L'électronique est constituée d'une carte permettant le contrôle des moteurs à partir des ordres fournis par le PC. Les moteurs sont donc directement connectés à la carte qui est alimentée par une alimentation externe.

Schématiquement ça donne ça : Principe_CNC.png

Ce schéma est simple et montre la configuration minimale pour contrôler 4 moteurs à partir d'un ordinateur.

Selon ce que vous souhaitez faire, il est possible de rajouter de nombreux autres modules à votre CNC. Ces modules sont généralement des cartes électroniques qui viendront s'insérer entre l'ordinateur et la carte principale, ou entre les moteurs et la carte principale. Ou un module peut être un montage qui se branche à l'ordinateur et permettra d'ajouter une fonction comme le contrôle du fil chaud si votre carte principale ne le propose pas.

Voici des exemples de modules complémentaires :

  • Carte "turbo" : elle permet l'utilisation de moteur plus puissant que ce que la carte principal est capable de supporté nativement,
  • Module permettant l'utilisation de moteurs bipolaires sur des cartes conçu pour des moteurs unipolaires,
  • Module gérant la chauffe du fil, quand la carte principal ne supporte pas cette fonction nativement,
  • Module USB permettant de connecter en USB une carte initialement prévue pour exploiter le port parallèle (ces modules propose parfois le contrôle de la chauffe),
  • Module gérant l'affichage d'informations sur un écran LCD dédié...

Si on devait positionner ces modules sur le schéma précédent ça pourrait donner ça : Principe_CNC_complet.png

La carte principale

La plus connue en France est probablement la MM2001. Cette carte est le fruit de plusieurs générations de cartes conçues pour :

  • Exploiter le port parallèle des PC,
  • Gérer 4 moteurs unipolaires,
  • Contrôler la température du fil chaud.

photo_1.jpg

Les spécifications de cette carte sont disponibles sur internet. Vous avez donc deux moyens d'en obtenir une :

  • La fabriquer vous-même à partir des informations disponibles sur le site d'Olivier,
  • L'acheter à un autre modéliste (certains modélistes en fabriquent en série).

L'autre solution est d'acheter une carte compatible.Plusieurs fabricants d'équipement électronique ont repris les principes de cette carte avec plus ou moins de succès.

Attention : certains fabriquant produisent des cartes que vous ne pourrez jamais utiliser avec les logiciels les plus connus dédiés à la découpe CNC en raison d'incompatibilités. Autant les éviter, à moins que vous ne souhaitiez développer votre propre logiciel CNC (il y a du travail !)...

Ce que j'appelle une carte compatible MM2001, c'est une carte permettant de contrôler chaque moteur avec 2 signaux : un signal pour indiquer le sens de rotation, un signal pour indiquer l'ordre de rotation. 8 fils du port parallèle sont donc utilisés pour les moteurs. Ensuite il y a la façon d'utiliser ces signaux, et c'est là que ça se complique. C'est ce qu'on appelle le protocole de communication : comment utiliser ces signaux pour que la carte principale comprenne les ordres.

Jedicut est un des rares logiciel compatible avec différents protocole de communication. Si vous avez déjà fait l'acquisition d'une carte non compatible MM2001, pas de panique, et essayez Jedicut. En cas de problème vous pouvez laisser un message sur le forum de Jedicut.

Les principales cartes compatibles avec Jedicut sont les suivantes :

  • MM2001 exploitant le port parallèle ou le port USB avec l'adaptateur Xavtronic,
  • HobbyCNC, compatible MM2001, exploitant le port parallèle ou le port USB avec l'adaptateur Xavtronic,
  • Visual CNC, exploitant le port parallèle.
  • MDLCNC 3.5A: carte 4 axes à base de TB6560, que vous pouvez trouver sur ce site : http://www.rc-letmathe.de/CNC-Technik/CNC-Elektronik
  • MDLCNC 2.5A: carte 4 axes à base de A3977, que j'ai pu tester : MDLCNC 2.5A, carte CNC pour fil chaud

Les moteurs pas à pas

Il existe 2 types de moteur pas à pas :

  • Les moteurs unipolaires,
  • Les moteurs bipolaires.

stepper.jpg

Pour comprendre la différence entre ces deux types de moteur, je vous renvoie sur cette page "Définition : Moteur unipolaire / Moteur bipolaire".

Attention : les cartes ne supportent généralement pas les 2 types de moteur. Reportez vous à la notice pour en être sûr.

Carte de découpe CNC USB

Les cartes CNC du commerce ne propose que le port parallèle, alors que le port parallèle disparait progressivement de nos ordinateurs.

Pourquoi les fabricants de carte CNC ne proposent pas de port USB ? La réponse est simple : le protocole de communication ! Comme pour les ports parallèles il n'y a pas de standard, mais là où nous pouvions faire quelque chose de simple avec les ports parallèles en contrôlant le signal de chaque broche, c'est impossible avec le port parallèle. Il faut mettre en œuvre des protocoles de communication plus complexes, et l'absence de standard bloque le développement de ces solutions.

Des adaptateurs USB/Port parallèle ont donc été créés par des passionnés. Il en existe à ma connaissance 4 pour les cartes MM2001 et compatibles :

Digital StillCamera

adapt_USB_arduino_nano_mm2001.jpg

IMG_20130211_144704k.jpg

Attention : Ces adaptateurs fonctionnent avec les cartes MM2001 et compatible, et ils ne sont pas compatibles avec tous les logiciels, c'est même tout le contraire. Pourquoi ? C'est une histoire d'argent : les créateurs de certains adaptateurs sont aussi vendeurs de logiciel de découpe CNC. Ils font donc en sorte que leur logiciel soit le seul à être compatible avec leur adaptateur. Cerise sur le gateau, il faut parfois payer un surcout logiciel "spécial USB" en plus du logiciel CNC.

Toutes les spécifications de l'adaptateur Xavtronic sont disponibles sur internet, notamment le protocole de communication qu'il utilise.

Pour plus d'information sur ce montage, rendez-vous sur cette page de présentation de l'adaptateur USB/Port parallèle Xavtronic.

Idem pour l'adaptateur à base d'arduino, tout est disponible gratuitement sur le forum d'Aeropassion : les infos pour le montage, le firmware à charger dans l'Arduino, et le plugin de communication pour Jedicut.

D'autres adaptateurs

Adaptateur port parallèle avec contrôle de la chauffe

Si vous avez acheté une carte chinoise sur internet, ou si vous avez acheté une carte MDLCNC, vous n'avez pas de contrôle de la chauffe du fil.

Si cette fonction vous intéresse, il y a un adaptateur pas cher qui ajoute le contrôle de la chauffe comme si votre carte était une MM2001. Cette adaptateur s'appelle R4M, et il est vendu sur le site rc-lethmathe.de.

Letmathe-R4M-2014.JPG

Utilisation de moteurs bipolaires

Si vous possédez une carte pour moteur unipolaire mais que vous souhaitez utiliser des moteurs bipolaires, Aeropassion vous propose un montage pour moteur bipolaire.

vue_des_carte.jpg

Module de contrôle de la chauffe

Si vous êtes bricoleur, vous pouvez construire vous même un module de contrôle de chauffe. Il suffira de le câbler correctement sur votre port parallèle, en parallèle de votre carte CNC...

module_chauffe.png

Toutes les infos pour le montage sur le site du projet 5X-Project.

La source d'énergie

Il est indispensable de bien lire la notice de votre carte avant d'acheter n'importe quoi. La puissance de votre alimentation est également dépendante des moteurs que vous utiliserez.

Il y a 2 grandes fonctions consommant de l'énergie dans un ensemble de découpe CNC :

  • Les moteurs (et la carte) nécessitent une alimentation 12V capable de sortir 4 ou 5 ampères,
  • Le fil chaud nécessite une alimentation de 12 ou 24V produisant 6 à 10 ampères.

Tout dépend de la longueur du fil, de son diamètre, de son matériau, et tout dépend des moteurs que vous utilisez. C'est pour ça que je vous conseille de vous reporter à la notice de votre carte.

Une fois votre choix fait, vous avez là aussi plusieurs solutions :

Actuellement une alimentation de PC de 480W coute 15 euros. Prenez en trois et ce sera parfait !