Arduino mega mit CNC-shield?

International Deutsch
#1

Hallo, ich habe einige Erfahrung mit 3D-Druck und baue mir nun eine CNC-Fräse (für Aluminium), die mit Estlcam betrieben werden soll. Auf deren Hardware-Seite wird der Arduino MEGA als vorteilhaft gegenüber dem UNO beschrieben, da man u.a. ein Handrad betreiben und Potis anschliessen kann:

  • und ging ganz selbstverständlich davon aus, dass die Steckerleisten zwischen UNO und MEGA kompatibel beschaltet sind.
    Das war ein Trugschluss, wie ich inzwischen verstanden habe.
    Frage: Hat jemand Erfahrung mit der Kombination MEGA und CNC-Shield und kann Hinweise/Links nennen, was an der Beschaltung ggf. zu ändern ist?
#2

Willkommen im Forum!

Dass Shields, die für einen UNO gedacht sind, am MEGA nicht (ohne Weiteres) funktionieren, kommt immer wieder vor (war auch vor kurzem wieder Thema hier im Fourm). Das trifft oft auf Shields zu, die SPI oder I2C verwenden und wo beim Layout des Shields nicht an den MEGA gedacht wurde. Diese Pins sind an mehreren Stellen herausgeführt, mit gewissen Differenzen zwischen UNO und MEGA.

Das trifft aber auf das erwähnte CNC-Shield meiner Meinung nach nicht zu, denn es verwendet weder SPI noch I2C, sondern nur ganz "normale" Pins nämlich:
2 ------------- X.SCHRITT
3 ------------- Y.SCHRITT
4 ------------- Z.SCHRITT
5 ------------- X.RICHTUNG
6 ------------- Y.RICHTUNG
7 ------------- Z.RICHTUNG
8 ------------- EN (Enable, active low)

Allerdings:
Estlcam verwendet eine ganz andere Pinbelegung, nämlich:
A0 -------- X.DIR
A1 -------- Y.DIR
A2 -------- Z.DIR
A3 -------- X.SCHRITT
A4 -------- Y.SCHRITT
A5 -------- Z.SCHIRTT
u.s.w.

Und zwar sowohl für den UNO als auch für den MEGA. Siehe:

Was hier also nicht zusammen passt ist Estlcam und dieses Shield. Das hat mit UNO oder MEGA wenig zu tun.

Edit:
Grbl sollte mit dem CNC-Shield hingegen besser funktionieren.

#3

Danke für die Erklärung !
Und ich war ganz naiv davon ausgegangen, dass EstlCAM selbst GRBL als Standard benutzt, und GRBL wiederum die einzige Sprache ist, die Arduino für CNC kennt.

Also, auch nach deinem letzten Link sieht es so aus, dass auch der MEGA mit dem CNC shield dann zum Laufen käme - aber dann braucht es ja noch eine CAM Software für GRBL, die all das kann, was in Estlcam recht übersichtlich gelöst ist, Fräspfade usw.
Welche Software käme da in Frage?

Beim anderen Pfad, Arduino MEGA mit Estlcam, wundert mich jetzt, dass die Stepper-Motoren an den Leitungen A0…A5 liegen, die auf dem Board als “Analog IN” markiert sind - das sollten doch AUSgänge sein?!

#4

Das sind ganz normale Digitale Pins, die zusätzlich als analog IN arbeiten können.

Gruß Tommy

#5

Oookay.
Bei Software gilt es als Tugend, wenn Code "selbstdokumentierend" ist - dieser Gedanke hat die Arduino-Entwickler offenbar nicht .. so .. fasziniert.

#6

Das dürfte bei Mehrfachnutzung von Pins auch illusorisch sein. Dafür gibt es Pinouts und Datenblätter.

Gruß Tommy

#7

Habe etwas recherchiert - dieses Video beschreibt die Kombination aus UNO, CNC-Shield und EstlCAM.
Interessant ist der Software-Teil ab 21:00:

Also, in Estlcam gibt es das Profil "GRBL 0.8 ohne PWM", womit man direkt die für diese Hardware passende Firmware auf den UNO programmieren kann.
Werde nun einen UNO bestellen, den MEGA ins Regal legen - und wieder berichten, wenn das läuft.

#8

Ich habe selbst eine kleine Fräse, die ich hauptsächlich zum Fräsen von Platienen und kleinen Teilen aus Holz verwende.
Die Fräse läuft mit GRBL. Auf der Steuerplatine befinden sich ein ATmega328P, 3 Schritmotortreiber und noch ein paar zusätzliche Teile.
pcb_steuerung_fraese.jpg

Diese Steuerplatine lässt sich wie ein UNO (Clone) ansprechen und verhält sich praktisch wie ein UNO mit CNC-Shield (plus ein paar Zusatzfunktionen).

GRBL ist ja zur Verwendung mit einem UNO gedacht.
Für den Mega gäbe es ein eigenes Projekt:

NOTE: Arduino Mega2560 support has been moved to an active, official Grbl-Mega project. All new developments here and there will be synced when it makes sense to.

Ich verwende auch Estlcam, allerdings nur zum Erzeugen von G-Code und nicht direkt zum Ansteuern des Fräsers. Ausserdem verwende ich auch noch einige andere Programme zum erzeugen von G-Code. Zum Fräsen verwende ich GRBL-Control/Candle. Das funktioniert gut mit meiner Fräse und hat alle Funktionen die ich brauche - das sind aber auch persönliche Präferenzen.

Estlcam arbeitet aber wohl auch direkt mit GRBL zusammen (siehe in Eslcam die Einstellungen zur CNC-Steuerung).
Ich habe da aber keine praktische Erfahrung, weil ich es eben nicht verwende.
Wenn ich das richtig verstehe, dann will Estlcam eine eigene Firmware auf das GRBL-Steuerboard flashen. Das wollte ich aber nicht, ich habe ja ein funktionierendes System und einen funktionierenden Workflow, wieso also mit einer anderen Firmware arbeiten (Leitspruch "Never cange a running system"). :slight_smile:

Aber wie gesagt - da fließen viele persönliche Präferenzen mit ein (z.B. ist GRBL ein Open-Source-Projekt, Estlcam nicht).

Mein Rat:
Wenn du mit Estlcam in vollem Umfang arbeiten möchtest, dann solltest du möglichst nahe an der (dort) vorgeschlagenen Hardware bleiben. Dann stehen die Chancen gut, dass es bald zufriedenstellend klappt.

Natürlich kommt es auch auf den Ansatzpunkt an.

  • Will ich ein funktionierendes Werkzeug zum Fräsen haben, ohne allzu lange "herumprobieren" zu müssen?
    Dann würde ich einen Weg gehen, den schon viele vor mir gegangen sind (Hardware und Software). Dann gibt es höchstwahrscheinlich auch Tutorials online (von denen ein paar wenige auch brauchbar sind) und vielleicht auch Foren, wo ich fragen kann.

  • Oder: Will ich "Grundlagenforschung" betreiben oder suche das Abenteuer in Form von "technischen Wegen, die noch kaum jemand vor mir gegangen ist".
    Da geht es eher darum auszuloten was technisch möglich ist. Das dauert länger und man kann auch mal in einer Sackgasse stecken bleiben. Dafür bekommt man meist tiefe(re) Einblicke in die technischen Details.

Für die meisten von uns ist es ja ein Hobby - da gibt es unterschiedliche Zugänge.

Auch ist zu überlegen, ob du in einem spezialisiert(er)en Forum mehr konkrete Infos bekommst.

Edit:

bb42:
Werde nun einen UNO bestellen, den MEGA ins Regal legen - und wieder berichten, wenn das läuft.

Ja, das ist sicher eine gute Idee.

pcb_steuerung_fraese.jpg

#9

Danke für die ausführlichen Ergänzungen, das ist für einen Foren-Neuling mal echt eine positive Erfahrung, verglichen mit diversen anderen Foren (-Kulturen).

Mein Verständnis ist bisher, dass GRBL eine standalone CNC-Lösung aus Hard- und Software bietet, optimiert auf einfache Hardware (UNO), unter Verzicht auf einige trickreiche G-Code Befehle. Am Rande, das erscheint mir heute nicht mehr ganz zeitgemäß, wenn man die niedrigen Kosten für einen deutlich performanteren Raspberry-Pi bedenkt.
Was Estlcam offenbar anbietet, ist GRBL-Hardware zu benutzen, dort eigene Firmware zu installieren und das Gerät dann über die PC-Oberfläche zu steuern - also weg von Standalone. Vorteil dabei, man hat mit einem Laptop direkt einen großen Bildschirm, und ein OS mit allen Kommunikations-Möglichkeiten. Mit gefällt auch die Option, einen (xBox-) Game-Controller zur manuellen Steuerung zu bestellen, und habe direkt einen bestellt. Das ist unterm Strich einfacher und auch nicht teurer als eine dedizierte CNC-Hardware mit Screen, Handrad usw.; wenn man eh einen Laptop hat oder einen alten dafür abestellt.
Dann kommt der Vorteil des MEGA, analog-Inputs zu nutzen, auch nicht mehr zum tragen.

Vom Anwendertypus, bin ich Nutzer, nicht Grundlagenforscher. Da ist mir Estlcam sofort positiv aufgefallen, weil es schnellen Aufbau des Pfades ermöglicht und dabei auch noch gut erklärt. RTFM ist hier wirklich überflüssig. Das habe ich noch nirgends, auch bei Fusion360 und anderen "CAM-Lösungen" so schön gesehen, mir fehlt aber auch Erfahrung, da lasse ich mich gern noch eines Besseren überzeugen.

#10

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