Interface de driver Chino para TxapuCNC

Descripción

Para facilitar un poco las cosas en la realización de TxapuCNC, en vez de hacer nuestros propios PaperStepper, podemos utilizar unas placas con el chip L298N bastante económicas y fácilmente adquiribles por internet (ebay o similares).

Estas placas están pensadas para controlar un motor paso a paso mediante 4 entradas, como TxapuCNC sólamente utiliza 2, necesitaremos un circuito adaptador.

Para utilizar sólamente 2 entradas en vez de cuatro, nos fijamos en la tabla de control de las señales que excitan las bobinas de un motor paso a paso:

Cómo vemos, las señales del devanado 2 son las invertidas del devanado 1, y las del 3 las invertidas del 4. De ésta forma si tomamos las señales dev1 y dev3, podemos mediante electrónica invertir estas señales, y obtener las señales dev2 y dev4, ahorrando así un montón de pines en nuestro Arduino.

  

 

Esquema

Para invertir las señales de entrada utilizaremos un chip muy común, el 74LS04, que tiene 6 inversores, y nos permite controlar hasta 3 motores (si tenemos tres placas de drivers chinos).

En el esquema vemos un detalle de utilización con un eje (el X), donde observamos cómo invertimos la señal D1x (L4x) mediante el inversor y obtenemos la señal (L3x). De la misma forma la señal D2x aplicada directamente a L2x, la invertimos y obtenemos la señal de L1x.

También vemos que como TxapuCNC tiene una única señal de Enable, para desactivar automáticamente los motores al cabo de un tiempo para que no consuman demasiado (si te das cuenta, al utilizar sólo dos señales, siempre estamos alimentando al motor), la placa dispone de cables para llevar ésta señal a cada uno de los drivers.

El esquema completo para los tres ejes sería el siguiente:

Componentes

Un 74LS04 Séxtuple inversor.

Zócalo 16 pines DIP14.

Cables de varios colores.

Un trozo de stripboard de 9 filas x 14 agujeros

3 Drivers chinos con L298N.

Los drivers chinos los puedes conseguir por internet, yo lo conseguí en ebay:

 

Realización

 

El circuito está realizado con Inkscape , y tienes el documento imprimible al final de esta página, en el apartado de descargas.

NOTA: Las entradas de los finales de carrera no tienen una resistencia a 5V ya que las patillas de entrada de Arduino disponen de una resistencia Pull-Up interna. pero parece que esto le da problemas a la gente que no los utiliza. La solución es conectar las patillas D2-D7 a 5V. (perdonad que no lo haya indicado en las imágenes).

Una vez descargado y descomprimido el archivo, puedes imprimir el documento PaperStepperChino.pdf (sin aplicar ningún tipo de escala), para ello comprobaremos que la impresión se ha realizado a la escala correcta con la ayuda de la regla impresa situada en el lateral izquierdo de la hoja. Al colocar a su lado un regla en centímetros deberán coincidir las marcas.

En la parte superior derecha del documento tienes la PaperEtiqueta:

que puedes recortar y pegar sobre un trozo de stripboard de 9 filas x 14 agujeros.

Una vista del circuito por la parte inferior, te puede servir como referencia a la hora de cortar las pistas:

NOTA: 
Este circuito no lo he comprobado, por lo que tal vez contenga algún error. Si descubres alguno, por favor coméntalo para que pueda corregirlo. (Según comentarios de gente que lo ha realizado, funciona correctamente).

Conexión directa con Arduino

Si simplemente quieres utilizar la placa para mover un motor paso a paso con Arduino, en el documento de descargas tienes también un ejemplo de como conectarla directamente a un Arduino:

Información legal

0. Fallos y txapuzas no controladas.
Los circuitos publicados se han comprobado y funcionan correctamente. No obstante en el caso de que en una página se publiquen varios montajes diferentes de un mismo circuito (sobre un stripboard, PCB, ...), pueden existir fallos que no se han detectado en alguno de los montajes, ya que normalmente sólo realizo un montaje. En ese caso por favor notificad el fallo para que pueda corregirlo. muchas gracias.

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El autor se exime de toda responsabilidad ante posibles daños o perjuicios que pueda sufrir el usuario a consecuencia de errores, defectos u omisiones en la información facilitada.

Descargas

El esquema, circuito impreso, descripción e imágenes están disponibles en el siguiente enlace:

Si tienes problemas con el enlace anterior, aquí puedes descargar todos los archivos de txapuzas

Notas
Para la realización de este proyecto se han utilizado los programas: Arduino, Inkscape, Openoffice, Gimp, Picasa, Fritzing
Si encuentras algún fallo, se te ocurre alguna mejora, o simplemente quieres hacer algún comentario, te lo agradeceré: Gracias.  :-)