Bauanleitung SM

-1-
Bauanleitung SM-Control V1.1
Der Bausatz enthält alle zum Aufbau nötigen Bauelemente und ein Begleitschreiben.
Achtung: Lesen Sie diese Bauanleitung erst durch (es sind nur 8 Seiten),
fangen Sie erst dann mit dem Bestücken an.
Stückliste:
Pos Bauteil
Wert
Bezeichnung in den
Bestückungsplänen
1
2
Platine 2-seitig
Widerstand
3
4
5
Widerstandsnetz
7*4K7
IC-Fassung 28 pol
Durchkontaktierung
RN1
f. IC1
rotes Pad
6
Widerstand
6K8
R3, R4.
7
8
9
10
11
12
Kondensator
Kondensator
Kondensator
Kondensator
Kondensator
Stiftleiste 3-polig
1-Reihig
Stiftleiste 5-polig
2-Reihig
Quarz
470pF
2,2nF
12pF
100 nF
1uF
C1,C2
C3,C4
C5,C6
C8,C10,C11
C12,C14
SV1
20 MHz
Q1
Elko 47uF
Elko 100uF
Elko 220uF
2 polig
3 polig
7805
LMD18245
PIC16F870
C9
C7
C13
X1,X2
X3
IC2
IC3, IC4
IC1
R3,R4
24
Kondensator
Kondensator
Kondensator
Anschlussklemme
Anschlussklemme
Spannungsregler 5V
Power-Bridge
Prozessor
Präzisionsbuchsenleiste 5-polig
Kühlblech
25
Schrauben
M3
26
27
Jumper
GND-Kabel mit Öse
28
Stecker 3-pol.
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
20K
R2, R5
JP1-5
JP1-JP3
Kommentar
Sichtkontrolle
rot,schwarz,
orange.gold
gepolt (blauer Punkt )
Richtung beachten
Restdrähte von beiden
Seiten verlöten
kann gesteckt werden
blau,grau,rot,gold
vorsichtig biegen
vorsichtig biegen
vorsichtig biegen
Anschluß GND, DIR,
CLK
Auswahl MicroSchritte
per Jumper
Abstand v. Platine
halten
gepolt (blauer Punkt)
gepolt (blauer Punkt)
gepolt (blauer Punkt)
gepolt (blauer Balken)
gepolt (blauer Balken)
gepolt (blauer Punkt)
zum stecken v. R3,R4
f. IC3,IC4
muß extra bestellt
werden
f. Kühlblech und
IC3,IC4
Auswahl MicroSchritte
Mit Kühlblech u. IC3
verschrauben u.auflöten
f. 3-pol. Stiftleiste SV1
Stück
-zahl
1
2
1
1
13
2
2
2
2
3
2
1
1
1
1
1
1
2
1
1
2
1
1
1
2
3
1
1
-2-
Bestückungsplan:
Der Bestückungsplan zeigt die Platzierung der Bauteile mit den zugehörigen Bauteilbezeichnungen.
Die Bauteilwerte entnehmen Sie der Stückliste.
Farbige Kennzeichnung im Bestückungsplan:
- rot:
Durchkontaktierungen
- blau:
gepolte Bauelemente (Polung beachten)
- pink:
Anschlüsse werden von oben und unten verlötet
Was Sie zusätzlich brauchen:
- einen Lötkolben besser Lötstation mit feiner und größerer Spitze, 30 - 60 Watt
- ein Messer (Cuttermesser ist gut geeignet)
- Voltmeter 20 Volt/ Multimeter, Ohmmeter
- Netzgerät mit Strombegrenzung (nicht unbedingt erforderlich)
- Entlötlitze
- Seitenschneider
- gute Augen, Brille und/oder Lupe
- Geduld und Muße
Achtung:
Bestücken Sie die Platine in der Reihenfolge wie in der Tabelle vorgegeben.
Der Widerstand R1 entfällt.
Löthinweis: Braten Sie nicht länger als 3 Sekunden! Sollte Ihr Lötkolben es nicht schaffen, große
Flächen innerhalb einer Sekunde so zu erhitzen, daß das Zinn gut verläuft, verwenden Sie ihn nicht !
-3-
Platinenoberseite (Bestückungsseite)
Platinenunterseite (Lötseite)
Tabellen-Position 1:
Führen Sie eine Sichtkontrolle der beiden Platinenseiten durch. Achten Sie auf eventuelle
Kurzschlüsse (am besten durchklingeln). Verwechseln Sie die Seiten nicht. Die Bestückungsseite trägt
die Aufschrift „SM-Control“ !
-4-
Tabellen-Position 2:
Löten Sie nun die Widerstände R2 und R5 auf die Platine (Bestückungsseite !!!). Achten Sie auf die
richtigen Werte (Farbringe: siehe Stückliste). Schneiden Sie die überstehenden Enden ab.
Tabellen-Position 3:
Löten Sie nun das Widerstandsnetzwerk auf die Platine. Dieses Bauteil ist gepolt! Der aufgedruckte
Punkt auf dem Bauteil muß mit der blauen Kennzeichnung im Bestückungsplan richtungsmäßig
übereinstimmen.
Tabellen-Position 4:
Löten Sie nun die IC-Fassung ein. Achten Sie auch hier auf Polung. Die Kerbe am Kopfende sollte mit
der blauen Kennzeichnung im Bestückungsplan richtungsmäßig übereinstimmen, damit Sie später den
Prozessor richtig herum einsetzen. Hinweis: Dem Bausatz können auch 2 14-polige Fassungen
beiliegen, die Sie dann hintereinander einlöten.
Tabellen-Position 5:
Löten Sie alle Duchkontaktierungen. Nehmen Sie hierzu abgeschnittene Reststücke von Widerständen
und Kondensatoren. Legen Sie 2 flache Teile wie z.B. Widerstände unter die Platine und stecken Sie
den Draht durch die Löcher (rot im Bestückungsplan gekennzeichnet). Der Draht muß unten etwas
herausstehen.Verlöten Sie das Drahtende von oben. Drehen Sie die Platine um und verlöten Sie dort
das Drahtende. Schneiden Sie die überstehenden Enden ab. Achtung: Es kann passieren, daß der Draht
durch die Erwärmung wieder nach unten herausrutscht, das Ergebnis ist dann eine von oben und unten
verlötete Durchkontaktierung ohne Kontakt. Also: Draht etwas umbiegen und schnell löten.
Tabellen-Position 6:
Löten Sie nun die Widerstände R3 und R4 auf die Platine
Hinweis: Die Widerstände R3 und R4 können Sie alternativ, falls Sie die Ströme für die Motoren
öfters verändern wollen ablängen und in die kleinen Steckbuchsen (Position 24) stecken. Löten Sie
nun die Buchsen mit den gesteckten Widerständen auf die Platine. Die Buchsen drücken Sie vorher
mit dem heißen Lötkolben von den Stiften her aus der Plastikhalterung. Verlöten Sie die Buchsen bzw.
R3, R4 auf beiden Seiten wie im Bestückungsplan pink gekennzeichnet (Bild 1 und 2).
Tabellen-Position 7 bis 11:
Löten Sie nun die Kondensatoren ein. Die Polung ist egal.
Verlöten Sie das eine Beinchen des Kondensators C11 auf beiden Seiten der Platine (im
Bestückungsplan pink gekennzeichnet).
Tabellen-Position 12 und 13:
Löten Sie die beiden Stiftleisten ein.
Tabellen-Position 14:
Löten Sie den Quarz ein. Halten Sie etwas Abstand von der Platine (Kurzschlußgefahr).
Die Polung ist egal.
Tabellen-Position 15 bis 17:
Löten Sie nun alle Elektrotyt-Kondensatoren auf die Platine. Achten Sie auf Polung. Plus muß mit der
blauen Kennzeichnung im Bestückungsplan richtungsmäßig übereinstimmen.
Tabellen-Position 18 und 19:
Löten Sie die 3 Anschlußklemmen ein. Hier brauchen Sie wahrscheinlich eine dickere Lötspitze.
-5-
Tabellen-Position 20:
Löten Sie den Spannungsregler mit der Metallseite nach vorne ein (blaue Kennzeichnung im
Bestückungsplan). Schließen Sie das Netzteil an. Die Spannung beim ersten Anschließen auf 8 Volt
einstellen (Strombegrenzung 100 mA). Prüfen Sie die 5V Spannungs-Versorgung mit dem Voltmeter
gegen Ground (GND) z.B. am Pluspol vom Kondensator 47 µF (C9 Tabellen-Position 19). Wenn alles
ok, dann weiter. Sonst: Überprüfen Sie alle Lötstellen und Verbindungen auf Kurzschlüsse.
(Bild 3 und 4)
Tabellen-Position 21:
Löten Sie nun dir Power-Bridge-Treiber IC3 und IC4 ein. Achten Sie auf Polung. (Die kann man gar
nicht falsch rum einsetzen, also: Metallseite nach hinten). Nicht zu tief einsetzen (Kurzschlussgefahr
mit der Platinen-Oberseite). Verlöten Sie die vorderen Anschlüsse, die im Bestückungsplan pink
gekennzeichnet sind, auf der Oberseite. Freie Pads auf der Unterseite brauchen nicht verlötet werden.
Setzen Sie die ICs nicht zu tief, halten Sie Abstand, so daß die Beinchen ca. 1mm auf der Unterseite
herausragen. Verlöten Sie einen Pin und richten Sie die ICs gerade aus (Bild 5).
Tabellen-Position 22:
Stecken Sie den Prozessor in die Fassung. Achten Sie auf Polung (siehe Bestückungsplan).
Die IC-Gehäuse haben an einem Ende der Oberseite eine Kerbe oder einen Balken oder einen Punkt.
Die Kennzeichnung des ICs müssen mit der blauen Kennzeichnung im Bestückungsplan
richtungsmäßig übereinstimmen.
Tabellen-Position 23:
Siehe Tabellen-Position 6.
Tabellen-Position 24 und 25:
Montieren Sie das Kühlblech. Zum Test reicht hier ein Stück Aluwinkel.
Tabellen-Position 26:
Stecken Sie die Jumper auf JP1-3 Tabellenposition 13).
Tabellen-Position 27:
Wichtig: Das mitgelieferte GND-Kabel muß angeschlossen werden, sonst droht bei hohen Strömen
Zerstörung. Es wird auf die obere linke Ecke der Platine (GND) aufgelötet und mit dem rechten
Treiber IC3 und dem Kühlkörper verschraubt (Bild 5)
Tabellen-Position 28:
Der Stecker dient zum Anschluß der Signale GND, DIR und CLK an die Stiftleiste SV1.
-6-
Bild 1
Bild 2
Bild 3
Bild4
-7-
Bild5
Inbetriebnahme
Säubern Sie die Platine z.B. mit Spiritus.
Klingeln Sie mit dem Ohmmeter die wesentlichen Anschlüsse durch:
- alle Anschlussklemmen (X1,X2,X3) gegeneinander auf Kurzschluß. Ein kurzer Pieps signalisiert
nur die Aufladung eines Kondensators.
- alle Leistungsverbindngen: siehe Schaltplan (das geht schneller als man denkt.).
Konfigurieren Sie Ihre gewünschten Mirco-Steps mit Jumpern JP1-3:
Schließen Sie einen kleinen bipolaren Schrittmotor an. Betreiben Sie die Karte an einem Netzgerät mit
Strombegrenzung. Stellen Sie ca. 12 Volt ein, das reicht um einen kleinen Motor langsam laufen zu
lassen. Fahren Sie die Strombegrenzung langsam hoch auf max. 100 mA. Nach dem Einschalten
sollten nur einige mA fließen. Schließen Sie GND, DIR und CLK an einen Geber (z.B. Software zur
Steuerung von schrittmotorgesteuerten CNC-Maschinen) an.
Konfigurieren Sie den gewünschten Motorstrom.
Phasenstrom [A]
0.5
1
1.5
2
2.5
3
R 3, R4 [Ohm]
39000
20000
15000
10000
8200
6800
-8-
Lassen Sie den Motor langsam laufen. Ein Kühlblech sollte montiert sein. Bei Misserfolg klingeln Sie
alle Verbindungen gemäß Schaltplan auf der Karte durch. Bei Erfolg stellen Sie Strom und Spannung
am Netzgerät langsam höher.
Die meisten Motoren (2.5A / Phase) laufen schon gut bei ca. 24 Volt am Power-Anschluß
(Klemme X3 Pin 3).
Wer möchte kann die Platine noch mit Plastikspray versiegeln.
PC-Schnittstelle
Die Karte kann mit einem PC angesteuert werden. Erforderlich ist ein Programm zum Fräsen oder
Gravieren, das über den Druckerport Richtungs- und Taktsignal ausgibt. Ein einfaches Testprogramm
kann auf meiner Homepage heruntergeladen werden (SMTest.zip).
Die meisten Programme verwenden folgende Steckerbelegung am Drucker-Port (Lötseite):
Sub-D Buchse oder
Stecker (Pinnummer)
2
3
4
5
6
7
8
1, 14, 16, 17
10, 11, 12, 13, 15
18 – 25
Bedeutung
Richtung Motor X (DIR X)
Takt Motor X (CLK X)
Richtung Motor Y (DIR Y)
Takt Motor Y (CLK Y)
Richtung Motor Z (DIR Z)
Takt Motor Z (CLK Z)
immer High
Steuersignal für z.B. Spindel ein/aus, u.s.w
frei für End- und Referenzschalter
Signalmasse 0V, Ground (GND)
Verbinden Sie einfach z.B. Pin 2 mit DIR, Pin 3 mit CLK und Pin18 mit GND der Stiftleiste SV1
(siehe Bestückungsplan) und rufen Sie SMTest auf. Kopieren Sie vorher die Datei smport.sys in das
Verzeichnis: WINDOWS\SYSTEM32.
Ich habe diese Anleitung mit bestem Wissen und Gewissen überprüft. Sollte sie dennoch Fehler haben
bitte ich um Rückmeldung ([email protected]). Danke.
Viel Spaß mit SM-Control.