测试功能esp32 grbl开源PCB电路板

干得好，这正是我想要的。
它是开源的吗？如果是这样，我们在哪里可以找到它的原理图、pcb 和 esp32 固件？
我一拿到它就想把它放在我的数控机器上。
谢谢你。

我将在今天晚些时候订购大约 10 个原始板和一个焊锡模板。在固件更改完成之前，控制器将无法工作。

最重要的变化是SPI级联模式。这需要TMCStepper 库添加该功能。有一个问题 悬而未决。没有时间表，所以我可能需要暂时只将原始字节发送到 SPI，而不是更友好和可读的库。

额外的轴需要添加到 Grbl_ESP32。我已经在其他 Grbl 端口上做到了这一点，所以这应该不是什么挑战。我将有一个选项，其中两个轴可以组合/平方，因此 ShapeOko/X-Carve 风格的机器可以受益。

编辑：该设计是开源的，我将很快为它创建一个 GitHub 存储库。

非常感谢，我会等他们（固件和 GitHub 存储库）。

我得到了一些基本的菊花链式 SPI 驱动程序功能。我只有两个 TMC5160 驱动程序。我只是稍微破解了 TMCStepper 库以使其工作。现在它只是向所有驱动程序发送相同的配置。

哇，我现在很兴奋，我的机器还在等着呢。
当一切准备就绪时请告诉我，我想我会用 cnc 雕刻 pcb，或者可能只是使用旧方法（化学）。
我无话可说感谢您的所有努力。
一旦我的机器准备就绪，我将每天使用它，这将是这个项目的永久测试。
太感谢了。

我正在为一些即将推出的功能开发测试 PCB。

正在开发的功能…

1. 菊花链模式下的 SPI 驱动程序。这意味着所有驱动程序只需要一个 CS。
2. 诊断引脚被路由回 ESP32 以进行失速检测。
3. 可选择使用 SPI 步进启用而不是有线引脚。
4. (4) 独立轴。我可能会更新最多 (6) 的代码
5. 用于大电流 TMC5160 驱动器的较大电容 (330uF 50V)。

这只是一个测试平台，用于尝试可能会或可能不会进入主分支的新功能。

ESP32 的最大轴数是多少？

我已经让 Grbl 在不同的端口上运行多达 6 个。

当前的 Grbl_ESP32 限制为 3 个，但我很快会再添加 3 个。

仅据我所知，此时此 PCB+ESP32 类似于此其他替代方案https://reprap.org/wiki/MiniRambo？

另一方面，ESP32 与 Arduino 相比 CPU 功率的增加，是否意味着以最快的速度工作？

ESP32 被选中用于该项目主要是因为蓝牙和 WiFi 功能，但事实证明它在其他领域表现出色。

• 非常快。这会产生高步进率。步进器在无用之前只能走这么快，但伺服电机可以使用更高的速率。速度和双核还允许后台操作（如 Web 服务器、运动学等）在不影响运动质量的情况下运行。
• RAM ATMega 芯片有几个限制。
• 外围设备。RMT、高速/分辨率 PWM、定时器、DAC、UART 等非常棒，并且具有超级灵活的引脚映射。
  -便宜和模块化。小而便宜的开发模块很棒。

@misan @bdring感谢您的回复。

我也有一个 ESP32，但是来自 Espressif 和引脚连接有点不同（一些额外的引脚），但这并不是一个真正的问题。

你好！
我希望这是我的帖子的正确位置:-)（不要看到 Grbl_ESP32 的作者的电子邮件或私人消息）。

我为 GRBL ESP32 项目设计了另一个版本的 PCB——这次它在输入端使用光耦合器，在输出端使用 pnp 晶体管。它旨在与外部步进电机驱动器一起使用，例如 DM5042 或在其（STEP、DIR ENABLE）输入端具有光耦合器的类似驱动器。
PCB 将放置在带有螺钉端子连接器的 Gainta D6MG 外壳中，以便轻松连接到外部设备。
本项目使用 ESP32_DEVKITC_32D 版本的乐鑫模组。
以下是对该项目的一些看法： 项目是用 Kicad 和 Freecad 制作的，当然，它旨在作为开放硬件项目供人们使用。

它使用当前版本的软件，并且功能仅限于此版本（仅限 3 个轴 – ESP32 上没有更多引脚可以在不添加更多 IC 的情况下制作额外的轴 – 例如 I2C 扩展器或类似的东西）。
第一批 PCB 将在明天（可能）订购 – 只是一些用于测试。
我可以将项目文件发送给作者 – 如果他想要并且正在计划这种合作，我可以将它们提供给人们（作为替代方案添加到项目中） – 当然
这个 PCB 项目当然需要一些真实的测试 -现在它只是虚拟项目。

此致

@JackHouseLab我想当您提到没有更多引脚时您已经回答了这个问题，但是有机会将 SD 卡保留在板上，即使引脚与第二个功能共享可能会派上用场。

无论如何，对于大型数控机床来说，这是一个非常好的补充。

一个提议的 SD 卡….它隐藏在 ESP32 模块下（仍然存在）:-) 一些引脚不太有用——比如“门”、“洪水”、“雾”——它们可能（可能）被重新编程并用作4th-axe. 不知道STEP管脚上的输出信号是靠软件实现的还是使用一些内部硬件实现的，任何管脚都可以用来做这个任务，step管脚上大约有100kHz。

一个提议的 SD 卡….它隐藏在 ESP32 模块下（仍然存在）:-)

@JackHouseLab那太好了。

是的 – 驱动晶体管下拉。您可以从位于 PCB（或外部电源）中的 7805 获取 +5V 并用它来驱动光耦合器或继电器等…

这是该板的示意图：
Grbl_ESP32.pdf

PWM 晶体管也可以由外部电源供电 – 如果有这样的需要。
BC817 可以驱动高达 500mA 和高达 50V (Vce) 的电流。

嗨，
我从当地的 PCB 制造商那里订购了一些 PCB，作为更大订单的一部分 – 大约需要 3 周的时间。然后我会组装一个，并检查一切是否正常。
如果是，我会将 gerber 文件发布到社区。
我不打算卖电路板——你可以从你当地的制造商那里订购 PCB，或者你附近的人做，然后卖给其他人……也许还有另一种方式……

我更喜欢设计而不是销售;-)

我使用 2 个 74HCT245 来驱动我的步进驱动器上的光电器件。
http://gsgrid.net/gcode/grblesp32.jpg
http://gsgrid.net/harb/harb/PitsIphone/Alle%20Fotos/IMG_5453.JPG
http://gsgrid.net/harb/harb/PitsIphone/Alle% 20Fotos/IMG_5454.JPG
像魅力一样工作。
还入侵了 Nextion 显示器以控制 esp。
http://gsgrid.net/harb/harb/PitsIphone/Alle%20Fotos/IMG_5457.JPG
http://gsgrid.net/harb/harb/PitsIphone/Alle%20Fotos/IMG_5456.JPG
http://gsgrid.net/ harb/harb/PitsIphone/Alle%20Fotos/IMG_5455.JPG

看起来不错
显示器是通过电缆还是无线连接到 ESP32 的？

我的板子： 还没有连接机器，但我用示波器做了一些测试，一切似乎都很好。

如我所见，ESP32 模块在 AP 模式（140mA）下比 Station 模式（约 70-80mA）消耗更多电流。
所以我在 7805 IC 上添加了小型散热器（它在图片上看起来比实际更大；-)）
我不得不取消注释配置文件中的一些行以使 Hold/Resume/Abort 行正常工作。

现在是时候用新的 arduino grbl 控制器替换旧的 arduino grbl 控制器了，并检查它是如何工作的

非常漂亮的董事会杰克。几乎“闭嘴拿我的钱”很好。我唯一要添加的是开源驱动程序的 PMinMO 标头。
http://www.massmind.org/Techref/io/PMinMO.htm

谢谢 ：-）

我连接到机器，但归位有问题（设置与原始 grbl 相同） – 移动大约 2 毫米后，我收到这样的消息：
警报
归位失败。拉断行程未能清除限位开关。尝试增加拉断设置或检查接线。

将拉断设置增加到 200（从 2）后，移动是连续的（对于 X 归位），限位开关不起作用，只有手动复位使我免于损坏机器。

编译中是否缺少某些内容（已注释掉）？

编辑：
好的..我不得不反转限制销（5 美元），现在归位工作正常。
与原始 grbl 的一些区别？

最好通过查看 ? 手动检查限位开关。回复。

输入和输出上的 LED 可以方便地进行故障排除。

现在一切似乎都很完美:-)
我刚刚检查了探针，它也可以正常工作。
现在我必须更换电线并移除一些不必要的连接器，以确保 beetwen 控制器和其余电子模块等连接良好……

我对配置文件进行了一些更改，但每次我都必须从套接字中删除 ESP32，才能正确刷新它。当它插入电路板时，我无法对其重新编程（来自 Arduino IDE 的关于编程后校验和错误的消息）。
这是常见的还是只是我的问题？
幸运的是外壳有可拆卸的顶盖，所以我可以很好地使用 ESP32

将 LED 连接到输入和输出是一个好主意 – 最多 20 个 LED（带电源 LED）。
在下一版本的 PCB 中，我可以进行一些更改，添加连接器，甚至设计带有 SMD LED 的前面板 PCB，以便于焊接。

JackHouseLab说：
“当它插入电路板时，我无法对其重新编程（来自 Arduino IDE 的关于编程后校验和错误的消息）。”

当 RX 和 TX 连接到主板并且不是 (NC) 干扰 USB 数据时会发生这种情况，但我不确定它们连接到哪个 gpio，请参见此处：
eerimoq/simba#137

感谢您的链接
我会检查哪个引脚工作不好，但我必须为此制作另一个控制器板，因为这个控制器板位于我的机器中： 它的工作速度比基于 arduino 的原始 grbl CNC 控制器快 3 倍： -)

（可能）将探针输入内部连接到 Vdd 并通过将输入（光耦合器中的内部 LED 二极管的阴极）短接至 GND 而不是阳极到 Vdd 来开启，就像现在所做的那样。
它可以让你将你的主轴接地（现在我不能这样做，但它无论如何都适用于+12V）。
我真的不确定哪种方式更好:-)

感谢您的链接
我会检查哪个引脚工作不好，但我必须为此制作另一个控制器板，因为这个控制器板位于我的机器中： 它的工作速度比基于 arduino 的原始 grbl CNC 控制器快 3 倍： -)

（可能）将探针输入内部连接到 Vdd 并通过将输入（光耦合器中的内部 LED 二极管的阴极）短接至 GND 而不是阳极到 Vdd 来开启，就像现在所做的那样。
它可以让你将你的主轴接地（现在我不能这样做，但它无论如何都适用于+12V）。
我真的不确定哪种方式更好:-)

嗨 JackHouseLab，设计不错！你会分享设计文件或pcb doc吗？我也想做一个。谢谢

我对配置文件进行了一些更改，但每次我都必须从套接字中删除 ESP32，才能正确刷新它。当它插入电路板时，我无法对其重新编程（来自 Arduino IDE 的关于编程后校验和错误的消息）。
这是常见的还是只是我的问题？

某些 GPIO 必须浮动（或偏置）才能对 ESP32 进行编程。如果输入或输出偏置阻止了这一点，则无法进行编程。（与 CNC 屏蔽使能电阻 R1 发生的情况相同）。
在这里更好地解释：https ://github.com/espressif/esptool/wiki/ESP32-Boot-Mode-Selection

esp 32 上的引脚 12 必须在启动时悬空

嗨 JackHouseLab，设计不错！你会分享设计文件或pcb doc吗？我也想做一个。谢谢

嗨，
这是 Gerber 和 Kicad 文件：
GRBL_ESP32_Kicad_Files.zip
GRBL_ESP32_gerber_files.zip

完美的电路板@JackHouseLab！

我想使用你的项目，但我有一些步进电机驱动器，制造商建议将 24v 用于 dir/stp/en 信号。我想保留它并使用24v。

我怎样才能做到这一点？
（bc337 或 bc817 在您的项目中）

两者之一有意义吗？抱歉，我了解电子产品的基础知识

嗨
BC817 可以驱动高达 50V (Vce)，因此，您可以将它用于 24 伏。
在我的项目中，内部光电耦合器 LED（在步进电机驱动器中）的阴极连接到 BC817 集电极，LED 的阳极连接到电源的“+”。
但这取决于步进电机驱动器的类型——输入端是否有光耦合器，以及它们的内部连接方式。

BC817 可以驱动高达 50V (Vce)，因此，您可以将它用于 24V。
在我的项目中，内部光电耦合器 LED（在步进电机驱动器中）的阴极连接到 BC817 集电极，LED 的阳极连接到电源的“+”。
但这取决于步进电机驱动器的类型——输入端是否有光耦合器，以及它们的内部连接方式。

有意思，可惜厂家没有说这些细节，只说我可以提供3.3v-24v（Stp，dir和en输入），我相信它和你的驱动一样使用光耦，也许我需要拆下铝壳来确认看看驱动电路板。

我正在阅读关于共阴极连接和共阳极连接的信息，所以这对我来说更有意义（我正在尝试了解更多关于 eletronic 的信息，哈哈）

你的驱动型号是什么@JackHouseLab? （好奇心）

这里的基本问题是您混淆了电机电压和光耦合器电压。它们是完全分开的。在电机驱动器模块上使用光耦合器输入的全部目的是，您可以使用高电压来驱动电机，同时通过较低电压、较低电流的微处理器系统进行控制。

好的，让我解释一下光耦合器的工作原理。光耦合器是一个 LED（通常是红外线）和一个光电晶体管在同一个封装中。当您为 LED 通电时，它会亮起并照亮开始导通的光电晶体管。

要点亮 LED，您必须推动电流通过它。正确的电流量没有精确定义，因为光耦合器内部组件的公差非常宽。但通常情况下，通过 LED 的 10 mA 电流总是足以开启光电晶体管，而且通常只需 2 或 3 mA 电流即可。5 mA 适用于 99% 以上的情况。

好的，那么你如何控制通过 LED 的电流，因为你通常会切换电压到它？你必须放入一个串联电阻。LED 本身有一个大约 1.4 V 的固定电压降（确切的电压降是光耦合器数据表中的 Vf 参数，它会随着电流的变化而略有变化，但不必担心确切的值，因为光学系统控制得很差）。

通过 LED 的电流为（驱动电压 – Vf）/串联电阻。如果驱动电压为 5V，而 Vf 通常为 1.4V，那么要获得 10 mA，您需要 (5V – 1.4V)/R = 0.01，即 R = 360 欧姆。

大多数（如果不是全部的话）光耦合驱动器都有一个 270 欧姆到 330 欧姆范围内的内置串联电阻。使用内置串联电阻的值，您通常可以通过 3.3V 或 5V 驱动它们来解决问题。在 3.3V 时，LED 电流会有点低，但系统仍然可以工作。在 5V 时，LED 电流会有点高，但它仍然可以工作。

如果您尝试使用更高的电压（例如 24V）驱动，除非您添加额外的外部串联电阻，否则您会炸毁 LED。电流为 (24-1.4)/270 = 83 mA，这会使 LED 过热。

因此，如果您想使用 24V 电压，则需要将电阻增加到 (24 – 1.4)/R = 0.01，从而获得 2260 欧姆，因此您需要添加一个额外的 2K 电阻器与已经存在的电阻器串联。

没有任何理由使用 24V 驱动光耦合器！只需将 3.3V 或 5V 与光耦合器一起使用。用24V驱动电机就好了，但是电机电压和光耦电压不同。

@MitchBradley太感谢了！！一个很好的解释

我知道电机电压和光耦电压之间的差异。现在我使用 48v 驱动电机（如制造商推荐的那样）
我想在光耦合器电压 b 上使用 24v，因为我读到工业设备使用 24v 来避免噪音问题。我有一个 3kw vfd 和带 emi 过滤器的主轴，但我担心我仍然有噪音问题，24v 不是更安全吗？为什么大机器只用24v？

我会尝试更多地了解这个主题，你的解释会对我有很大帮助！

厂家在说明书上说的
“R60驱动可以使用的脉冲电平：3.3V-24V（不用接电阻）”

https://drive.google.com/file/d/1ub8DBp7_Yz3SZPcCXhtoHxsbA14Td3Sk/view

从简单的方法开始，看看你是否有问题。如果您有问题，您可以随时更改它。

如果制造商说您可以在 5 到 24V 之间使用而无需额外的外部电阻器，那么它可能会起作用。也许他们正在使用高灵敏度光耦合器。

改变 BC817 驱动电路不会改变任何东西。它的额定电压已经超过 24V。唯一的变量是您在光耦合器 + 侧使用的电压，以及是否添加额外的串联电阻。如果是我，我会从 5V 开始，没有额外的电阻，然后花时间做非常干净的接线，双绞线连接到每个控制输入，使控制对远离主轴接线。

根据速卖通上 Rtelligent R60 的照片，控制输入有 + 和 – 端子。这意味着它们是光耦合的。如果它们是电压驱动的，而不是光耦合的，那么每个信号都会有一个共享的接地端子和一个单一的输入。

你对此想得太多，并陷入困境。这个 rtellignet 驱动程序看起来与常规使用的其他外部驱动程序基本相同。人们使用这种驱动器的方式，效果很好，要么将 5V 连接到 + 端，然后用晶体管将 – 端切换到 GND，或者将 – 端直接连接到地，然后将 + 端切换到 5V侧驱动电路。第一种方式适用于jackhouselab 板。

“你的司机型号是什么@JackHouseLab? （好奇）“
我正在使用 D5042 步进电机控制器。
这是步进控制器和 Grbl ESP32 控制器之间的推荐连接示意图：

感谢您的支持和耐心@JackHouseLab和@MitchBradley,

最后一个（菜鸟）问题，
对于 BC817，它不会反转低逻辑和高逻辑，因为它是 NPN？不应该是PNP吗？

或者这是在代码中完成的？

编辑：
阅读 grbl 文档，我发现了 $2、$3 和 $4 参数

外部驱动程序下的另一个选项

干得好 看起来和我的很像

到目前为止，我完成了三块板。一切正常。
最后一个连接到 CNC 机器的 LPT 端口（较旧的，没有 USB 端口），并且由于这台机器通过 USB 端口或 WiFi 工作 – 在 GRBL 发送器（即 Candle）的帮助下。
我唯一要做的就是移除 BC817 晶体管，并将 ESP32 端口直接连接到 LPT 输入。来自 ESP32 引脚的 3.3V 电平足以驱动 74HC245 输入而不会出现任何问题。
因此，这样您就不必搜索和购买带有 LPT 端口的计算机来驱动此类 CNC 机床。无需内部焊接或破坏性 PCB。

嗨 JackHouseLab，设计不错！你会分享设计文件或pcb doc吗？我也想做一个。谢谢

嗨，
这是 Gerber 和 Kicad 文件：
GRBL_ESP32_Kicad_Files.zip
GRBL_ESP32_gerber_files.zip

你有Facebook吗？我想问更多关于 esp32 grbl

看起来不错 显示器是通过电缆还是无线连接到 ESP32 的？

我的板子：还没有连接机器，但我用示波器做了一些测试，一切似乎都很好。

如我所见，ESP32 模块在 AP 模式（140mA）下比 Station 模式（约 70-80mA）消耗更多电流。所以我在 7805 IC 上添加了小型散热器（它在图片上看起来比实际更大；-)）我不得不取消注释配置文件中的一些行以使 Hold/Resume/Abort 行正常工作。

现在是时候用新的 arduino grbl 控制器替换旧的 arduino grbl 控制器了，并检查它是如何工作的

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