CNCのテスト環境を作るべく SEC鈴木さんのプリント基板に部品を載せました。
うまく動いたら本番用環境としても使いたいので、ヒートシンクは大型のものを丁寧に(頑丈に?)取り付ける事を最優先にしました。ヒートシンクは 秋葉原の千石電商などを探しても気に入ったものが見つからず、結局、インターネット検索で やっと見つけました。
★ フィッシャー ヒートシンク, 37.5 x 66 x 40mm SK100-37-5-SA ￥568...そんなに高くないか...
ttp://jp.rs-online.com/web/p/heatsinks/1898066/
ベースの厚さが10mm、フィン長が30mm、プリント基板とほぼ同じ66mmの長さで放熱効果がありそうです。中央の写真は試しに実装した基板1枚と ヒートシンク取付用パーツ(2mm厚ステンレスのステーと包装材再利用の絶縁プラシート)です。放熱用グリスはパソコン組み立て時の余り物です。
動作検証は実際のステッピングモーターで行いたいので、オリマイさんで(データシートを見つけてから)安価なモデル(旧モデルのケーブル付き未使用品、KH56JM2-802 ￥980)を入手しました。
しかし、ケーブル付きのコネクタに別のケーブルをつなぐのも美しくないし、X,Y,Z,extraと4種類のモーターとドライバー基板の配線にターミナルブロックを使うのは誤配線チェックも大変です。日本電産が使っているコネクタが日本圧着端子製造(JST)製の2.5mmピッチコネクタの偶数ピンを抜いた物だと推測し、思い切って^^; 以下を発注しました(大当たりッ!)。
★ プリント基板用コネクタ XHシリーズ ベース付ポスト B3B-XH-A(LF)(SN) 極数3、B7B-XH-A(LF)(SN) 極数7、B11B-XH-A(LF)(SN) 極数11
ttp://www.monotaro.com/g/00158275/
★ プリント基板用コネクタ XHシリーズ ハウジング XHP-3 極数 3、XHP-7 極数7、XHP-11 極数11
ttp://www.monotaro.com/g/00027588/
★ プリント基板用コネクタ XHシリーズ コンタクト BXH-001T-P0.6 1パック(100個)
ttp://www.monotaro.com/p/3495/3685/
左上の写真は、ステッピングモーター4台を余り物の木の板に固定、取り付け穴を使ってプリント基板を固定している様子です。右上のプリント基板のヒートシンクの手前のコネクタに赤い熱収縮チューブで接続されているのは手動パルスジェネレータからの｢回転方向･パルス･アース｣の3本の線で、最終的には BeagleboneBlackからの信号が繋がる予定です。
左側の電源の上に載っているのがBeagleboneBlack本体で手前に見えているLANポート経由でWinパソコンから制御します。オムロン製24V4.6A電源にケーブルタイで抱き抱えられているのは5V2Aの電源です。
右上の写真は、この制御信号が入っているコネクタ部分で、(5Vコネクタとの中間で)REF信号線をカットしてREFピンをアースとして使うように改造しています(コネクタをハンダ付けする前なら簡単な作業でした...)。
下側の写真(左下･右下)は、SEC鈴木さんの お知らせ掲示板の情報を参考にして、D-フリップフロップを使って方向とクロックを生成する回路を手動パルスジェネレータの裏側に抱き抱えさせています。
( 4組のプリント基板テスト(完了してます!)のみに使用するものなので 超手抜きです )
ttp://sec589.blog50.fc2.com/blog-entry-103.html
なおプリント基板上の実装部品ですが、上記お知らせ掲示板なども参考にして 高精度･高品質な部品を使用しました。
・ 金属皮膜抵抗 1/4W 1％品
・ 東京コスモス サーメットトリマー(半固定抵抗) GF063P1 B1kΩ
・ オムロン製 金メッキ、ツイン接点 8極ディップスイッチ A6T-8104
また、上記お知らせ掲示板にヒートシンクを取り付けてから大きな電解コンデンサを付けないとネジ止めに苦労するとの記述があるので、通常の高さ20mmの電解コンデンサを、千石電商が販売している16mmと高さが抑えられている物に変更し、六角穴付ボルトでネジ止めしています( ニチコンに高さ12.5mmの製品があるが 販売しているショップが見つからなかった )。
・ 東信工業 １ＨＵＴＷＲＺ２２１Ｍ 低ＥＳＲ電解コンデンサ ５０Ｖ ２２０μＦ
なお 104のセラミックコンデンサは、製造中止後のセール品(100個入り)を秋葉原で購入したものを使用しています。丈夫で長持ちし安定しているというイメージが定着してます。
結局、BOM通りに使用しているのは モーターコントロールICとデジタルトランジスタのみですね。
しかし 先達というのは有り難いものです。モータードライバICの選定･接続･配線が簡単に出来ました。
これからが、レベル変換ICを使った 3.3V←→5Vのレベル変換を行うインターフェースボードの作成、LinuxCNCの動作テストと英文ドキュメントベースの苦労が山積です。
幸いな事に以下のICは入手済みです(小型化･表面実装化の影響下 素人向けのDIP版を探すのに苦労しました)。
【5V→3.3Vのレベル変換】
◆ Octal Universal Schmitt Buffer with 3-State Outputs TC74VHC9541P DIP 20pin
【3.3V→5Vのレベル変換】
◆ 8-Bus Buffer Non-Inverted 3-State Outputs_ TC74ACT244P DIP 20pin
No.347
もはや私にはさっぱり追従できるネタではなく、識者のご感想を頂きたいところですが・・・（笑
熱問題はこの季節重要ですね。私は扇風機の風を直接当てています。でないと10分でオーバーヒートで保護回路が働きます。
素人の拙い質問になろうかと思います。
ご容赦願います。
今度の計画は、ＳＥＣさんの基板で、ステッピングモーターを制御しようとするものなのですか？
でも、手パの電源をＤＣ５Ｖから、ダウンしてるのかな〜？
どうしてですか？
＞今度の計画は、ＳＥＣさんの基板で、ステッピングモーターを制御しようとするものなのですか？
一番痛い質問ですね^^; 当初は(今も?)ステッピングモーターを使おうとは考えていませんでした。
もともと サーボモーター＋サーボアンプで門型のCNCでも作ろうかと、オクで安い商品を集めてMachのCNCで遊ぶ予定でしたが、Mach4への移行やUSB接続のインターフェースが必須(?)の方向で高価になりそうだったので オープンソースソフトウェア/オープンハードウェアの世界へと方向転換したのです。
ただ サーボモーター＋サーボアンプでテスト環境を作ろうとすると、200Vの引き回しを含めて工作部屋にテスト環境を展開するだけのスペースを捻出するのが不可能なので、数千円の出費ですむステッピングモーター中心のテスト環境を作り始めたのです(写真に写っている環境で30cm四方･１諭吉程度です)。
と言うことで、"ＳＥＣさんの基板で、ステッピングモーターを制御する『テスト環境』を作り、Beaglebone Blackコンピュータ(こちらも１諭吉:-p)上で動作するLinxCNCの実用化を目指す"というのが正しい表現かと....^^;
写真の右端にあるプラケース入りの小さなボードがBeaglebone Blackコンピュータ本体でLAN経由でWinPCのモニター/キーボードから制御出来ます。これは高速･低消費電力動作の為にDC 3.3Vベースで動作します(WinPCもインターフェース部分はUSBを含めて5V動作ですがCPU回りは3.3Vで動いています)。
その左のユニバーサル基板が Beaglebone Blackコンピュータの3.3VロジックとSECさんの基板の5Vロジックとの間の電圧レベル変換をする為の部分で Beaglebone Blackコンピュータの上に載っかります。
縦になっているICが、リレーやフォトカプラー等と同様に 3.3Vの信号を5Vで使える信号に変換します。
( 8組入っているので、X,Y,Z,Extraの4種類について 回転方向(緑)と回転パルス(白)を変換し、黒はアースです )
下側の横になっているICは5V信号を3.3Vに変換してBeaglebone Blackコンピュータに通知するインターフェースで X,Y,Z軸の各方向のリミット情報に使用予定です(当面のテストでは未実装)。
なお、5V電源は 手パ(最終的にはBeaglebone Blackコンピュータの電源に置換えを想定)を別系統に分けようとしていたのですが、途中でテストするまでも無いと考えて SECさんの基板と共通の電源にしています。
やっぱ、凄い！
自分ごとですが、やっと、デジタルのＨｉとＬｏが分かってきたこの頃ですから（笑
自分も、早く、論理ＩＣの世界に入りたいです。
で、
このコンピューターは、ＳＳ基板の働きをするのですか？