Разработка контроллера на замену Woodpecker

[1801BM1]

Всем доброго времени суток, All.

Начну с того что я абсолютный новичок в CNC. Есть небольшие потребности в периодической шлифовке и фрезеровке мелких деталей и я их полностью закрыл покупкой игрушечного CNC-1610. Так сложилось, что в данный момент я разрабатываю контроллер для моторизованной платформы с шаговыми двигателями (не CNC), и мне подумалось что я могу его доработать до состояния когда он сможет заменить китайский Woodpecker на моем 1610. Поскольку я новичок, то обращаюсь у многоуважаемому All с просьбой дать несколько советов по опциям контроллера, которые желательно реализовать.

На данный момент у меня есть такие пункты, с которыми я определился:

• процессор stm32f407. В моих изделиях он постоянно используется, есть полный комплект собственного софта -операционка, сетевой и USB стеки, файловая система, Web-сервер и прочее. В-общем, свой задел хороший, заметную часть grbl понятно как портануть
• интерфейсы Ethernet (в плюсе гальваническая развязка от PC) и USB (RNDIS или 'прямая эмуляция COM-порта без преобразователей типа CH340/FTDI)
• SD/MMC карта (плюс режим кард-ридера через USB или FTP, карту не надо перетыкать постоянно) для автономного проигрывания G-кода, логов и хранения настроек
• шаговики, 3 или 4 канала, до 2А на обмотку, цифровая регулировка тока, возможность реализации режима удержания (это для моей платформы надо - это микроскоп, там усилий после перемещения нет и амперные токи постоянно держать смысла нет, но и совсем отпускать нельзя - стол уплывает), тут пока не определился - скорее всего будет A4988 или DRV8825, интересно что посоветуете
• управление шпинделем - пока неясно, но очевидно что будет цифровая регулировка тока, может быть стабилизация оборотов, мощность до 200Вт
• цифровые входы для ограничителей и Z-зонда c гальванической развязкой

Что еще можно добавить, но без фанатизма? Контроллер планируется для CNC типа 1610, не хотелось бы его сильно перегружать ненужным функционалом.
Добавить пару слаботочных выходов под реле насоса охлаждайки и/или пылесоса?
Нужна ли гальваническая развязка под управление шаговиками/шпинделем?
Или достаточно грамотно оттрасировать силовую и сигнальные цепи (опыт есть)?
Нужно ли делать драйверы шаговиков на отдельных платах (как у китайцев)?
Как часто они выходят из строя и требуют замены (QFN занудно паять)?
Хочется все поместить на одной плате, на драйверы прикрутить один большой качественный радиатор, и чтобы оно все не разбалтывалось вибрациями.

В-общем, за любую критику и советы буду благодарен опытным людям.

[arkhnchul]

цифровая регулировка тока

имхо достаточно бессмысленная фича, усложняющая конструкцию однозначным требованием городить собственные драйвера.

A4988 или DRV8825

если стоит такой выбор, то 8825

Что еще можно добавить, но без фанатизма?

modbus, частотником рулить на будущее. Места много не займет, uart лишний есть.

Добавить пару слаботочных выходов под реле насоса охлаждайки и/или пылесоса?

а что только пару, пинов жалко?)

Нужно ли делать драйверы шаговиков на отдельных платах (как у китайцев)?

однозначно да

Как часто они выходят из строя и требуют замены (QFN занудно паять)?

я штуки четыре спалил уже за 3 года, особо над ними не издеваясь.

[Сергей Саныч]

Нужно ли делать драйверы шаговиков на отдельных платах (как у китайцев)?

Китайские модули на 8825 и надо брать.

[1801BM1]

цифровая регулировка тока

имхо достаточно бессмысленная фича, усложняющая конструкцию однозначным требованием городить собственные драйвера.

Мне нужен режим удержания. Нет смысла гнать через обмотки амперы когда платформа стоит. А для микроскопа она основное время стоит. Поэтому регулировка тока будет обязательно. Через VREF-ы. Поскольку у процессора есть на борту 2xDAC, то оно все получается просто и бесплатно. Ну или ШИМ наверчу, если по каждому двигателю отдельно регулировать захочется.

A4988 или DRV8825

если стоит такой выбор, то 8825

Я тоже склоняюсь к 8825. Но говорят что 4988 греется меньше. Хотя по документации особо разницы нет, и 8825 до 45В держит, да и ток побольше у нее.

modbus, частотником рулить на будущее. Места много не займет, uart лишний есть.

OK, спасибо, рассмотрю вопрос.

Добавить пару слаботочных выходов под реле насоса охлаждайки и/или пылесоса?

а что только пару, пинов жалко?)

Не жалко, но надо запроектировать быстро, раздувать проект не хочется. Потому что пределов вообще никаких нет Приходится усилием воли себя ограничивать

Нужно ли делать драйверы шаговиков на отдельных платах (как у китайцев)?

однозначно да

Нет нормальных китайских модулей. Разъемы какашечные (ни по току, ни по вибростойкости не удовлетворяют), радиатор норм не поставишь, нет внешнего вывода VREF.

Как часто они выходят из строя и требуют замены (QFN занудно паять)?

я штуки четыре спалил уже за 3 года, особо над ними не издеваясь.

Понятно, полезный отзыв. Интересно, стоит ли потратится на digikey и купить оригинальные DRV8825 или брать на али по доллару?

[arkhnchul]

Нет нормальных китайских модулей. Разъемы какашечные (ни по току, ни по вибростойкости не удовлетворяют), радиатор норм не поставишь, нет внешнего вывода VREF.

суть в "делать драйверы шаговиков на отдельных платах", а не "как у китайцев")

[1801BM1]

Подсказали TMC2130, посмотрел на них, интересная штука, наверное на них буду делать.
Китайские модули на TMC2130 опять-таки убоги, очень ограниченная конфигурация и сложно получить обратную связь, надо делать свои.