New RepRap electronics

Zdravím.

Rád bych vám představil novou elektroniku pro RepRap (A jemu podobných), kterou momentálně vyvíjím. Je to návrh vše v jednom, bez kompromisů.
Před nějakou dobou jsem se bavil se Zvířetem a měl jsem v plánu elektroniku dodávat výhradně k jeho EF tiskárně.. Ale vzhledem k tomu, co se děje v koši tuhle myšlenku zahazuji a budu to dělat jako plně Open řešení.

Jméno nemám... To není podstatný v tuhle chvíli.

• 32 bitový MCU Atmel SAM3X8E ARM Cortex M3 (Ano, je to ten z Arduino Due. Celá deska je Arduino kompatibilní, tzn používá se jako USB rozhraní Atmega16. Není to z důvodu mojí lenosti, ale celý RepRap je bohužel Arduinem doslova prolezlý...).
• Podpora až 4 extruderů, každý s vlastním hotendem (Kvalitní netopící spínací MESFETY), on/off ventilátorem (Spínaný malým SMD MOSFETem) a termistorem.
• Tři drivery pro osy pohybu (Což navíc znamená, že když použiju jen jeden HE, tak se zbytkem driverů můžu řídit další tři motory (Tedy celkem 6), nic není napevno dané).
• Drivery motorů jsou kompatibilní s A4988 i DRV8825 bez jakýchkoliv úprav zapojení. Některé verze DRV nemají jeden potřebný pull-up, takže je pro jistotu už na desce.
• Min a Max endstopy (pull-up, 3V3, 5V, 12V napájení). Převodník úrovní na 3V3 pro MCU.
• Možnost připojení 4 serv (Bed leveling).
• Další tři PWM řízené ventilátory, které spínají malé SMD MOSFETy...
• Součástí desky je slot na microSD kartu.
• MiniUSB konektor.
• Tiskárnu lze provozovat jako stand-alone. Tzn lze ji napájet z USB, ale při připojení 12V je USB napájení přerušeno a všechno běží z 12V.
• Jednotlivé logické celky jsou jištěny mini auto pojistkami (Nebo něčím takovým, každopádně tam nechci navrhovat ty vratný pojistky).
• Všechny nevyužité piny vyvedeny na lišty (SPI, 3x UART, dalších asi 40 pinů včetně ADC).
• Rozměr desky 10x10 cm (Dvě Sanga vedle sebe...).

Pro připojení hotendů jsou použity šroubovací konektory (http://www.gme.cz/ark500-2-p841-142).
Pro připojení ostatních věcí (Motorů, termistorů, ventilátorů, serv) jsou použity konektory se zámkem (http://www.gme.cz/konektor-se-zamkem-xinya-pfh02-02p-p800-084).
Jednotlivé funkční celky jsou na desce u sebe. Tzn konektor pro E1 je vedle konektoru pro HE1 a jeho ventilátoru a termistoru.

Vylepšení:
Přidat páté servo, které pohybuje tlačítkem pro bed leveling?
Jsou dvě možnosti - výkonové spoje dělat jako vylévanou plochu (Což používám teď, takže žádné lokální přehřívání a odpalování cest), nebo udělat 4 vrstvou desku. Ta je však dražší...

Cena? K nezaplacení... Počítám, že při aspoň trošku sériové výrobě by se to do dvou tisíc mohlo vejít. KOMPLET. Vzhledem k tomu, že A4988 už stojí na ebay 40 korun...
Většina součástek je SMD, ale ve velikosti 1206... Není to tedy úplně DIY, ale člověk se zkušenostmi a lepším vybavením to vklidu zapájí. Deska bude potřebovat prokovené otvory, takže tu si tak jako tak doma nikdo neudělá.

Momentálně jsem stále ve stádiu návrhu a poptávek výroby DPS... Takže budu rád za jakékoliv vaše návrhy na vylepšení :-).

Takto nějak by to mohlo ve výsledku vypadat (Deska bude o dva cm vyšší)


Můžete ti diskutovat, navrhovat vylepšení.. Ale hádat o kokotinách se běžte někam jinam...

EDIT: Špatný obrázek...

Edited 1 time(s). Last edit at 04/30/2014 04:27AM by FBITuco.

Myslim, ze by to mohlo byt fajn, az to bude urcite to testnu.
Mel bych zatim jen 2 drobne subjektivni pripominky.

- ten cudlajs resetu bych dal nekam na stranu a bokem, nebo se na nej uplne vyprdl. Z 99% je ve finale deska umistena tak, ze se k resetu prez draty a polohu desky jen tak clovek nedostane a jeho pouziti neni zase tak caste.

- nezapomen na nejaky rozumny umisteni otvoru pro sroubky do distancu. u nekterych desek je to tragicky a bez nich to zase nejde dopbre pridelat

Neber to prosimte hlavne jako kritiku, pouze nazor a prakticka zkusenost.

Edited 1 time(s). Last edit at 04/30/2014 05:19AM by dan.

---

_______________
Rebel ?
[rebelove.org]

Ten čudl jsem omylem přetáhl na desku a ven už to v light eaglu dát nejde, on se tam enom válí :-D. Jestli ho tam nechám - aby měl smysl, musel by resetovat i tu Atmegu16. Jenže to už rovnou možu vypnout šťávu... Zatím nevím. Asi podle místa.

Na distanční sloupky myslím. Budou, jak desku roztáhnu.

Ještě mě napadá trandík, co by zapínal/vypínal ATX zdroj. Dávat ho tam nebudu, lze použít jakýkoliv jiný spínací trandík na desce... Je jich dost.

jj, jasny. Co se tyce spinani ATX, tak ja bych to neresil, protoze poradnej ATX zdroj, ktery to uveze stoji vic, nez prumyslovej. Ale pokud to jako alternativa je jeste hojne pouzivane a zbyde na ten tranzistor prostor, tak asi proc ne.

edit: protoze ho tam davat nebudes, uz jsem to docetl

Edited 1 time(s). Last edit at 04/30/2014 06:46AM by dan.

---

_______________
Rebel ?
[rebelove.org]

• 4vrstvá deska, kde vnitřní vrstvy jsou 12V/5V/3V3 a GND. Konec lokálnímu přehřívání spojů. Takto vždy dřív shoří konektor, než vodivý spoj na desce. Žádné slepé, nebo zanořené otvory v DPS.
• Repetiter firmware. S jejich webovým konfigurátorem je tvorba firmwaru pro odlišné zapojení desky tak jednoduché, že to zvládne i slepice, které nasypeme zrní kolem enteru.
• Páté servo bude, pokud to kód na bed leveling potřebuje. V konfigurátoru nicméně o něm není ani slovo (Proč to řeším? Protože mě pořád ujíždí osa Z kamsi do háje a už mě sere to neustálý nastavování...).
• Osa Z možná dostane dvojitý konektor. Otázka je, jestli je to potřeba... Postupný vývoj směřuje jinam, než ke dvěma motorům na Z (Viz Rebel III).
• Každé topné těleso i BED mají vlastní LED diodu, která bude blikat/svítit podle PWM řízení (Tzn budu vědět, že to topí... Jo, je to pro milovníky blikajících světýlek :-D).

Jaký preferujete USB konektor? Plné USB, Mini USB, Micro USB, nebo USB typ B (Sango)?
Jaký preferujete slot na SD kartu? Takový, kde zamáčknutím kartu vsunete a opětovným zamáčknutím kartu vysunete, nebo obyč, kde karta prostě jen drží silou vůle a vytahuje se normálně? Jinak je rozdíl pouze ve velikosti a asi 5-10 korunách ceny...

Ja bych asi preferoval USB B, preci jenom z mechanickeho hlediska je to lepsi.
Co se tyce SDCARD readeru, tak uprime receno vzhledem k umisteni desky, ktera urcite nebude nikde po ruce, bych to na desku primo neosazoval.

---

_______________
Rebel ?
[rebelove.org]

O takové desce bych v budoucnu také přemýšlel, vypadá velice slibně
osa Z - směr vývoje je asi jasný, ale pokud se konektor vejde, neomezíš tím použití ani u aktuálních/starších RepRapů, u dalších s jedním motorem se třeba nemusí osazovat nebo se prostě nepoužije
USB jsem pro typ B - jak píše Dan, především mechanické vlastnosti
SD reader - v případě použití na desce si úplně jistý nejsem, přeci jen je ten konektor více zatěžován než třeba u fotoaparátu, záleží na kvalitě těch mechanismů. Zase musím dát za pravdu Danovi, že elektronika bude pravděpodobně někde schovaná mimo dosah (i vzhledem k velikosti), pak tedy lépe na konektor a řešit samostatným modulem třeba rovnou s displejem.

---

tiskárna REBEL II

Sice z vás nemám radost... Ale co už :-D. Pravda je, že Bčko je jako takový nezničitelný oproti ostatním.

Bez ohledu na všecko.. Není třeba konektor osadit, ale jednou se určitě hodit bude. To, že bude na desce neomezuje jeho použití na externím modulu :-).

Cena mi podle momentálního propočtu vychází asi na 2000 Kč i s obyč A4988. Počítám ale s MCU a krystalem z AliExpressu a DPS vyrobenou v číně... A kdo ví...

Jak jsi na tom? Docela bych testnul neco noveho

---

_______________
Rebel ?
[rebelove.org]

Sepíšu to sem ;-) Dneska, nebo zítra, jak bude čas.

uz to testujes?
a
uz to testujes?

a zapomel sem se zeptat...

uz to testujes?

---

vlastni navrh plus ve vystavbe CoreXY

Thingiverse : [www.thingiverse.com]
git: [github.com]
shop: [shop.daje.cz]
Teorie relativity:
vysvetleni 1: sahnes-li na rozpalenou panev, vteriny jsou jak hodiny. sahnes-li na rozpalenou zenu, hodiny jsou jak vteriny...
vysvetleni 2: strcis-li mi nos do zadnice, pak ja mam nos v zadku, ty mas nos v zadku, ale ja sem na tom relativne lip

Takže... Věc se má tak...

Desku podle původního návrhu jsem schopen dokončit (Návrh), otázkou je jestli to má smysl, vzhledem k situaci na trhu. Tedy -> Rebel III. Jeden motor v ose Z, dva extrudery... Pak tam jsou teoreticky zbytečný dva drivery. A jak to tak sleduju, tak dva extrudery jsou (Když už ne jeden) na hraně maximální použitelnosti, pokud někdo není šílenec a nechce míchat barvy (Jako richrap..). Takže... Co spíš udělat něco na míru RIII? Se zachováním možnosti připojení dvou motorů na osu Z.
Deska může být pořád 4-vrstvá (Ebay cena je 99USD/10 kusů prototypová výroba 4-vrstvé PC, všechno může být zachováno tak, jak bude kdo chtít. Připojení LCD, SD karty... S tím bych počítal rovnou už při návrhu.

MCU bych neměnil, malá mega je asi už trošku za zenitem..

Poslední... A asi nejpodstatnější věc jsou peníze. Musel jsem to celý nějak zpomalit/pozastavit, protože z určitých důvodů není tolik peněz, jako jsem si myslel že bude. Cena jedné té DPS, jako je na obrázku nahoře je včetně všech součástek při výrobě 10 kusů asi 1000 - 1500 Kč bez práce (Včetně všech driverů).

Tak... Any ideas?

Zakladnim cilem by melo asi byt, udelat co nejuniverzalnejsi desku s rozumnym vyvedenim volnych PINu pro moznosti rozsireni, jako treba TOUCH LCD za rozumne penize.
Era vice jak 2 extruderu urcite prijde, ale je otazkou kdy. Dodnes neni zadny slicer pro 2 extrudery optimalni a moc lidi to zatim neresi, takze 2 drivery navic je mozna zbytecna investice do budopucna.
A kdyz uz pujde do tuhyho, neni problem udelat shield pro rozsireni stavajici desky

Edited 1 time(s). Last edit at 07/25/2014 01:50AM by dan.

---

_______________
Rebel ?
[rebelove.org]

otazka je kolik financne ty drivery navic vyjdou. Neni moznost, ze pokud by se neco s danym jednim driverem neco stalo, ze by sel pouzit dalsi? jako zaloha by to bylo fajn.
Navic uz bychom konecne mohli vymyslet to pripojeni printpen

no asi se pocitam mezi silence, ale laka me kraken takze cim vic hw podporujici 4 drivery na extrudery tim lip.
me treba nejde ani tak o barvy i kdyz je to fajn a urcite to vyuziju, ale kombinace materialu... napr. abs + ninjaflex(nebo jinej pruznej) + pva + transparent (abs nebo pla) muze dat zajimave moznosti aplikaci a tvorby...

a zas se omezovat jen na to co je ted v cr "blizke" ( napr. Rebel III ) mi pro tebe jako navrhare desky prijde omezujici, ale popravde na miru necemu se neco navrhuje lip nez univerzalni tentononc. Nehlede na financni stranku veci...

---

vlastni navrh plus ve vystavbe CoreXY

Thingiverse : [www.thingiverse.com]
git: [github.com]
shop: [shop.daje.cz]
Teorie relativity:
vysvetleni 1: sahnes-li na rozpalenou panev, vteriny jsou jak hodiny. sahnes-li na rozpalenou zenu, hodiny jsou jak vteriny...
vysvetleni 2: strcis-li mi nos do zadnice, pak ja mam nos v zadku, ty mas nos v zadku, ale ja sem na tom relativne lip

Tuco, pokud je na tom obrázku finální verze, tak tam postrádám nějaký blokovací kondíky?

To není final, jen náhled.

Dovolím si přidat svůj názor:

- 32 bitový procesor - jen souhlas, uvítají to i stavitelé delt a jiných výkon žeroucích podob.
- když už další elektronika na trh, tak by mohla poskytovat i něco víc, než jen obligátní XYZ+E osy - nemusí ty drivery být třeba osazené, ale musí být možné je tam jednoduše doplnit
- a mělo by být možné si vybrat co k čemu použiji - jestli chci 4 extrudery nebo 5 os + 2.
- Doba více extruderů třeba možná vůbec nepřijde, ale další automatizace určitě ano (podavače, upínače apod.)
- proto i co nejvíc volných pinů vyvést prosím

Možná to tak necítíte, ale občas mne štvou ty velké proudy, které musím zohledňovat, když chci něco (vyhřívaný stůl) udělat oddělávací a dávat tam kvůli tomu masivní konektory (potenciálně poruchová část).
Možná by stálo za to myslet i na možnost zvýšení napájecího napětí alespoň některých periferií na 24 či 36V, nebo třeba pro ten stůl i 230VAC někde opticky oděělených.