Arduino Uno 开发板 + 电机驱动扩展版 CNC Shield V3.0 硬件说明
1. Arduino CNC Shield V3.0 电机驱动扩展版
注意：板子左侧中间的玻璃管是玻封保险丝。Arduino CNC Shield 可以搭载 A4988、DRV8825 等步进电机驱动模块，用于驱动 NEMA17 电机（俗称 42 步进电机）。
2. 常用的步进电机驱动模块
2.1 A4988
注意：模块使用时需加装散热器。
单片机只需要控制两个引脚 DIR 和 STEP 即可控制步进电机。
2.1.2 引脚功能说明
从左上角开始，逆时针方向。
L：低电平，H：高电平
步进模式：NEMA17 电机默认 200 步转一圈，也就是 360 度，那么每一步电机转动的角度就是 360/200=1.8 度。如果要设置半步进模式，输入 HLL 电平给 MS1、MS2、MS3 三个引脚，这样电机就进入 1/2 步进模式，也就是每步旋转的角度减半，即电机每转动一步只行进 0.9 度；用以更高的精度来控制行程。
2.1.3 A4988 的电路原理图
（此处应该放 A4988 电路原理图）
2.1.4 输出电流（参考电压）调整
通过 4988 驱动板上的电位器对参考电压（引脚 REF）进行调整，从而调节输出电流。
最大输出电流计算公式：
Imax = Vref / ( 8 * Rs)
参考电压用小螺丝刀在图片中白色箭头所示的位置进行调整。建议以小的增量调整参考电压，每次不超过四分之一圈。开始时，可以将最大电流设置为 1A。如果电机过热，则降低 Vref。如果电机没有移动或未步进，则增加 Vref。
测试时，将步进电机连接到要测试的步进控制器插座。这一点非常重要，因为步进电机驱动器的设计目的是增加电流，直到达到运行所需的电流。如果没有连接步进电机，就不会消耗电流，步进驱动器在这个过程中会发热，可能会损坏它。
2.2 DRV8825
与 A4988 基本相同。不同之处：
- FAULT 用于过电流保护或热关断，输出低电平有效。
- DRV8825 仅具有 VMOT 一个电源连接。逻辑控制电路电源从 DRV8825 内部 3V3 稳压器获取。因此在调节最大输出电流时要接上 VMOT。
2.2.2 输出电流调节
最大输出电流计算公式：
Imax = 2 * Vref
例如，我们需要 1.4A 的步进电流，参考电压就调整到 0.7V。
3. Arduino Uno 开发板的引脚分配图
Arduino Uno 的引脚分 4 组，分别是电源；PB、PC 和 PD，编号 D0~D19。
（此处应该放 Arduino Uno 开发板引脚分配图）
4. Arduino CNC Shield V3.0 电路原理图说明
4.1 电路原理图
（此处应该放 Arduino CNC Shield V3.0 电路原理图）
4.2 电路原理图分解说明
4.2.1 步进电机驱动模块控制引脚 P11、P12
EN 通过一个 10 电阻上拉到 5V，并连接 Arduino Uno 的 D8 引脚，同时连接与 X、Y、Z、A 四个驱动模块的 EN 端。
4.2.2 第四轴配置 P7、P8、P9、P10
使用两个跳线，可以将第四个轴（标记为 A）配置为克隆 X、Y 或 Z 轴，作为双电机轴。通过使用数字引脚 12 作为步进信号，使用数字引脚 13 作为方向信号，它也可以作为单独的轴运行。（GRBL 目前只支持 3 个轴，需要自己编程控制）
将 X 轴克隆到 第四个步进驱动器
将 Y 轴克隆到 第四个步进驱动器
将 Z 轴克隆到 第四个步进驱动器
使用 D12 和 D13 驱动 第四个步进驱动器
4.2.3 主轴控制 K1、K3
（此处应补充关于主轴控制 K1、K3 的说明）
4.2.4 为每个轴配置微步进
对于 X 轴，设置 Jpr-X1 和 pr-X-5V，其他轴类似。
*在下表中，高表示已插入跳线帽，低表示未插入跳线帽。
| Pololu A4988 步进驱动器配置 | MS0 | MS1 | MS2 | Microstep Resolution |
|---|---|---|---|---|
| 低 | 低 | 低 | Full step | |
| 高 | 低 | 低 | Half step | |
| 低 | 高 | 低 | 1/4 step | |
| 高 | 高 | 低 | 1/8 step | |
| 高 | 高 | 高 | 1/16 step |
| Pololu DRV8825 步进驱动器配置 | MODE0 | MODE1 | MODE2 | Microstep Resolution |
|---|---|---|---|---|
| 低 | 低 | 低 | Full step | |
| 高 | 低 | 低 | Half step | |
| 低 | 高 | 低 | 1/4 step | |
| 高 | 高 | 低 | 1/8 step | |
| 低 | 低 | 高 | 1/16 step | |
| 高 | 低 | 高 | 1/32 step | |
| 低 | 高 | 高 | 1/32 step | |
| 高 | 高 | 高 | 1/32 step |
4.2.5 限位开关配置（End Stop Switches or Limit Switch）
黑和绿之间为常开。红和绿之间为常闭。红线接 3.3V 或 5V，常闭开关断开时限位开关版上的 LED 指示灯点亮。限位开关是标准的“常开”开关。当限位开关绿色引脚接地（黑色引脚）时，在使用默认 GRBL 设置的情况下，限位功能被激活。
4.2.6 电机电源
外接电源 EXT-V 通过 VMTO 给电机供电。
4.2.7 复位
E-STOP 相当于 RST 接 Arduino Uno 的 RESET。
4.2.8 串口、I2C、复位和电源
SDA、SCL 接 D18、D19。
4.2.9 其他操作
取消、保持、恢复分别接 D14、D15、D6。
4.2.10 步进电机接线
步进电机接线很简单。将接头插入每个轴的插座上。如果电机转动方向不正确，只需将插头转动 180 度即可。
下面是 X 轴接线，其他轴类似。
（此处应放 X 轴步进电机接线图）
5. 使用案例参考文档
cncshieldv3 怎么接激光
1、首先准备一个 Arduino Uno R3。
2、其次将 CNC Shield v3 插入 Arduino Uno R3 对应的接口插座即可。
3、最后将 XY 轴步进电机运动机构和激光模块安装在前面已经做好的支架上。
diy 雕刻机 cnc shield v3 怎么接光电开关？
雕刻机想要接光电开关，一般需要接出一根正负极的线，然后切开关就可以了。
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