Bauanleitung SM-Control V1.1

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1 - 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 Kommentar Stück -zahl 1 Platine 2-seitig Sichtkontrolle 1 2 Widerstand 20K R2, R5 rot,schwarz, 2 orange.gold 3 Widerstandsnetz 7*4K7 RN1 gepolt (blauer Punkt ) 1 4 IC-Fassung 28 pol f. IC1 Richtung beachten 1 5 Durchkontaktierung rotes Pad Restdrähte von beiden 13 Seiten verlöten 6 Widerstand 6K8 R3, R4. kann gesteckt werden 2 blau,grau,rot,gold 7 Kondensator 470pF C1,C2 vorsichtig biegen 2 8 Kondensator 2,2nF C3,C4 vorsichtig biegen 2 9 Kondensator 12pF C5,C6 vorsichtig biegen 2 10 Kondensator 100 nf C8,C10,C Kondensator 1uF C12,C Stiftleiste 3-polig 1-Reihig SV1 Anschluß GND, DIR, CLK 1 13 Stiftleiste 5-polig 2-Reihig JP1-5 Auswahl MicroSchritte 1 per Jumper 14 Quarz 20 MHz Q1 Abstand v. Platine 1 halten 15 Kondensator Elko 47uF C9 gepolt (blauer Punkt) 1 16 Kondensator Elko 100uF C7 gepolt (blauer Punkt) 1 17 Kondensator Elko 220uF C13 gepolt (blauer Punkt) 1 18 Anschlussklemme 2 polig X1,X Anschlussklemme 3 polig X Spannungsregler 5V 7805 IC2 gepolt (blauer Balken) 1 21 Power-Bridge LMD18245 IC3, IC4 gepolt (blauer Balken) 2 22 Prozessor PIC16F870 IC1 gepolt (blauer Punkt) 1 23 Präzisionsbuchsenleiste R3,R4 zum stecken v. R3,R4 1 5-polig 24 Kühlblech - f. IC3,IC4 1 muß extra bestellt werden 25 Schrauben M3 - f. Kühlblech und IC3,IC Jumper JP1-JP3 Auswahl MicroSchritte 3 27 GND-Kabel mit Öse Mit Kühlblech u. IC3 1 verschrauben u.auflöten 28 Stecker 3-pol. f. 3-pol. Stiftleiste SV1 1

2 - 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, 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 - 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 - 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 - 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 - 6 - Bild 1 Bild 2 Bild 3 Bild4

7 - 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] R 3, R4 [Ohm]

8 - 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 Bedeutung Stecker (Pinnummer) 2 Richtung Motor X (DIR X) 3 Takt Motor X (CLK X) 4 Richtung Motor Y (DIR Y) 5 Takt Motor Y (CLK Y) 6 Richtung Motor Z (DIR Z) 7 Takt Motor Z (CLK Z) 8 immer High 1, 14, 16, 17 Steuersignal für z.b. Spindel ein/aus, u.s.w 10, 11, 12, 13, 15 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 (gk@vipcad.de). Danke. Viel Spaß mit SM-Control.