新完成的第二版TA8435H半流控制驱动版与第一版性能对比
作者：ss570122来源：磁动力论坛 http://www.cdle.net/bbs/dispbbs.asp?boardid=28&Id=12622&page=6由于期末学校工作比较紧张，很多制作计划没能如期完成，现利用暑假的时间，自己准备继续实施原先的想法和计划。近期利用空闲时间对MACH2软件近行了一些相关研究，准备开发一套能够充分发挥MACH2的功能相关配套硬件系统。包括驱动板，MACH2专用的控制板和手控板。其中有的已经完成制版，有的完成了设计正在试验，会随时将开发计划和工作的进展内容介绍出来请网友指导。
今天将已经完成制版工作的第二版带半流控制的TA8435H驱动板介绍给大家，并和第一版作一下性能比较和测试。
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图1 (原文件名:showimg-1.jpg)
这是我年初设计发布的的TA8435H第一版三轴驱动板，本意是抛砖引玉，希望网友朋友能够方便DIY并能通过试用做些改进，以使其功能更完善，充分发挥其性价比高的特点，没想到半年来此三轴板发展泛滥，大多是仿制照搬，并没有做些相应改进以使其性能更加完善，这并不是我的初衷，甚至有个网站也公开仿制出售此板，这期间我不断收到网友的询问，问我是否在该网站发售产品，并说网站有我的产品图片，我看了一下，确实如此，不但有我的样机图片，还有其它网友照此板制作的图片及调试说明，都被该网站拷贝作成他们自己的广告了，我想说明的是我至今并没有在任何网站发售什么产品，完全是其自身行为，其实能为网友提供物美价廉的产品是件好事，关键是要能提供相应性能完善和有技术支持的好产品。象这种拿网上随便下载制成的东西，连个自己制作的产品图片都没有的板子出售，是对网友的不负责任。其实我在使用中也不断地发现一些不完善的地方，所以就产生了设计和改进TA8435H驱动板的想法，由于工作原因，今天才能将改进的进展和第一版的性能对比介绍给网友，也望大家都用的更好。
这是我新近完成的单轴带有半流控制光隔离的TA8435H第二版调试样机和正式改进后定型加工的PCB板。
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图2 (原文件名:showimg-2.jpg)
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图3 (原文件名:showimg-3.jpg)
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图4 (原文件名:showimg-4.jpg)
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图5 (原文件名:showimg-5.jpg)
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图6 (原文件名:showimg-6.jpg)
第一版三轴驱动板存在的问题和第二版改进的内容如下：
第一版三轴驱动板存在的问题和第二版改进的内容如下：
1、第一版是三轴驱动控制一体板，功能简单且不利于扩充；
第二版设计成单轴驱动板＋四轴控制板（专门按MACH2软件设计）＋手控板（专门按MACH2软件设计）。
2、第一版TA8435H芯片的16、19、20、23电机输出脚的原有布线由于受布局限制不太合理，有些导线太细，需要另外跨接导线。
第二版重新布局，力求输出线的宽度都能达到输出电流的要求。而且这次布线严格按照芯片要求将取样电阻直接共地，使得电流检测更为准确。
3、第一版没有半流控制，在高电压大电流工作时会造成步进电机发热，长时间停转时电机会热的烫手，
第二版将半流控制附加板的电路作到控制板上，使控制板功能更加完善，减少步进电机发热，提高驱动电源电压，使控制板在高速运行时更为顺畅、有力。另外采用波动开关来选择半流控制功能的使用和关闭。以使得控制板子功能设置更加灵活。
4、第一版手动调制原N555电路的频率范围调整窄，不能完全覆盖整步到8细分的范围，
第二版控制板采用V/F芯片作脉冲发生器。脉冲频率从0~30KHz。可以从整步的最低速到8细分的最高速全能调整。
5、将细分跳线移到板子边缘，使设置更方便；原板子没有散热风扇的电源接口，这次准备加上。
6、第一版由于微机主机并口的方向电平对原控制板子的方向电平产生干扰，所以手动控制功能在换向过程中有时会失控。
第二版使用电子开关控制手调，完全解决了这个问题。
6、第一版原来每路有方向、使能和脉冲三个发光指示，但是实际运行来看只有方向好用，脉冲的二极管亮度很弱，使能由于接地长亮，丧失了指示的意义。
第二版保留方向显示，去掉原脉冲和使能显示，用半流控制的发光管代替原脉冲显示，并将其移动到板子一侧，方便装机箱时将发光显示引到机箱面板上。 另外还要增加一个电源指示发光管。
7、第一版数据传送线的D25针口不适用市面的并口线成品，要自己作并口线，
第二版的改为D25孔插口，可以采用市面的标准并口线，
时间关系，以后再将两版对比测试情况写出来。
四轴双向控制接口板 ：
因为MACH2/3软件目前是网友使用比较多而且性能较为完善的控制软件此板是根据软件的功能设计的。
现已经定型的四轴双向控制接口板SJ-122有以下功能:
1、PC并行口:支持MACH2可以定义的标准打印机端口的所有信号，PC并行口的输入/输出信号经过专门缓冲集成芯片处理；允许使用8位数据信号,4位输出控制信号和5位输入状态信号；使用并行共享线直接连接 。
2、状态输入:5个输入状态信号都有各自的上拉电阻；输入的状态信号都经过缓冲；LED指示各个输入信号状态。
3、支持MACH2 的“电荷泵”控制信号，可以在MACH2程序没有运行或发生异常时禁止信号输出，保证设备运行安全。
4、继电器输出：具有常开/常闭端口；LED指示继电器状态。多用途输出信号：
5、多用途状态信号输出；3路输出的状态信号都经过缓冲；LED指示各个输出信号状态。
6、两组电源输入：1路＋5V是供接口板芯片逻辑电路及全部状态LED发光指示，1路12V经过稳压电路分成12V和5V分别给步进电机驱动板提供逻辑电路和冷却风扇电源。可以轴插孔输入;或经过J8的弹簧连接PCB接线端子输入。
7、数据总线（步进/方向信号）：四轴步进和方向信号或8路多用途信号；数据总线信号都经过缓冲；双向数据总线（输入或输出）；能够向电机驱动器的光藕提供+5V或0V的逻辑电压。
8、板子其它特点:弹簧连接PCB接线端子连接到数据信号、继电器、状态输入信号、控制输出信号、＋5V辅助电源输出。
9、可以使用标准并行线共享线直接连接计算机，也可使用IDC26脚插头连接计算机。
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图7 发一个参考图片，基本是这个样子，也是为MACH2/3量身定制的 (原文件名:showimg-7.jpg)
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图8 这是我这是设计专门为MACH2/3量身定制的4轴控制板调试样机 (原文件名:showimg-8.jpg)
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图9 这是我修改过程中的的4轴控制板PCB图 (原文件名:showimg-9.jpg)
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图10 这是我经最后改进定型已经在加工的4轴双向控制接口板PCB图 (原文件名:showimg-10.jpg)
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图11 这是我为方便调试SJ-122双向接口板而编制的专门测试软件，接口功能和是否正常一试就知道 (原文件名:showimg-11.jpg)
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图12 已经加工完的4轴双向控制接口板PCB和制作样品 (原文件名:showimg-12.jpg)
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图13 这是成套的4轴控制驱动套件，其中手控盒可是我自己的啊，不过手控盒配套机芯近期也会和大家见面的 (原文件名:showimg-13.jpg)
MACH2/3专用手控板是专门和MACH2/3软件配合使用的，试验板正在调试中，采用单片机＋专用芯片控制，与主机USB接口，功能还没有最后定型，试验结果是软件上能操作的功能大多都可以放到手控板上，考虑到手控板主要是体积不能太大，操作要方便，到底要加哪些多功能还很难舍取啊！，大致我是这样安排的：
1、X-Y轴速度方向键控制（或采用XY摇杆控制，更方便）
2、Z轴速度方向键控制
3、启动、暂停按钮控制
4、急停按钮控制
5、控制速度比例按键调节
考虑其它功能加不加意义不大，网友可以提点建议。
我给大家看一个国外的产品图片，我做的基本是这个样子，也是受了它的启发才萌生设计手动板的想法，不过硬件和软件可是我独自设计的啊，是对MACH2/3软件内核研究了一个星期后才试验成功的啊。你看看价格，可不要把眼镜掉地下了啊！不知道老外是根据什么卖这么贵，还是美元啊！不过确实有些技术含量！
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图14 这是简单键控版 (原文件名:showimg-14.jpg)
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图15 这是豪华摇杆控制版 (原文件名:showimg-15.jpg)
这是我试验用临时搭配起来的手控试验板，外围芯片是临时代用的，实际制版后要小巧多了，有时间我把试验过程的视频演示给大家作个看看实际操作情况，是很使用的，关键是数据与MACH2/3\同步变化的，实现了真正的手控功能。
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图16 (原文件名:showimg-16.jpg)
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图17 我的手控板面板设计图案 (原文件名:showimg-17.jpg)
这是我费尽周折找好的铝合金手控盒（长点，还要截一小段和开孔）及各种控制按钮元件，很难配啊，第一个国产手控盒一定到做的精细点，近几天就要和手控板一起装配好，到时给大家上与MACH2/3软件的精美配合手控视频演示，别忘了看，要知道视频可保留不了几天啊！
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图18 (原文件名:showimg-18.jpg)
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图19 已经制成的手控盒 (原文件名:showimg-19.jpg)
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图20 (原文件名:showimg-20.jpg)
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图21 (原文件名:showimg-21.jpg)
An MPG (Manual Pulse Generator) is a convenient way of jogging the axes of a CNC machine.
Mach3/MachIV support is much more controllable than Mach2.
It can also (not Mach2) be setup to control the block by block running of a part program.
MPG（手动脉冲发生器）是精细调整CNC数控机械轴的一种便利方式，Mach3/MachIV 要比Mach2软件支持更多的控制方式，也能够（Mach2不可以的）通过手轮的一部分程序运行来配备实现对手轮的控制。
这时我找来的电子手轮（MPG）中最关键的能够实现手动脉冲的编码盘及光电传感器，SONY的原装产品。用来做电子手轮是很好的。电路部分很简单，关键是手轮的机械部分，如果找不到合适的代用品，就只能自己加工了。我准备将来用在我要改造的X2和C3控制上。
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图22 (原文件名:showimg-22.jpg) 就那个冲控制盒，也得顶一个 我一点都看不懂，再学习！ 我一点都看不懂，再学习！ 好强悍啊，怎么没人顶呢。。
技术是要求精，不能止于前。。 太牛B了 顶一个 学习中 我想问一下那两个功率电阻的大小，我换了好几个都不行，运行的时候太烫了 刚好最近要用8345，标记下。
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