ARD075 CNC Sheild + 4pcs A4988

يُعد CNC Shield V3.0 المقترن بأربع شرائح قيادة للمحركات الخطوية من نوع A4988 الحل الأكثر شهرة واعتمادية لتحويل لوحة Arduino Uno إلى وحدة تحكم كاملة بماكينات التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC). صُمم الدرع ليركب مباشرة فوق لوحة Uno، ويتوافق برمجياً بنسبة 100% مع فيرموير GRBL مفتوح المصدر لترجمة أكواد الـ G-code بدقة وسرعة فائقة.

أبرز المزايا والمواصفات الفنية للدرع (CNC Shield V3.0):

• التحكم بـ 4 محاور (4-Axis Support):

  • يدعم قيادة ثلاثة محاور أساسية (X, Y, Z)، بالإضافة إلى محور رابع (A) يمكن تهيئته عتادياً لمضاعفة حركة أحد المحاور (مثل تشغيل محركين متزامنين لمحور Y) عبر جمبرات التوجيه، أو تشغيله كمحور دوران مستقل (Rotary Axis).

• نطاق جهد وتيار التغذية الخارجية للمحركات:

  • مدخل طاقة مخصص للمحركات عبر أطراف تثبيت لولبية زرقاء (Screw Terminal).

  • يقبل جهداً من 12V إلى 36V DC لتغذية المحركات الخطوية (بينما يتغذى منطق الشيلد بجهد 5V من الأردوينو).

• منافذ ومقابس متكاملة للطرفيات الصناعية:

  • مفاتيح نهاية الشوط (Endstops / Limit Switches): مداخل مخصصة لكل محور (X+ / X-، Y+ / Y-، Z+ / Z-) لتحديد نقطة الصفر الآلي (Homing) وحماية الماكينة من الاصطدام الميكانيكي.

  • التحكم برأس الحفر/الليزر (Spindle / Laser Control): مخارج لإشارات التشغيل/الإيقاف (SpnEn)، الاتجاه (SpnDir)، والتحكم بالقدرة والسرعة عبر الـ PWM.

  • إشارات التحكم بالتبريد ومفاتيح الطوارئ: منافذ لمضخة التبريد (CoolEn)، ومفاتيح الإيقاف المؤقت، والاستئناف، والتوقف الطارئ (Abort / Reset / Hold).

مواصفات درايفر المحركات الخطوية A4988:

• جهد تشغيل المحرك: من 8V إلى 35V DC.

• القدرة والتيار: حتى 1A لكل ملف بدون مروحة تبريد، ويصل حتى 2A مع المبدد الحراري (Heatsink) وتبريد هوائي نشط.

• دقة الخطوات الميكروية (Microstepping):

  • يدعم 5 أنماط للخطوة تُضبط عبر الجمبرات الثلاثة (MS1, MS2, MS3) الموجودة أسفل كل مقبس درايفر على الشيلد:

    • خطوة كاملة (Full Step)

    • نصف خطوة (1/2 Step)

    • ربع خطوة (1/4 Step)

    • ثمن خطوة (1/8 Step)

    • جزء من 16 من الخطوة (1/16 Step - النمط القياسي للنعومة والدقة القصوى).

• دوائر الحماية الداخلية: حماية ضد ارتفاع الحرارة الزائد (Thermal Shutdown)، حماية انخفاض الجهد (UVLO)، وحماية التيارات العكسية والقصر.

خريطة دبابيس الأردوينو المرتبطة بالدرع (GRBL Pinout):

1. اتجاه تركيب الدرايفر (Orientation): تأكد دائماً من مطابقة اتجاه درايفر A4988 مع المقبس قبل الضغط؛ يجب أن يتطابق طرف ENABLE على الدرايفر مع علامة EN المطبوعة على الشيلد (عادة ما تكون المقاومة المتغيرة لضبط التيار متجهة لأسفل اللوحة نحو أطراف الباور الزرقاء). تركيب الدرايفر مقلوباً يؤدي لاحتراقه هو والشيلد خلال كسر من الثانية.

2. فصل وتوصيل المحركات أثناء التشغيل: يُحظر تماماً فصل كابل أي محرك خطوة أو توصيله أثناء وجود التغذية الكهربائية للدرع؛ حيث يؤدي الحث الكهرومغناطيسي العكسي إلى إتلاف ترانزستورات الـ MOSFET داخل شريحة A4988 فوراً.

معايرة تيار المحرك عتادياً (Vref​ Tuning): قبل تشغيل الماكينة، يجب ضبط المقاومة المتغيرة الصغيرة (Trimpot) على كل درايفر A4988 بمفك معزول ومقياس جهد لتحديد تيار المحرك المسموح وتفادي ارتفاع حرارة المحرك أو سقوط الخطوات:

(حيث Rcs​ هي قيمة مقاومة تحسس التيار على الدرايفر، وتكون غالباً 0.1Ω أو 0.05Ω).

أبرز الاستخدامات:

• ماكينات النقش والتقطيع بالليزر المصغرة (Laser Engravers / CNC 3018).

• ماكينات الراوتر وتفريز لوحات الدارات المطبوعة (PCB Milling CNC).

• راسامات الرسم والكتابة ثنائية المحاور (Pen Plotters / CoreXY).

• منصات التحكم الآلي بكاميرات التصوير البطيء (Motorized Camera Sliders).