Le projet 4L1C3, micro-cnc format A4

Bonjour tous,
Pas mal absent du forum en ce moment pour cause de rénovation vieille maison/crevé le soir/plus le temps.
Et bientôt plus d'atelier du tout pour cause de vente de maison/déménagement/pas mal de temps avant de pouvoir aménager le nouveau qui sera encore mieux , donc je me suis dit qu'il me fallait quelque chose pour m'occuper les longues soirées d'hiver quand la nuit tombe à 17h00 et que je puisse faire sur un coin de bureau. La bonne occasion pour me lancer dans un projet qui me trotte dans la tête depuis longtemps, la conception d'un soft de commande CNC à base de microcontroleur PIC. Pas la prétention de rivaliser avec LinuxCNC ou Mach3, un truc simple mais fonctionnel.
Le PIC utilisé sera un 18F4525 et le langage l'assembleur. Le fichier gcode sera simplifié grace aux post-processeurs Cambam que David m'avait gentiment bricolé pour un bras robot. Le Gcode sera envoyé par liaison RS232 depuis le PC vers le PIC qui gèrera le décodage gcode et la gestion des axes, origines, jog, etc. Je ne vais pas vous saouler avec de l'assembleur ici, c'est le genre de truc qu'on fait tout seul dans son coin et qui n'est pas trop montrable sur un forum. Je m'y suis déjà mis il y a quelques temps et j'ai avancé, la liaison série est à présent fonctionnelle. J'en suis arrivé au point ou il me faut un banc-test pour tester mes routines et c'est l'objet de ce sujet.

Cahier des charges:
Low-cost.
Motorisation en NEMA17.
L'outil sera remplacé par un stylo.
Petit prix oblige le matériau sera du médium.
Vis-mères en M6/100, noix usinées dans du POMC.
Encombrement format A4 pour ne pas gêner sur le bureau.
L'électronique sera incluse dans le châssis toujours par souci d'encombrement.
Pour simplifier pas d'écran dans un premier temps, tout devra fonctionner par poussoirs et visu leds.
Choix d'un seul guidage par axe MGN12, pas besoin d'une grande rigidité pour tester mes routines en écrivant sur une feuille.

Les cartes annexes POM, POP et JOG ont déjà été gravées par CH4RL0TT3.
Le bâti à été usiné par T1T1N3.

Voilà un projet très intéressant à suivre pour un bébutant en électronique un débutant en électronique comme moi !
Je viens de commencer une initiation aux circuits intégrés, dont le PIC, sur l’excellente chaîne Electro-Bidouilleur. Je suis donc motivé
Si tu as d’autres liens à partager, je suis preneur.
Merci pour le partage.

Bonsoir Momoclic,
J'ai tout appris avec le cours de Bigonoff sur le 16F84 (la référence), tu peux télécharger son cours sur ce lien https://www.abcelectronique.com/bigonoff/loadpart1.php?par=f9200 sinon Google le connait bien. Ensuite j'ai évolué vers d'autres PIC.
Sinon si tu veux te mettre aux microcontroleurs plus simplement il y a l'arduino, plus abordable au début.

Salut,

Bon retour aux bricolages qui ne nécessitent pas de faire de la muscu

- vis mères M8, choisies pour le pas de 1 ce qui simplifiera la programmation.

le M8 c'est du pas de 1.25 c'est le M6 et le M10 (fin) qui sont en pas de 1mm

++
David

Bonsoir David,
Autant pour moi mon clavier à fourché, c'est bien du M6 que j'utilise Sur qu'avec celle-ci je ne fais pas de muscu

Quelques vues 3D du système d'axes:

axe X


axe Y

Axe Z



Les trois axes ensembles. Pour rester dans le format A4 j'ai positionné les moteurs X et Y à l'intérieur de la machine, les transmissions se font par des poulies et courroies GT2.
Les vis-mères sont montées sur de tout petits roulements diam central 5mm. Les noix sont usinées dans des chutes de POMC pour ne pas avoir de backslash.

Merci pour les liens et je pratique l’Arduino depuis quelques temps et la programmation, assembleur et autres, depuis de très nombreuses années...
Les tiges filetées de 8 au pas de 100 existent de même que celles de 10, mais probablement pas en GSB, ça ne m’avait donc pas choqué.
Ton montage pourrais tout aussi bien convenir à une imprimante 3D

Alors si tu pratiques déjà l'assembleur tu vas te faire plaisir avec les PIC, il y a tout ce qu'il faut dans les cours de Bigonoff et il va au fond des choses.
Pour moi aussi c'est une vieille histoire d'amour, j'ai commencé avec le Z80 sur mon premier ZX81, enchaîné avec le 6502 de l'ORIC, puis le 68000 de l'ATARI, un peu de 80386 mais pas trop. Je m'ennuyais un peu avec l'arduino et son pseudo-C, j'ai franchi le pas pour passer à l'assembleur PIC et je ne le regrette pas. Je n'ai pas jeté mes arduinos pour autant, j'y reviendrai certainement pour des applications mettant en œuvre des calculs trop complexes à coder en assembleur. On peut aussi programmer les PIC en C mais je ne m'y suis pas encore intéressé.

Le bâti, l'électronique sera placée sous la machine:

Ici j'ai seulement modélisé les trois drivers TB6600 mais il y aura d'autres cartes: la carte PIC, la carte JOG, la carte POM, la carte POP, le convertisseur USB/FTDI et deux convertisseurs DC/DC pour transformer la HT (36V)  en +12vcc ventilo et +8vcc PIC. Le rez-de-chaussée sera bien plein  

ça ne va pas bouger sous les coups de crayon ! ça fait plutôt "très" robuste, il est évident que la taille de la bête y est pour quelque chose.

J'ai commencer en auto-didacte avec le 6502 de l'Apple II en 79, et le reste à suivi PC, PDP 11/23, mini-ordinateur, et ordinateurs pour gérer la production industrielle...

Veinard !!! tu as eu un Apple !!
J'en rêvais à l'époque mais pas les sous pour me le payer.

Oui, je dois le reconnaître, mais ce fut un bel investissement puisqu'à l'époque grâce à ça et pas mal de boulot j'ai pu évoluer de mécanicien vers les professions de l'informatique...

Un exemple du gcode simplifié que j'utiliserai, généré par Cambam. Au début pas de trucs compliqués, codes G et autres, je garde juste le M30 pour signifier la fin du programme. Au départ je vais faire simple, juste des déplacements X, Y et Z, je verrai peut-être quand tout fonctionnera pour apporter des améliorations.

Salut J-C  toujours au taquet sur de nouveaux projets
toujours aussi bien pensés et la réalisation devrait être encore merveilleuse… comme d'ab
à te suivre !
sebastian

Hello Seb,
Content de te lire. Oui, et celui-ci je vais être obligé de m'y tenir car je n'aurai plus moyen de faire autre chose pendant un certain temps.

Petite correction. Il faut que je pense plus grand que ma petite cnc test, j'ai modifié le postpro pour passer les valeurs en 16bits. Je travaille toujours sur la liaison RS232 et n'ai pas encore réfléchi en profondeur sur le déplacement des axes mais je serai peut-être obligé de passer sur des calculs en 24 ou 32bits.
A cogiter.

Données formatées sur 16 bits


24 bits


Edit après réflexion rapide.
Il va me falloir programmer un décodeur gcode et c'est ce qui déterminera le format. Cambam crée un gcode avec des valeurs en mm alors que le PIC fonctionne en pulses. 1mm par tour, donc 200 pulses par mm --> en 16 bits çà donne 65535/200=327mm de course, juste bon pour une toute petite cnc graveuse de PCB.
En 24 bits si je ne me suis pas gouré dans mes calculs çà donne 83886mm de course, plus que suffisant mais il est plus facile courant de faire des calculs en 32bits qu'en 24, du moins pour moi, Les PIC des séries 16F et 18F fonctionnent en 8 bits mais j'ai déjà codé des routines d'addition et soustraction 32bits qui me seront utiles ici.

32 bits

C'est si contraignant que ça le PIC pour ne par utiliser des nombres à longueur variable ?

Tes trois rails sont en quelle largeur, 12mm ?

Rails MGN12 (12mm) https://fr.aliexpress.com/item/12mm-Lin-aire-Guide-MGN12-L-100-200-300-350-400-450-500-550-600-700/32861278496.html?spm=a2g0w.search0104.3.1.75ff718cCjnIOO&ws_ab_test=searchweb0_0%2Csearchweb201602_4_10152_10151_10065_10344_10068_10342_10343_10340_10341_10696_10084_10083_10618_10304_10307_10820_10821_10302_10846_10843_10059_100031_445_10103_524_10624_10623_10622_10621_10620-10152_10151%2Csearchweb201603_25%2CppcSwitch_5&algo_expid=3baa898a-a2b6-48eb-a5c4-9bc37db84077-0&algo_pvid=3baa898a-a2b6-48eb-a5c4-9bc37db84077&priceBeautifyAB=0

Plus c'est formaté plus c'est "simple" à programmer, en assembleur qui plus-est qui n'est pas le langage le plus flexible qui soit, la moindre erreur se paye cash
Je compte procéder de cette manière: comme la longueur d'un fichier gcode est très variable et suivant la complexité de la pièce à usiner peut-être très longue, la mémoire dispo sur le PIC étant très restreinte, le fichier restera stocké dans le PC et sera envoyé par morceaux. Des trains de bits (1 ligne XYZ), un train pour les trois axes (ex: Z000003 X000005 Y000005), les chariots seront déplacés, la ligne suivante reçue, chariots déplacés, et ainsi de suite jusqu'à la fin du gcode.
Ces trains de bits arriveront donc sur le PIC par la liaison série et seront placés dans des variables pour être exploités. Donc c'est mieux d'avoir tout de la même dimension pour faire le tri.

Vu que le PIC à une interface UART il ne serait pas possible d'envisager de lui adresser dans un buffer "tournant' ou une "pile" quelques lignes ?

Si, c'est exactement ce que je viens de décrire juste au dessus.
Le PC envoie le gcode par ligne de 8 octets (Z, valeur, espace, X, valeur, espace, Y, valeur) qu'il stocke pour gérer les axes, le PIC les reçoit sur l'UART/réception et par l'UART/émission lui donne les ordres d'envoyer ou de stopper la transmission.

Oui, ça me semble la meilleure formule. Je croyais que qu'en amont tu découpais le code en séquences...
En fait tu alimenteras le PIC d'un seul programme Gcode au fur et à mesure de la consommation des lignes.

Voilà c'est çà, le gcode est envoyé par tranches à la demande du PIC qui est maître. Je ne sais pas encore comment je vais gérer les ordres, soit hardware par les lignes CTS/RTS ou bien software par XON/XOFF ou quelque chose d'approchant. Je m'y met dés que j'aurai terminé le banc-test.

Bonjour à tous !
Bonjour F6FCO !

Je n'ai surement pas tout lu, car tu as parlé de crayon !

Mais en fin de compte tu comptes travailler autrement qu'avec
un crayon ?

Car, j'ai un petit retour sur les rails dont tu parles ! j'ai décelé une
petite usure d'un de mes rails sur ma " Hervus " ! il faut dire qu'au
niveau implantation je n'ai pas fait fort ! mais je ne suis pas ingénieur
et j'ai fait avec ma tite tête !

Pour déplacer mon rail, MGN12 j'ai été obligé de déporter de 2cm l'endroit
ou la courroie meut le chariot, et comme en impression 3D même s'il n'y a
pas de poids, il y a des déplacements extrêmement rapides et après quelques
pièces aux remplissages importants et rapides, ben j'ai un peu de jeu !!

Hervé

Salut,

Sympa la "4L" jaune ; il ne lui manque plus qu'un autocollant "La Poste"

j'ai commencé avec le Z80 sur mon premier ZX81, enchaîné avec le 6502 de l'ORIC, puis le 68000 de l'ATARI

Lol, presque la même ; ZX81, ORIC, puis AMIGA

++
David

Bonsoir Hervé et David,
Je ne suis pas trop inquiet pour ma machine car elle ne servira qu'à tester mes routines, c'est un petit banc-test rien de plus. J'ai remplacé la broche par un crayon pour ne mettre qu'un seul rail au lieu de deux, low-cost oblige. Cette machine n'est pas destinée à usiner et sera certainement cannibalisée en fin de projet.

Oh ouais, l'Amiga. Bien aussi et il se tirait la bourre avec l'Atari il y avait les deux camps.

David, il y a un truc qui me turlupine dans mon gcode, c'est le bloc Z qui est tout seul en début de gcode, comme le PIC va le lire par bloc, celui-ci tout seul au début pose problème. J'ai essayé de changer le post-pro mais pas fais de truc probant.
Par exemple j'ai placé les valeurs Z en début de ligne dans les déplacements du post-pro mais il est toujours là à gêner. Il y a moyen de le faire sauter ou bien de le faire suivre par des valeurs nulles de manière qu'il fasse un bloc identique aux suivants ?
L'idéal étant de le faire disparaitre.

Met moi le PP que tu utilise en PJ, ainsi que ton programme test .cb ; je regarderais d’où il sort ce Z.

++
David