Arduino UNO开发板+Arduino CNC Shield V3.0扩展板+A4988驱动板+grbl固件使用教程

CNC Shield V3.0可用作雕刻机，3D打印机等的驱动扩展板，板上一共有4路步进电机驱动模块的插槽，可驱动4路不进电机，而每一路步进电机都只需要2个IO口，也就是说，6个IO口就可以很好的管理3个步进电机，使用起来非常的方便，告别传统步进电机操作繁琐。将Arduino CNC Shield V3.0插到Arduino UNO上，并且安装GRBL固件就可以快速DIY一台CNC雕刻机出来。

1. 开发板封装

下图显示了GRBL使用的Arduino引脚的功能

GRBL Pin Layout:

Arduino CNC Shield V3.0除了拥有GRBL所有功能引脚外，还设计了一些额外引脚，实现更多功能。其原理图如下图所示：

额外引脚：

限位开关销已经折叠起来，这样每个轴都有一个“顶部/+”和“底部/-”。这使得为每个轴安装两个限位开关更容易。（用于常开开关）

EStop–这些引脚可以连接到紧急停止开关。这与Arduino板上的复位按钮相同。（我们建议安装一个额外的紧急按钮，切断所有机械的电源。一个真正的紧急按钮）

主轴和冷却液控制有自己的引脚。

外部GRBL命令引脚已经中断，允许您添加暂停/保持，恢复和中止按钮。

串行引脚（D0-1）和I2C引脚（A4-5）有自己的断开引脚，用于将来的扩展。I2C以后可以通过软件来控制诸如主轴转速或热控制之类的事情。

版本3.00的电路板增加了一个跳线来配置第四个轴（克隆另一个轴或从引脚D12-13运行）、通信头（RX+TX，I2C）和步进控制头（运行4个步进器所需的所有引脚）

根据实际情况连接各组件，例如电机、限位开关、激光器、电机驱动器等。

在进行硬件安装过程需要注意一下几点：

1)电源的正负极切勿接反了，否则会烧坏你的设备，甚至发生火灾

2)电机驱动器的方向切记不要插反，否则会烧毁主板和驱动器,具体安装方向请参照驱动器数据手册并结合Arduino CNC Shield V3.0确定，本文以A4988作为电机驱动，其与Arduino CNC Shield V3.0连接方向如图所示

A4988支持全细分、1/2细分、1/4细分、1/8细分、1/16细分。每种细分方式通过Arduino CNC Shield V3.0的三个排针M0、M1、M2来设置，跳线帽盖到排针上代表高电平，不盖代表低电平。为了提高雕刻的精确度，采用16细分，需要用三个跳线帽将M0、M1、M2都盖上。如图

3) Arduino CNC Shield V3.0的输入电压是DC 12V-36V，不要输入高于36V的电压。虽然输入电压允许最高36V，不意味着什么情况下都可以用36V，因为有些电机驱动器的供电电压（VMOT）低于36V，例如A4988，它的供电电压是8-35V，如果此时使用36V供电的话就会烧坏驱动器。所以在选择电源的时候要查看对应电器驱动器的数据手册。下面列举几种常用的驱动器供电电压参数。

A4988

DRV8824/DRV8825

TMC2100

软件安装

下载地址 https://lasergrbl.com/download/

安装LaserGRBL软件，打开Tools>> Flash Grbl Firmware；

选择好固件版本，和串口号，点击OK进行烧录固件；

烧录完成后，点击Grbl>> Grbl配置；

注意这三个参数

它们的含义是步进电机带动滑块运动1mm控制器需要给出的脉冲个数。公式如下：参数=[(360/步进电机步距角)*驱动器选择细分数]/丝杆的螺距，例如下面这个步距角就是1.8度

点击连接，可手动控制电机运动

 参考：

https://osoyoo.com/zh/2017/04/07/arduino-uno-cnc-shield-v3-0-a4988/

https://kookye.com/2017/04/09/arduino-uno-arduino-cnc-shield-v3-0a4988-installation-guide/

https://www.geek-workshop.com/thread-39359-1-1.html