Halcyon CNC board

Проект открытой управляющей платы ЧПУ на основе МК STM32F401RCT6. Разработана для работы под управлением прошивок Marlin и GRBL.

Marlin 2.1.2.1

Плата поддерживает и протестированна с прошивкой на базе Marlin 2.1.2.1. В репозитории вы можете найти пример исходников модифицированной прошивки с уже добавленной поддержкой платы, а так же инструкцию по модицикации оригинальных исходников Marlin. Для компиляции использовался Visual Studio Code с установленным PlatformIO, перед сборкой выбираем окружение env:Halcyon_v1_dfu для прошивки по DFU, env:Halcyon_v1_stlink для прошивки с помощью ST-LINK.

GRBL 1.1f.

Поддержка платы добавлена в GRBL HAL Driver. В репозитории вы можете найти пример исходников прошивки под самосборную 4-осевую кинематику (3 осевой фрезер + поворотная ось). Для компиляции использовался Visual Studio Code с установленным PlatformIO, перед сборкой выбираем окружение env:Halcyon_v1_dfu для прошивки по DFU, env:Halcyon_v1_stlink для прошивки с помощью ST-LINK.

Дополнительное ПО.

Так же вам могут быть полезны следующие программы для заливки прошивки по DFU:

• DfuSe USB device firmware upgrade
• STM32 Cube Programmer

Внешний вид.

Особенности.

Плата построена на базе современного и дешевого 32-битного МК STM32F401RCT6.

• Питание платы осуществляется от блока питания 24 В, никаких дополнительных линий питания не требуется.

• Возможность подключения до 5 независимых осей. Реализовано управление драйверами ШД через UART. Для конфигурирования работы драйверов в режиме Standalone или UART, а так же настройки микрошага, установите соответствующие перемычки.

• Питание нагревателя экструдера и шаговых двигателей осуществляется напряжением первичного питания (24 В).

• Для подключения нагревателя стола или шпинделя на плате необходимо установить перемычку, выбрав один из вариантов: 0-10V для подключения шпинделей, управляемых внешним драйвером с возможностью задавать обороты аналоговым сигналом RPM, снимаемым с соответствующего разъема на плате (подстройка верхнего предела возможна потенциометром R605), либо PWM, если необходимо управление сигналом TTL с соответствующего разъема (для лазеров или SSR, через которых подключен нагреватель стола). Так же при установленной перемычке PWM возможно подключение через встроенный силовой мосфет (для 24В нагревателей или коллекторных шпинделей с током потребления до 12А).

• 2 управляемых вентилятора с возможностью выбора напряжения питания для каждого из них.

• 5 независимых концевых выключателей, имеющих опторазвязку. Напряжение питание концевых выключателей может быть выбрано. Плата рассчитана на работу с концевыми выключателями, в которых общий (COM) сигнальный контакт нормально-замкнут на землю и при срабатывании коммутируется с напряжением питания. При таком способе подключения выключатель "срабатывает" так же в случае его обрыва или отсоединения от платы. Также может быть использован индуктивный выключатель NPN с нормально замкнутым контактом LJ12A3-4-ZAX.

• Разъем PROBE для подключения датчиков автоуровня / длины инструмента (с опторазвязкой входного и выходного сигналов).

• Разъем FILAMENT для подключения датчика филамента (с опторазвязкой).

• Возможность реализовать автоотключение внешним реле через сигнал PS_ON (опторазвязан, с открытым коллектором).

• Изменена входная цепочка измерения температуры нагревателя экструдера. Подтягивающий резистор установлен с сопротивлением 1kΩ, что обеспечивает большее количество отсчетов АЦП в диапазоне температур 80-300 C, а значит и большую точность поддержания заданной температуры. К сожалению, это снижает количество отсчетов АЦП при температурах, близких к комнатным, однако, они не являются рабочими. Входы подключения термисторов защищены супрессорами.

• На дополнительные разъемы EXP1 и EXP2 выведены интерфейсы SPI, UART, I2C для подключения внешних устройств. Плата протестированна с модулями дисплеев RepRap Discount Smart Controller и MKS MINI12864 V3.

• Дополнительное питания 3.3 В, 5 В, 12В выведено с платы на соответствующие разъемы.

• USB интерфейс защищен от электростатических разрядов.

• Возможность прошивки платы через ST-LINK, либо по DFU протоколу через USB, переведя плату в режим DFU (для этого необходимо перезагрузить плату с нажатой кнопкой BOOT0).

BOM и производство.

Оригинальные печатные платы были произведены JLCPCB. Для самостоятельного изготовления или заказа вы можете воспользоваться GERBER-файлами и BOM-листом, приложенными в репозитории.

Обратная связь.

Буду рад любой обратной связи относительно этого проекта, а так же отвечу на вопросы. Почтовый адрес [email protected]. Так же буду крайне благодарен в случае помощи с качественным переводом информации, размещенной в данном репозитории.

Лицензия.

Принципиальная схема, BOM-лист, аннотации к нему и файлы для производства находятся под действием CERN Open Hardware Licence Version 2 - Strongly Reciprocal. Исходный код примеров прошивок публикуется под лицензиями, которым подчиняется оригинальный исходный код. Ответственность за использование любых материалов этого репозитория целиком и полностью лежит на вас. Я верю в открытую разработку силами энтузиастов, и прошу вас так же делиться своими наработками. Если же вы собираетесь использовать эти наработки в закрытом виде или защищенном патентом виде, прошу вас выбрать другие источники.