Kompaktes RepRap Mainboard

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Die 5 Volt des AVR sollten doch wohl ausreichen, die MOSFETs genügend durchzusteuern, oder übersehe ich da was?

Da gibt es verschiedene Ansichten. Die einen meinen, eine Treiberstufe ( €2,25-Treiber für zwei €0,50 MOSFETs ! ) sei unerlässlich, Du nimmst einen einzelnen Transistor, wieder Andere legen den Pin direkt an, Vierte empfehlen einen Widerstand 10-22 Ohm dazwischen und die Gen7 mit einem 1000 Ohm Widerstand funktioniert ebenfalls.

Alles klar?

Zwei wichtige Entscheidungskriterien sind wohl zum einen die Schaltzeit (kann der Transistor mit 65 kHz schalten?) und die Wärmeentwicklung des MOSFETs. Je grösser der Widerstand zwischen ATmega und MOSFET, desto langsamer schaltet der MOSFET und desto wärmer wird er, sagen Einige. Dennoch funktioniert das mit dem 1 kOhm Widerstand.

Weil mich das alles verwirrt, werde ich demnächst wohl mal ein paar Varianten durchprobieren. Last dran, schalten lassen, Temperatur messen. Die entsprechenden Bauteile sind bestellt.

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Generation 7 Electronics	Teacup Firmware	RepRap DIY

Hallo Stoffel15,

Wieso verlierst Du die LED?

Die sitzt doch zwischen +5 Volt und (über 330 Ohm) am Ausgangspin des AVR.

Sie ist zwar invertiert (also: LED aus bedeutet Heater an, LED an bedeutet Heater aus), was vielleicht etwas gewöhnungsbedürftig ist. Aber verlieren tust Du sie nicht.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 13.09.11 08:20.

Hallo Traumflug,

wieso wird der MOSFET mit 65 kHz geschaltet? Ich dachte, da sind nur Schaltzeiten im Sekundenbereich... - ist das PWM geregelt?

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ist das PWM geregelt?

Genau. Zumindest die Teacup erwartet das und bei der Sprinter kann man es einschalten. Es scheint für eine PID-Regelung notwendig zu sein.

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Generation 7 Electronics	Teacup Firmware	RepRap DIY

Hm,

also die MOSFETs haben Eingangskapazitäten im nF-Bereich (zB. der IRFZ44 hat "input capacitance = 1470 pF" -- das sollte bei 65 kHz über 1 kOhm kaum ins Gewicht fallen.
Und wenn man den 1 kOhm dann noch verkleinert auf ein paar Ohm oder ganz weglässt, wird die Umschaltzeit noch kürzer...

BTW: Wo finden denn diese Diskussionen statt, wie nun genau die Elektronik auszusehen hat, ob man eine Treiberstufe braucht oder nicht...

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 13.09.11 09:29.

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BTW: Wo finden denn diese Diskussionen statt, wie nun genau die Elektronik auszusehen hat, ob man eine Treiberstufe braucht oder nicht...

In dem Fall war das per Email und MSN. Manchmal auch im Chat, auf Github oder im englischen Forum.

Die meisten gucken aber einfach nur ab, was die Anderen bisher gemacht haben. Deswegen kann es sich ziemlich lange hinziehen, bis sich Optimierungen mal durchsetzen.

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Generation 7 Electronics	Teacup Firmware	RepRap DIY

bns Wrote:
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> Hallo Stoffel15,
>
> Wieso verlierst Du die LED?
>
> Die sitzt doch zwischen +5 Volt und (über 330
> Ohm) am Ausgangspin des AVR.
>
> Sie ist zwar invertiert (also: LED aus bedeutet
> Heater an, LED an bedeutet Heater aus), was
> vielleicht etwas gewöhnungsbedürftig ist. Aber
> verlieren tust Du sie nicht.

Bist du dir da sicher ??

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Mfg
Wolfgang

Aller Anfang war schwer - Wolfstrap

Reprap-fab.org

Erfahrungen kann man leider schlecht weiter geben, die muss man selber machen.

Ja.

"Heat1" ist direkt am AVR. Wenn der AVR "Heat1" auf low zieht, so fliesst durch LED und Widerstand ein Strom und die LED leuchtet. Wenn der AVR "Heat1" auf high zieht, dann fliesst kein Strom, denn dann liegt an "Heat1" das gleiche Potential wie an der Anode der LED, nämlich +5 Volt.

Kannst Du ja selbst ausprobieren: löte R18 raus, so dass Transistor T3 und MOSFET Q3 nicht mehr angesteuert werden -- die LED sollte dann nach wie vor funktionieren (vorausgesetzt der AVR steuert noch an) . Zieh' nur vorher Deine Heizung ab, da der MOSFET durchsteuert und die Heizung dauerhaft an ist!!!

Wenn Du jetzt R15 entfernst, R18 durch einen niederohmigeren Widerstand ersetzt oder komplett überbrückst und T3 rauslötest und die für Kollektor und Basis vorgesehen Pads verbindest, dann wird der MOSFET direkt (über R18) vom AVR angesteuert und die ungewollte Invertierung ist weg.
Einziger Punkt ist, dass der MOSFET sicher "in die Sättigung" muss, d.h er muss, wenn die 5 Volt vom AVR anliegen, richtig niederohmig sein, damit nicht zuviel Leistung an ihm verbraten wird und er nicht thermisch zerstört wird. Beim von Chopper925 vorgeschlagenen IRF512 sieht das nicht so gut aus (der braucht schon so 10-12 Volt, um sicher durchzuschalten), aber z.B. der IRFZ44NPBF, den Traumflug bei der Gen7 ausgewählt hat, sollte bei 5 Volt o.k. sein.

Ausserdem (wie mit Traumflug diskutiert) benötigt der MOSFET eine gewisse Zeit, diesen Sättigungszustand zu erreichen -- in dieser Zeit fällt Leistung am MOSFET ab und er wird dadurch warm. Je kleiner R1 ist, desto schneller geht es. Und je höher die Schaltfrequenz ist, desto häufiger finden diese Umschaltvorgänge statt und damit steigt die Verlustleistung am MOSFET.

Im Zweifelsfall kann man die Schaltung einfach in Betrieb nehmen und mit dem Finger kontrollieren, ob der MOSFET nicht zu heiss wird. Und wenn er doch kaputt geht, geht einfach die Heizung aus und man macht nicht mehr als den MOSFET selbst kaputt.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 13.09.11 10:49.

Für mich hat sich das jetzt erledigt, Chopper macht da eine Änderung an der Schaltung. Die die Ausgänge wieder invertiert.

Das SMD-Zeug ist für mich eh zu klein (da hätte ich in meiner Jugend ein paar Bier weniger trinken dürfen/müssen )

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Mfg
Wolfgang

Aller Anfang war schwer - Wolfstrap

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Erfahrungen kann man leider schlecht weiter geben, die muss man selber machen.

Für mich nicht, da ich ein inzwischen bestücktes Board von ihm bei mir liegen habe und dieses meinen Mendel ansteuern soll, wenn er denn mal irgendwann fertig wird...

Er will da wohl noch einen Transistor davor setzen... er meint das wär einfacher als da was raus zu nehmen. Aber da fragst du ihn besser selber was er da jetzt vor hat.

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Mfg
Wolfgang

Aller Anfang war schwer - Wolfstrap

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Erfahrungen kann man leider schlecht weiter geben, die muss man selber machen.

So, da eine Lösung in Hardware wohl die bessere ist, da man dann nicht so auf eine Firmware gebunden ist wie bns schon sagte, haben wir hier eine Lösung gefunden die sich relativ einfach einfügen lässt und selbst auch simpel ist. Das Signal wird einfach durch einen zusätzlichen Mosfet invertiert, ich hatte in meiner anfänglichen Planung angenommen das man "das Pin bestimmt ganz einfach in der Software invertieren kann", und deswegen einen Transistor weniger eingeplant, dies war wohl eine ziemliche Fehleinschätzung.

Alles was mann zum Beheben braucht sind sechs Mosfets 2N7002 in SOT23, erst tauscht man die bestehenden drei SOT23 Transistoren gegen 2N7002 Mosfets und danach lötet in den Signalweg vom Atmega zu den Transistoren je einen weiteren davon.
Das auslöten der Transistoren geht am Besten indem man erst das einzelne Pin heiß macht und gleichzeitig mit einem Häkchen oder einer Pinzette nach oben zieht, danach kann man die anderen Pins gleichzeitig heißmachen und den Transistor entnehmen.
Die Transistoren und die 2N7002 sind Pinkompatibel und können deswegen einfach gegeneinander getauscht werden.

Wie das geht versuche ich hier mal in Wort und Bild zu beschreiben:

Hier eine übersicht wie es bei den Heizern aussehen sollte:



Etwas genauer im Detail, man ritzt die Signalleiterbahn einfach durch, auf dem Bild ist das unter dem zusätzlichen Mosfet, und entfernt etwas Lötstopplack von der Leiterbahn vor dem durchgeritzten und etwas Lack von der Massefläche rechts daneben, nun kann man den einzelnen Pin an .die rechte Seite des 330 Ohm Widerstands löten, das hintere linke Pin an die Leiterbahn und das rechte an die Massefläche.



Beim Lüfter sieht es etwas anders aus, hier muss man wieder die Signalleiterbahn durchritzen, das vordere einzelne Pin lötet manan die rechte Seite des Widerstands, das hintere linke Bein an den Pin des Atmega, von dem der Lüfter gesteuer würde, und mit einem kurzen Stück Draht verbindet man das rechte hintere Pin mit Masse, am kürzesten ist es hier zum hinteren Pad des Kondensators.






Hier der Schaltplan vom Heater wie er mit dem zusätzlichen Transistor aussieht:



4-mal bearbeitet. Zuletzt am 14.09.11 06:35.

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There are only 10 types of people in the world —
those who understand binary, and those who don't.

GSG-Elektronik

Hi,

ich habe das Board und noch ein/zwei kleine Probleme, vllt kann mir ja jemand einen Tipp geben.

Folgende Probleme:
a) der Endstop der Y-Achse regiert nicht. Er funktioniert, das hab ich an den anderen Achsen überprüft, aber an der Y-Achse passiert nix. Keine Ahnung warum.

b) die Z-Motoren "röhren" hauptsächlich wenn ich sie mit Pronterface über z.B. "Z-10" ansteuere. Komischerweise laufen sie völlig einwandfrei, wenn ich sie über HomeZ ansteuere. Sie laufen ebenfalls einwandfrei, wenn ich sie an die Y-Achse anschließe.

Zur Umgebung:

Original Bootloader
Sprinter mit angepasster Configuration.h (pastebin) und pins.h (pastebin)
SFACT mit Pronterface

OS: Linux Mint 10 LXDE 32bit

Die pins.h hab ich ziemlich zusammengekürzt. Die funktioniert so nur mit dem Board.

bin für jeden Tipp dankbar!
Synchron

die Z achse evtl zu schnell unterwgs? wollte miene versehentlich mal mit 1000mm/sec laufen lassen da hat die auch nur gepfiffen

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grüße
Bernhard
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Das ist der Wert dadrüber oder?
da hab ich 200.
Aber die geschwindigkeit sollte er ja beim "Home-Fahren" auch haben...und da gehts...

Achja, am Poti hab ich shcon ein bisschen rumgespielt, hat nix gebracht.

ah cool, mit 100 gehts!
Der benutzt beim "homen" anscheinend ne andere geschwindigkeit.
Danke!

Hast du noch sone gute idee zu dem Endstop?

ja machs wie ich, ich nutze nur in Z endstops..

bevor ich den drucker an mach stell ich den in X und Y in etwa auf 0/0 und gut is ob ich da nen mm mehr oder weniger lieg is mir meist ja egal n ganzen druckbereich nutz ich eher selten und wenn, schau ich vorher manuell(mit G1 auf die maximalkoordinaten fahren) ob der platz reicht

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grüße
Bernhard
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hehe, wie setzt du denn dann den Nullpunkt?
Der wird doch sonst durch den Endstopp erst gesetzt.

Welche xy- bzw z-Geschwindigkeit habt ihr denn so eingestellt?
Bei mir waren es voreingestellt:
xy 3000 mm/min
z 200 mm/min
wobei ich ja z nu auf 120 (bis dahin gehts) runtergesetzt hab

ich nutz die teacup, die druckt normal generell ohne endstop abfrage..

jedoch solltest du auf nr sicher gehen dass du nicht irgendwie dann home in X oder Y suchst(hab die entsprechenden routinen in der firmware einfach auskommentiert

wenn die motoren ohne strom sind kann ich manuell(mit den händen) tisch und extruder schlitten manuell auf 0 positionieren.

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grüße
Bernhard
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hm ok. Ich glaub ich mach das aber trotzdem lieber mit endstopp. Aber als notlösung ist das ne idee.

Hab grad mal mit M119 geguckt.
Auf x und z endstopp reagiert er korrekt, aber der y wird wirklich komplett ignoriert.
vllt ist ja der pin falsch belegt.
Hat jemand das board funktionstüchig und kann mal gucken, welches der y-Min-Pin bei ihm ist?
meiner ist: 5

danke

Für mich habe ich einige Testroutinen für dieses Board geschrieben.
Zumindest die Endstops kann man damit testen.
In der Arduino-Umgebung den Serial Monitor aufrufen und 9600Baud einstellen.

Vielleicht hast du den ja auch einfach nur falsch rum drauf stecken ???

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Mfg
Wolfgang

Aller Anfang war schwer - Wolfstrap

Reprap-fab.org

Erfahrungen kann man leider schlecht weiter geben, die muss man selber machen.

Die kabel hab ich überprüft. Und an anderen steckern z.b. x funktioniert der endstop ja auch...
Den test mach ich nachher mal.
Danke

ok, in deinem Test dasselbe ergebnis.
Es reagieren korrekt:
X-Min,Z-Min,X-Max,Y-Max,Z-Max
Nur
Y-Min
reagiert gar nicht.
Ich überlege jetzt, ob ich das Problem beheben, oder einfach die Pins zw. Max und Min tauschen soll...Ds müsste theoretisch ja auch klappen.

hab ich in X so damals gemacht weil ich mir nen pin geschrottet hab(und dabei gleich noch alle analog pins dazu)

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grüße
Bernhard
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Grad nochwas festgestellt, wenn ich keinen Endstop anschließe und M119 absetze kriege ich folgendes:

SENDING:M119
x_min:H y_min:L z_min:H

Da ist definitiv auf dem board was mit dem Y-Anschluss nicht in Ordnung.

ok, hab jetzt den max_y einfach als min_y missbraucht.
Danke für die Hilfe!

Hast Du denn mal mit einem Durchgangstester/Multimeter die Verbindung von dem Prozessor Pin1 zum Opto-Stecker durchgeprüft ?

Ah, OK.

So geht's ja auch.

Hallo,

habe noch einen kleinen Bug im Board gefunden:
Pin25 des FTDI-Chips (TEST) hängt in der Luft, muss aber auf GND liegen -- man kann einfach eine Lötbrücke zu Pin 26 machen.

Ohne diese Lötbrücke ist es mir nur ein einziges Mal gelungen, den FTDI-Chip über USB erfolgreich unter Windows zu installieren - ab dem 2. Anstecken bekam ich immer nur die Meldung, dass die Installation des Geräts fehlgeschlagen wäre.

Gruss
bns