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USB Schnittstelle Smooth Stepper

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Wenn man die Entwicklung der PC-Technologie, speziell der Notebooks oder Laptops betrachtet, dann fällt auf, dass es immer weniger Computer mit Parallelschnittstelle gibt. Das sind natürlich für Mach3-Anwender schlechte Nachrichten, weil Mach3 mit der Steuerelektronik über eine oder sogar zwei parallele Schnittstellen kommuniziert. Dazu kommt ein zweiter Effekt. Aufgrund ihrer eingebauten Stromspar-Funktionen und der im Chipsatz integrierten Grafik sind Notebooks nicht besonders gut für den Einsatz mit Mach3 geeignet. Das liegt daran, dass Mach3 zur Ausgabe der Schrittimpulse für die Motoren die Parallelschnittstelle unter Umgehung von Windos und der Treibersoftware direkt ansteuert. "Funkt" nun aber die Hardware des Notebooks dazwischen, dann werden die Schrittimpulse nicht gleichmäßig ausgegeben. Über eine bestimmte Zeiteinheit wird zwar die korrekte Anzahl Impulse erzeugt, aber der zeitliche Abstand der Impulse kann schwanken. Das führt zu rauem Motorlauf und im Extremfall zum Ausrasten der Motoren und Schrittverlusten.

Für diese Probleme habe ich schon einige Zeit nach einer vernünftigen Lösung gesucht. Diese habe ich jetzt in USA in Form einer Karte gefunden, die die USB-Schnittstelle auf zwei parallele Schnittstellen umsetzt. Damit ist die Funktion der Karte aber noch nicht erschöpft. Mit Hilfe eines Mikroprozessors werden die Schrittimpulse für bis zu 6 Achsen auf der Karte selbst erzeugt. Über die USB-Schnittstelle kommen nur noch Fahrkommandos von Mach3. Natürlich werden auch alle Ausgangs- und Eingangssignale der angeschlossenen Steuerung umgesetzt. Damit ist der Rechner völlig von der Schrittimpuls-Erzeugung entlastet. Ich habe mir die von der Karte erzeugten Impulse mit dem Oszilloskop angesehen, sie sind absolut sauber und stabil. Damit laufen die Motoren wesentlich ruhiger und die Gefahr von Schrittverlusten wird verringert.

Ausserdem kann ein Computer mit geringerer Leistung eingesetzt werden. Ich werde demnächst mal versuchen, Mach3 auf einem Mini-ATX-Board mit Intel Atom Prozessor zu installieren. Sollte das funktionieren, werde ich eine Steuerung mit interiertem PC entwickeln, an die nur noch die Fräsmaschine, eine Tastatur und ein Bildschirm angeschlossen werden müssen.

Die Karte selbst ist vollkommen "transparent". Sie wird einfach zwischen PC und Steuerung geschaltet. Die Stromversorgung erfolgt über die USB-Schnittstelle. In Mach3 muss ein sogenanntes PlugIn installiert und einige Konfigurationsparameter müssen für die Karte eingestellt werden. Anschließend kann man die Karte vergessen. An der Konfiguration von Mach3 oder an der Steuerung müssen keinerlei Änderungen vorgenommen werden. Ich habe das Ganze innerhalb von fünf Minuten installiert.

Sie bekommen die USB-Schittstelle komplett mit deutscher Anleitung un den notwendigen Verbindungskabeln in meinem Shop.

Wenn Sie die Schnittstelle nicht in das Gehäuse einer vorhandenen Steuerung einbauen möchten und den Selbstbau eines Gehäuses scheuen, finden Sie im Shop auch eine USB-Schnittstelle fertig in ein Gehäuse eingebaut. Zusätzlich gibt es dann auch einen Eingang für das elektronische Handrad.





Unten sehen Sie die USB-Schnittstelle, angeschlossen an mein IBM-Notebook und an das elektronische Handrad.







Copyright Christoph Selig - letzte Aktualisierung 22 Feb 2012

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