شیلد کنترل ۳ محوره آردوینو نانو

برای درایور A4988

حرفه‌ای برای پروژه‌های فشرده

CNC Shield for Arduino Nano: راه‌حل بهینه‌شده و فشرده برای کنترل ۳ موتور پلهای در پروژه‌های CNC کوچک و رباتیک

CNC Shield مخصوص آردوینو نانو یک شیلد اختصاصی و جمع‌وجور است که با پشتیبانی از ۳ درایور موتور پلهای A4988، امکان کنترل حرفه‌ای دستگاه‌های CNC کوچک، پلاترها و سیستم‌های رباتیک را در ابعاد فشرده فراهم می‌کند. این شیلد با حفظ تمام قابلیت‌های نسخه UNO، اما در اندازه‌ای کوچک‌تر، انتخاب ایده‌آل برای پروژه‌هایی است که فضا محدود است اما دقت و قابلیت‌های حرفه‌ای مورد نیاز می‌باشد.

ویژگی‌های متمایز شیلد CNC نانو

• طراحی فشرده و بهینه: سازگار کامل با آردوینو نانو، ابعاد کوچک‌تر برای پروژه‌های جمع‌وجور.

• پشتیبانی از ۳ محور کامل: کنترل مستقل ۳ موتور پلهای (X, Y, Z) با درایورهای A4988.

• تغذیه هوشمند یکپارچه: ترمینال ورودی 12-24V DC برای موتورها و رگولاتور 5V داخلی برای آردوینو نانو.

• قابلیت‌های حرفه‌ای حفظ‌شده:

  • خروجی PWM برای کنترل اسپیندل یا لیزر

  • خروجی خنک‌کننده (Fan)

  • آنت‌لیمیت (Endstop) برای هر ۳ محور

  • پین‌های اکسترودر/ابزار جانبی (برای پروژه‌های سفارشی)

• نصب آسان: اتصال مستقیم آردوینو نانو و درایورها بدون سیم‌کشی پیچیده.

مشخصات فنی دقیق

کاربردهای تخصصی این شیلد

1. دستگاه‌های CNC میزی کوچک: ساخت روترهای کوچک، دستگاه لیزر مینیاتوری، پلاستیک‌برهای کم‌توان.

2. پلاتر و ماشین‌های ترسیم: کنترل حرکت دقیق قلم در پلاترهای دوبعدی و سه‌بعدی.

3. سیستم‌های رباتیک محرک: کنترل بازوهای رباتیک ۳ درجه آزادی، ربات‌های متحرک.

4. دستگاه‌های تست و اندازه‌گیری: ساخت استیج حرکتی میکروسکوپ، پوزیشنرهای آزمایشگاهی.

5. پرینترهای سه‌بعدی کوچک: برای پرینترهای دسکتاپ مینیاتوری (با افزودن ماژول هیت‌اند).

6. پروژه‌های آموزشی و نمایشی: نمایش اصول کنترل حرکت در فضای محدود.

مقایسه با نسخه UNO – کدام یک برای شما مناسب‌تر است؟

پکیج کامل خرید (همه‌چیز برای شروع)

راه‌اندازی در ۵ گام ساده

1. نصب آردوینو: آردوینو نانو را روی شیلد (یا از طریق سیم) متصل کنید.

2. نصب درایورها: ۳ ماژول A4988 را در اسلات‌های X, Y, Z قرار داده و پیچ کنید.

3. تنظیم جریان: جریان هر درایور را برای موتور خود تنظیم کنید (Vref = Current × ۰.۸).

4. اتصال تغذیه: منبع 12V DC را به ترمینال POWER IN وصل کنید.

5. آپلود فریم‌ور: فریم‌ور GRBL نسخه مخصوص نانو (معمولاً ۱.۱h) را آپلود کنید.

اتصال موتور (مثال محور X):

• سیم‌های فاز ۱A و ۱B موتور به ترمینال X+ و X-

• سیم‌های فاز ۲A و ۲B موتور به ترمینال Y+ و Y- (این نام‌گذاری روی شیلد)

کد نمونه برای تست اولیه محورها

// تست ساده حرکت هر سه محور با CNC Shield Nano
const int STEP_X = 2;
const int DIR_X  = 5;
const int STEP_Y = 3;
const int DIR_Y  = 6;
const int STEP_Z = 4;
const int DIR_Z  = 7;

void setup() {
  pinMode(STEP_X, OUTPUT); pinMode(DIR_X, OUTPUT);
  pinMode(STEP_Y, OUTPUT); pinMode(DIR_Y, OUTPUT);
  pinMode(STEP_Z, OUTPUT); pinMode(DIR_Z, OUTPUT);
}

void moveAxis(int stepPin, int dirPin, int steps, int dir) {
  digitalWrite(dirPin, dir);
  for(int i = 0; i < steps; i++) {
    digitalWrite(stepPin, HIGH);
    delayMicroseconds(500);
    digitalWrite(stepPin, LOW);
    delayMicroseconds(500);
  }
}

void loop() {
  // حرکت محور X به جلو
  moveAxis(STEP_X, DIR_X, 200, HIGH); // 200 پالس = 1 دور در حالت Full-Step
  delay(1000);
  // حرکت محور Y به چپ
  moveAxis(STEP_Y, DIR_Y, 200, HIGH);
  delay(1000);
  // حرکت محور Z به بالا
  moveAxis(STEP_Z, DIR_Z, 200, HIGH);
  delay(1000);
}

نکات حیاتی برای موفقیت پروژه

⚠️ آداپتور مناسب: از منبع تغذیه با آمپر کافی استفاده کنید (حداقل ۲-۳A برای هر موتور تحت بار).
⚠️ خنک‌کاری ضروری: در کارهای طولانی، فن کوچک 5V را به ترمینال FAN وصل کنید.
🔧 تنظیم دقیق جریان: مهم‌ترین مرحله! جریان کم = لرزش، جریان زیاد = سوختن موتور/درایور.
💾 فریم‌ور صحیح: حتماً از GRBL مخصوص نانو استفاده کنید (پین‌ها متفاوت است).
🔌 انداستاپ‌ها: برای کالیبراسیون خودکار و جلوگیری از آسیب، سوئیچ‌های انتهای مسیر نصب کنید.

سوالات متداول (FAQ)

✅ آیا می‌توانم چهارمین درایور هم اضافه کنم؟
خیر. این شیلد به‌طور فیزیکی فقط ۳ اسلات درایور دارد. برای ۴ محور به نسخه UNO یا شیلد اختصاصی ۴ محوره نیاز دارید.

✅ آیا آردوینو نانو باید حتماً روی شیلد نصب شود؟
خیر. می‌توانید با کابل جامپر آردوینو نانو را جدا کرده و در جای دیگری نصب کنید (مفید برای پروژه‌های فشرده).

✅ برای کنترل لیزر CO2 یا برش فلز مناسب است؟
برای لیزرهای کم‌توان (ماژول لیزری ۵.۵V) و برش چوب/اکریلیک مناسب است. برای کاربردهای صنعتی سنگین‌تر، درایورهای قوی‌تر (مانند TB6600) و شیلدهای صنعتی توصیه می‌شود.

✅ نرم‌افزار کنترل چیست؟
می‌توانید از Universal Gcode Sender (UGS)، Candle یا Grbl Controller برای ارسال G-Code استفاده کنید.

✅ تفاوت این شیلد با RAMPS چیست؟
RAMPS مخصوص پرینتر سه‌بعدی است (دارای خروجی هیت‌اند، تخت گرم و…). CNC Shield برای ماشین‌های برش و تراش بهینه شده (دارای خروجی اسپیندل PWM و مدیریت Endstop).

✅ آیا برای موتورهای NEMA 23 مناسب است؟
برای NEMA 23 با جریان زیر ۲A بله. برای موتورهای بزرگ‌تر و با گشتاور بالا، درایورهای قدرتمندتر (مانند DM556) و منبع تغذیه قوی‌تر نیاز است.

پشتیبانی تخصصی ما

✅ ارایه فایل GRBL کامپایل شده مخصوص نانو با پیکربندی بهینه.
✅ راهنمای تصویری تنظیم جریان و میکرواستپ.
✅ لیست منابع تغذیه و موتورهای پلهای سازگار.