Pour mémoire, un moteur pas à pas bipolaire correspond électriquement à 2 bobines, appelées phases :

On rappelle également que le principe général de commande d'un moteur pas à pas à l'aide d'un étage micropas est le suivant :

  • le moteur est connecté à l'étage micropas par 4 fils qui sont réunis 2 par 2, chaque paire correspondant à une phase(=bobine) du moteur
  • l'étage reçoit du microcontrôleur 3 broches numériques (ON/OFF) de commande typiquement :
    • la broche ENable qui active l'étage
    • la broche DIR qui fixe le sens de rotation du moteur
    • la broche STEP sur laquelle chaque front montant fait passer au pas suivant
  • D'autre part, diverses broches logiques (ou des switchs dans le cas des étages industriels) permettent de configurer le mode de fonctionnement de l'étage, notamment la configuration du mode de microstepping à utiliser. Ces broches sont câblées au niveau hardware en général.

Pour plus de détail sur le principe de commande d'un moteur pas à pas en mode microstep, voir notre tuto dédié: Atelier Arduino : Moteurs : Apprendre à utiliser un moteur pas à pas bipolaires (en mode « microstep ») avec une carte Arduino.

L'essentiel des solutions existantes opensource sont prévues pour l'utilisation avec des étages "stepstick" type Pololu A4988 (ou équivalent) qui peuvent contrôler des moteurs pas à pas jusqu'à 2A/phase max.

Solution utilisant étages "stepstick"

  • Arduino UNO + CNC Shield
  • Arduino Mega + Ramps

Solution utilisant étages intégrés sur la carte :

  • Emotronic
  • Smoothieboard

Lorsque l'on a besoin d'utiliser des moteurs nécessitant de plus de puissance (en pratique, intensité de phase supérieure à 2A), typiquement dès qu'on utilise des NEMA 23, 34 ou plus, on n'a pas/plus besoin des étages stepstick et l'on peut déporter les broches En/Dir/Step des solutions précédentes vers étages externes :

Exemple avec Arduino UNO + CNC Shield :

Exemple avec Emotronic :

Si on utilise des étages externes, on n'a pas besoin d'avoir les étages Pololu sur la carte : c'est ce chaînon manquant que SimpleCncMillBoard vient combler.

Ceci permet de réduire le prix de la carte et d'offrir une solution totalement polyvalente pour le contrôle d'une CNC 3 axes ou plus :

  • microprocesseur LPC1768 (ARM Cortex-M3) 32 bits cadencé à 100Mhz
  • propulsée et compatible avec l'excellent firmware smoothieware
  • sorties En/Step/Direction/GND sur connecteur droit pour chaque moteur permettant le contrôle facilité par étages externes des moteurs pas-à-pas (l'idéal pour CNC ou machines utilisant des moteurs utilisant plus de 2A par phase à savoir NEMA 23,34, etc.)
  • bornier pour Spindle et ZProbe
  • bornier pour enstop Min des axes X,Y,Z,A,B
  • exposition de broches utiles (I2C, PWM, etc.) sur un bornier d'extension
  • borniers pour I/O externes (pas de MOFSETs onboard)
  • 5V régulé sur bornier à vis
  • bornier pour arrêt d'urgence

Comparativement à la smoothieboard, la SimpleCncMillBoard est une carte simplifiée et allégée qui ne propose pas autant de fonctionnalités (pas de MOFSET, etc.) mais qui suffira sur des projets simples de contrôle de moteurs pas-à-pas jusqu'à 5 axes.