BD139 montato sul dissipatore in modo solidale meccanico ma, isolato elettricamente) tramite l’apposito trimmer R77 stabilendo con ciò a che temperatura dovranno partire le ventole montate sui dissipatori stessi.

Il circuito predisposto alla regolazione della temperatura , se questa non dovesse scendere, in un determinato tempo, effettuerà il blocco di tutti gli stadi di potenza della scheda stessa, il blocco della scheda si ottiene anche premendo il pulsante a ”Fungo di Emergenza Stop”, posizionatelo sul pannello frontale del contenitore della scheda o, se preferite, lo potrete posizionare a bordo macchina in una posizione a voi comoda.

Conclusione

Se tutto ha avuto l’esito che speravate e tutte le prove sono state superate, potrete collegare la porta parallela del vostro PC e caricato il programma di gestione da voi preferito potrete iniziare a prendere confidenza con la vostra CNC.

In bocca al lupo a tutti e se doveste incontrare problemi contattatemi pure sul Forum nella sessione D-Board-6203. Siate certi che vi risponderò rapidamente aiutandovi a trovare soluzioni ai problemi da voi sollevati.