Avere 4 extruder su una RAMPS 1.4

L'idea nacque durante un discussione qui sul forum con Immaginaecrea. Il limite di 5 stepper su una ramps non permette l'uso di più di 2 estrusori. Perché usare più di 2 estrusori? Per esempio sia il progetto di IFALA che quello di Immaginaecrea hanno la possibilità di andare oltre ai due colori e quindi la necessità di avere più estrusori. Per esempio il flusso canalizzatore a 4 colori sarebbe impossibile con una ramps 1.4. E qui entra in gioco il mio sistemino.
L'idea è che gli estrusori funzionano sempre e soltanto uno alla volta, lo stesso firmware Marlin funziona in questa maniera, un estrusore per volta viene comandato dal gcode, tramite il comando Tx, dove per x è il numero di estrusore da controllare.
E allora mi sono detto perché non fare in modo che lo stesso stepper piloti più motori, naturalmente uno per volta, non come per la Z, dove i due motori devono muoversi in contemporanea.
Quindi bisogna inserire un qualcosa che devi i 4 segnali o su un motore o su un altro, un bel gruppo relè a 4 canali.

Questa schedina si trova facilmente da tutti quei siti che vendono shield per Arduino, al costo di 11/13 €. Ogni relè è comandato separatamente da un pin. La scheda ha bisogno di essere alimentata per far funzionare gli accoppiatori ottici, utili per non avere rientri verso la scheda Ramps-Arduino.
I fili rosso e nero vanno ai 12 v sull alimentatore, come già detto servono solo ed esclusivamente per far commutare i relé, non hanno niente a che fare con le uscite degli stessi relé.
Il cavo verde collegato a uno dei pin di controllo dei 4 relè l'ho collegato sul pin 5 della ramps per fare il test, poi spiegherò.
Teoricamente sui pin centrali dei relè (il blocchetto blu sotto) andrebbero gli arrivi dei 4 fili provenienti dallo stepper E0 o E1, naturalmente per avere 4 estrusori bisogna avere due di queste schede. I pin NC e NO vanno su un motore o sull'altro.
Quindi ricapitoliamo, i 4 cavi Rosso-Blu-Verde-Nero che vengono dallo stepper si collegano all'attacco centrale dei 4 relè (uno per ogni relè) e in corrispondenza il cavo dello stesso colore dei due motori uno su NC e l'altro su NO.
Io ho ragionato in questa maniera, E0 e E2 saranno sullo stesso stepper E0, mentre E1 e E3 sullo stepper E1 della RAMP1.4, quindi sul NC metteremo E0 e E1, sul NO metteremo E2 e E3.
I pin da usare per i due gruppi di relè saranno il 5 e il 6 sulla ramps. Il cavetto che arriverà dalla ramps dovrà fare loop sui 4 input dei relè per farli attivare tutti e 4 con lo stesso segnale proveniente dai pin della ramps.
Ora arriva il bello... Marlin...
Cominciamo con una modifica per avere un nuovo tipo di scheda:

// 36 = RAMPS 1.3 / 1.4 (Power outputs: Extruder0, Extruder1, Extruder2, Extruder3, Fan, Bed)

Attivando questa scheda attiveremo tutti quei comandi successivi per far funzionare il tutto.

#ifndef MOTHERBOARD
#define MOTHERBOARD 36
#endif

Settiamo 4 estrusori.

// This defines the number of extruders
#define EXTRUDERS 4

Ora in PINS.H

#if MOTHERBOARD == 36
      #define E2_STEP_PIN        26
      #define E2_DIR_PIN         28
      #define E2_ENABLE_PIN      24
      #define E0E2_CHOICE_PIN    5 

      #define E3_STEP_PIN        36
      #define E3_DIR_PIN         34
      #define E3_ENABLE_PIN      30
      #define E1E3_CHOICE_PIN    6
    #endif

Definiamo l'estrusore E2 e E3 che useranno gli stessi pin di E0 e E1 che rimangono invariati. Come detto prima l'accoppiata sullo stepper sarà E0-E2 e E1-E3
In più definisco due nuove variabili: E0E2_CHOICE_PIN 5 e E1E3_CHOICE_PIN 6
La prima sarà il pin che comanderà i relè che sceglieranno se pilotare E0 o E2 e la seconda per i relè E1-E3

Naturalmente ho dovuto aggiungere nel software i setup di questi pin, settarli in uscita e dargli un uscita bassa di default, quindi ho dovuto mettere mano anche in altri pezzi che non sto quì a farvi vedere altrimenti diventa lungo il discorso.

Dopodiché ho cercato in Marlin-main.ccp dove veniva rilevato il comando di cambio estrusore Tx (come detto prima), e dopo averlo trovato ho deciso di inserire la nuova parte di codice subito dopo che viene data l'informazione su Repetier o protinterface dell'avvenuto cambio estrusore.

//set rele for extrusion
      #if defined(E0E2_CHOICE_PIN) && (E0E2_CHOICE_PIN >1) && defined(E1E3_CHOICE_PIN) && (E1E3_CHOICE_PIN > 1)
        if (active_extruder == 0){
          WRITE(E0E2_CHOICE_PIN,LOW);
          WRITE(E1E3_CHOICE_PIN,LOW);
        }
        else if (active_extruder == 1){
          WRITE(E1E3_CHOICE_PIN,LOW);
          WRITE(E0E2_CHOICE_PIN,LOW);
        }
        else if (active_extruder == 2){
          WRITE(E0E2_CHOICE_PIN,HIGH);
          WRITE(E1E3_CHOICE_PIN,LOW);
        }
        else if (active_extruder == 3){
          WRITE(E1E3_CHOICE_PIN,HIGH);
          WRITE(E0E2_CHOICE_PIN,LOW);
        }
      #endif

Cosa fa questa parte, prima di tutto controlla che siano stati definiti i pin, questo per mantenere la compatibilità con altre schede, questo firmware può essere tranquillamente usato anche con una ramps normale mettendo come scheda 33 e non 36. Se si setta la scheda come 33 quei pin non saranno definiti e quindi questa parte di codice verrà completamente saltata.
Se invece sono definiti, controlla il numero dell'estrusore attivo; active_extruder
Se è 0 mette in low il pin E0E2_CHOICE_PIN (5) quindi i relè si metteranno in standby e il motore collegato sarà quello su NC quindi, come detto prima E0.
Se è 1 mette in low il pin E1E3_CHOICE_PIN (6) quindi i relè si metteranno in standby e il motore collegato sarà quello su NC quindi, come detto prima E1.
Se è 2 mette in HIGH il pin E0E2_CHOICE_PIN (5) quindi i relè si attiveranno e il motore collegato sarà quello su NO quindi, come detto prima E2.
Se è 3 mette in HIGH il pin E1E3_CHOICE_PIN (6) quindi i relè si attiveranno e il motore collegato sarà quello su NO quindi, come detto prima E3.
Metto sempre in low l'altro gruppo di relè tanto non vengono usati per non tenerli attivi inutilmente.

Ora è tutto a posto. Quando viene mandato il comando T0, l'estrusore usato sarà E0, marlin sa che deve usare lo stepper E0 con i pin suoi e cosi farà, quando invece viene dato il comando T2 marlin userà i pin dell'estrusore E2 che sarnno uguali a quello di E0 quindi piloterà sempre lo stesso stepper, ma avendo commutato i relè piloteremo sempre con lo stesso stepper un altro motore.

Questo è quanto.

Ma siamo sicuri che funziona il tutto???
Vediamolo allora:
Relè su ramps 1.4

Non ho motori per provare, quindi potrebbero esserci dei problemi, ma non credo.
L'unico problema che mi sovviene è che i relè hanno un tempo di commutazione, che a occhio noi non vediamo, ma per la velocità di un processore potrebbe creare qualche problema, tipo che il relé ancora non abbia commutato e intanto stanno arrivando gli impulsi degli stepper, che andranno al motore sbagliato per un lasso di tempo si minimo, ma importante per non far funzionare bene il tutto. Questo però a facilmente risolvibile aggiungendo un delay(xxxx) dove xxxx sono millisecondi. Questo comando subito dopo la commutazione aspetta che i relè abbiano commutato perfettamente prima di andare avanti. Tenendo conto che questo delay di pochi millisecondi si avrà solo ogni volta che cambia l'estrusore non influenzerà moltissimo il tempo di stampa. Tutto ciò dovrà essere comunque testato, io purtroppo non posso, non ho altri motori e nemmeno i sistemi di IFALA e Immaginaecrea.

Rendo disponibile tutto il firmware modificato, Ifala è già interessato se anche Immaginaecrea e altri lo fossero per me sarebbe solo un onore darlo. Naturalmente sicuramente ci sarà da fare qualche aggiustamento, quindi non mi menate se alla prima non va.....

Un saluto a tutti!!!!!

Edited 5 time(s). Last edit at 05/16/2014 12:02PM by MagoKimbra.

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Alberto C. felice possessore di una Kossel K2
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sei un grande....... non ho altre parole...... interessantissimo....
Sto già iniziando i "preliminari" per provare il 4 canali... poi pubblico anche quello naturalmente...

Grazie davvero

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Davide
Immagina e Crea
Progetto Flusso canalizzatore 4 vie
My Thingiverse

Ma quante ne sai ...
Grazie mille ...

Edited 1 time(s). Last edit at 05/16/2014 10:26AM by bertnick.

Grande Alberto. Se però mi dai una mano tutto questo potrebbe non servire

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R2 Evo-Prometeo-Poseidon-Titan0
Multiextruder NPr3-WR4
[www.3dmakerlab.it]

eeee... speravo proprio che intervenissi tu..... ... io non potevo ......

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Davide
Immagina e Crea
Progetto Flusso canalizzatore 4 vie
My Thingiverse

Grande.
io lo provo lunedì.
Sono stato mesi a cercare a destra e a manca… per poter continuare a sviluppare… ( alla fine dalla disperazione ho fatto una stampante… hahahaha )
poco da dire.. con questa si da un bel colpo.

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[www.falla3d.com]
[3dita.blogspot.it]

e se funziona correttamente quella di Nicola ti accorgi che balzo facciamo..... eheheh

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Davide
Immagina e Crea
Progetto Flusso canalizzatore 4 vie
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Fantastico...... MagoKimbra un grande!!!

Ottima idea!
Un dubbio soltanto: la funzione di blocco del motore per evitare step involontari nelle pause non credo funzionerebbe visto che tre su quattro non sarebbero alimentati.
Ma per un estrusore credo possa andare...

Certo che bisogna cominciare a pensare a mettere un armadio per le varie schede elettroniche

1. Arduino
2. Ramps
3. Scheda relè per lo Hotbed
4. Scheda per ventole multiple
5. Display
6. Alimentatore

Cominciamo a pensare ad una Ramps V2.0 che inglobi molti di questi optional?

Quote
lion_heart78
Ottima idea!
Un dubbio soltanto: la funzione di blocco del motore per evitare step involontari nelle pause non credo funzionerebbe visto che tre su quattro non sarebbero alimentati.
Ma per un estrusore credo possa andare...

sarebbero due su 4, perché comunque due motori sono sempre collegati ai due stepper, però Marlin di suo mette in pausa gli estrusori non usati, quindi sarebbe uguale.

Il problema di questi progetti, stupendi dal mio punto di vista (parlo del flusso e dell'Ifala e anche quello di Nicola) è che vanno in netto conflitto con la logica di Marlin.
Marlin, ma cosi come gli altri firmware, ragionano Estrusore = Hotend, quindi 4 estrusori 4 hotend con relativi pin per l resistenza e il termistore. Si è vero, basta metterli uguali e il problema si supera, però tante modifiche in più che poi non servono.
All'inizio infatti avrei voluto aggiungere una nuova costante in configuration.h define Hotend 1, e poi modificare la parte della temperatura con quella variabile. Il probleme è anche slic3r (Cura uguale) se setti 4 estrusori vuole 4 hotend e quindi setta 4 temperature. Per iniziare a stampare aspetta che i 4 hotend siano arrivati a temperatura, quindi bisogna pure cambiare tutta la parte di software che capisce che arrivano 4 setting e 4 controlli e risponde solo per uno.. Insomma un bel casino, tenendo anche conto che se si fanno queste modifiche il giorno che si aggiorna marlin bisogna rimetterci tutte le modifiche fatte.
Cmq vediamo come vanno avanti questi progetti, magari poi si parla con gli autori e sulla base di un consistente avanzamento delle cose si chiede di aggiornare firmware e software in modo da fare in automatico tutto ciò...

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Alberto C. felice possessore di una Kossel K2
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Mi pare che il gioco valga la candela.
Non mi piace molto la corsa ai continui aggiornamenti, se non necessari per i sw.
Quindi se la tua soluzione è valida e si riesce a diffonderla potrebbe venire inclusa nei fw.
Vedi l'auto level che fa figo ma non tutti usano.
Magari con una schedina dedicata on-top della ramps che fornisca questa è le altre funzionalità menzionate tipo ventole e relè per hotbed.
A livello elettronico potrebbe pure essere integrata sul canale I2C, salvando pin dell'arduino.

Tra l'altro non condivido la logica 1 estrusore = 1 hotend. Dovrebbero finalmente svincolarli, visto che già esistono non solo qui molte soluzioni con un solo hotend condiviso.

Edited 1 time(s). Last edit at 05/17/2014 02:07AM by lion_heart78.

Ultimo aggiornamento..
Ricordo che ho inserito anche la parte del singlenozzle:

// Setting for one hotend and more extruder, firmware by MagoKimbra
#if EXTRUDERS > 1
  #define SINGLENOZZLE //This is used for singlenozzled multiple extrusion configuration
#endif

In questo modo, non bisogna definire i pin per hotend 1,2 e 3 cosi come i termistori, basta solo quelli per lo 0.
Basta settare la scheda come 36 (Ramps 1.4) e il tutto gira...

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Alberto C. felice possessore di una Kossel K2
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relè 8 vie acquistati (2).... poi cominciamo a discutere......

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Davide
Immagina e Crea
Progetto Flusso canalizzatore 4 vie
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vuoi dire una cosa del genere?
[www.ebay.es]

---

Enrico

[www.dapa3dservice.it] [www.studiodapa.it]
repstrap dApA, Ramps 1.4, MarlinKimbra / scanner 3D Cubify Sense / Formlabs Form 2

esattamente.........



metto anche il link se interessa a qualcuno, trasporto meno di 5 € e non ho fatto in tempo ad ordinarli che.... sono arrivati.... meno di 48 ore complessive...

EBAY

Dimenticavo..... l'indicazione del link è di Alberto naturalmente....... che ringrazio pubblicamente sempre..... ... e non vedo l'ora di farlo anche di persona... ottobre non è lontano....

Edited 5 time(s). Last edit at 08/05/2014 07:38PM by immaginaecrea.

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Davide
Immagina e Crea
Progetto Flusso canalizzatore 4 vie
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Progetto molto interessante, ma ho un solo dubbio, generalmente in tutti i driver si sconsiglia di scollegare il motore a driver alimentato pena bruciare il driver. Che io sappia la cosa è già successa con i driver separati tipo quelli che si vedono sulle cnc (io vengo da li). Ora come si comportano i driverini integrati delle rep quando per un certo lasso di tempo i rele disconnettono un motore per ricollegarne un'altro? Basta mettere il driver a riposo (enable) per proteggerlo?

Io ho staccato e riattaccato i motori dai driver accesi un bel po di volte senza che mi sia mai successo nulla, presumo sia più un problema quando stanno alimentando i motori e non quando sono disabilitati...
Cmq ottima osservazione, quindi per essere sicuri ho aggiunto un bel disable prima delle commutazioni e poi li riabilito subito dopo...

//set rele for 4 extruder by MagoKimbra
      #if defined(E0E2_CHOICE_PIN) && (E0E2_CHOICE_PIN >1) && defined(E1E3_CHOICE_PIN) && (E1E3_CHOICE_PIN > 1)
        disable_e0(); disable_e1(); disable_e2(); disable_e3();
        if (tmp_extruder == 0){
          WRITE(E0E2_CHOICE_PIN,LOW);
          WRITE(E1E3_CHOICE_PIN,LOW);
          //active_extruder = 0;
        }
        else if (tmp_extruder == 1){
          WRITE(E1E3_CHOICE_PIN,LOW);
          WRITE(E0E2_CHOICE_PIN,LOW);
          //active_extruder = 1;
        }
        else if (tmp_extruder == 2){
          WRITE(E0E2_CHOICE_PIN,HIGH);
          WRITE(E1E3_CHOICE_PIN,LOW);
          //active_extruder = 0;
        }
        else if (tmp_extruder == 3){
          WRITE(E1E3_CHOICE_PIN,HIGH);
          WRITE(E0E2_CHOICE_PIN,LOW);
          //active_extruder = 1;
        }
        delay(500);
        switch(active_extruder){
          case 0: enable_e0(); break;
          case 1: enable_e1(); break;
          case 2: enable_e2(); break;
	  case 3: enable_e3(); break;
        }
      #endif //End 4 rele for 4 extruder by MagoKimbra

Edited 1 time(s). Last edit at 08/05/2014 06:39PM by MagoKimbra.

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Alberto C. felice possessore di una Kossel K2
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Splendido, allora posso montare il secondo estrusore sulla mia minitronics, avendo essa firmware marlin.
Che ne dite, secondo voi è possibile ?


Ciao

Ho fatto un piccolo cambiamento alla logica della routine, in questo modo ci possono essere più scelte:

• Schede con un driver e 2 estrusori
• Schede con due driver e 3 estrusori
• Schede con due driver e 4 estrusori

Nel caso di una scheda con un driver e due estrusori, basterà inserire nel pins.h di quella scheda #define E0E1_CHOICE_PIN con il relativo pin per comandare i rele. Ricordarsi sempre di definire i 3 pin (STEP, DIR, ENABLE) di E1 uguale a E0, in questo modo il firmware comanderà sempre lo stesso driver, ma un motore diverso grazie alla commutazione del rele.
Nel caso di schede con due driver e tre estrusori, basterà definire #define E0E2_CHOICE_PIN. Ricordarsi anche in questo caso che i pin di E2 dovranno essere uguali a E0.
Infine nel caso di due driver e 4 estrusori definiamo oltre alla precedente anche #define E1E3_CHOICE_PIN. Stessa cosa per i pin di E3 e E1.
Risultato è che abbiamo scheda con un driver con 1 o 2 estrusori, schede con due driver con 1 o 2 o 3 o 4 estrusori a secondo di come impostiamo i pins.

Questa è la routine:

//set rele for more extruder on only driver by MagoKimbra
      #if defined(E0E1_CHOICE_PIN) && (E0E1_CHOICE_PIN >1)
        disable_e0();
        switch(active_extruder){
          case 0: WRITE(E0E1_CHOICE_PIN,LOW); delay(500); enable_e0(); break;
          case 1: WRITE(E0E1_CHOICE_PIN,HIGH); delay(500); enable_e1(); break;
        }
      #endif // end E0E1_CHOICE_PIN
      
      #if defined(E0E2_CHOICE_PIN) && (E0E2_CHOICE_PIN >1) 
        disable_e0();
        switch(active_extruder){
          case 0: WRITE(E0E2_CHOICE_PIN,LOW); delay(500); enable_e0(); break;
          case 1: WRITE(E0E2_CHOICE_PIN,LOW); break;
          case 2: WRITE(E0E2_CHOICE_PIN,HIGH); delay(500); enable_e2(); break;
          case 3: WRITE(E0E2_CHOICE_PIN,LOW); break;
        }
      #endif // end E0E2_CHOICE_PIN

      #if defined(E1E3_CHOICE_PIN) && (E1E3_CHOICE_PIN > 1)
        disable_e1();
        switch(active_extruder){
          case 0: WRITE(E1E3_CHOICE_PIN,LOW); break;
          case 1: WRITE(E1E3_CHOICE_PIN,LOW); delay(500); enable_e1(); break;
          case 2: WRITE(E1E3_CHOICE_PIN,LOW); break;
          case 3: WRITE(E1E3_CHOICE_PIN,HIGH); delay(500); enable_e3(); break;
        }
      #endif // end E1E3_CHOICE_PIN
      //End rele for more extruder on only driver by MagoKimbra

Edited 1 time(s). Last edit at 08/06/2014 07:11PM by MagoKimbra.

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Grandioso.... Oggi Testteest

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Quote
immaginaecrea
esattamente.........

[attachment 37818 schederel.JPG]

metto anche il link se interessa a qualcuno, trasporto meno di 5 € e non ho fatto in tempo ad ordinarli che.... sono arrivati.... meno di 48 ore complessive...

EBAY

Dimenticavo..... l'indicazione del link è di Alberto naturalmente....... che ringrazio pubblicamente sempre..... ... e non vedo l'ora di farlo anche di persona... ottobre non è lontano....

Mi sto cominciando a preoccupare, devo preparare i soldi per questi??????

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Davide notizie dei test? Non mi dire che non va nulla che ci rimango di un male, sopratutto per averti fatto spendere i sodi dei relé.......

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Avete visto questa :
[www.3d4c.net]

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Prusa I3 R2 di Nicola P. Hotend IeC 1.75
Delta Kossel V250 in costruzione

Ciao a tutti, volevo chiedere se per favore qualcuno riesce a mettere un paio di foto con i collegamenti da ramps a rele e da rele a motori! Sto pensando di implementare il sistema a 4 colori, e credo di aver capito come fare, ma vorrei esserne sicuro! Grazie mille a tutti! Un saluto!

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Francesco

FAB.one (simil Prusa i3) - Ramps 1.4 - Hot End IEC 0.4 mm - PLA 1.75 mm

Ricordo che il sistema può funzionare anche con schede che hanno un solo driver per gli estrusori. Con un solo driver è possibile avere 2 estrusori (due motori), quindi a breve appena sarà rilasciato il Multiestrusore NPr2 di NicolaP che prevede i 2 motori aggiungendo i relè anche chi avrà una scheda con un solo driver potrà stampare a 4 colori...

Ho cercato di farlo vedere meglio possibile. I relè hanno tutti una morsettiera a tre contatti, puoi vederli sull'immagine, sul contatto centrale metti uno dei fili che vengono dal driver, su quello normalmente chiuso metti il filo che va al motore dello stesso colore di quello del driver, sull'altro il normalmente aperto l'altro filo del secondo motore.
Quindi dal driver partono i 4 fili (blu-rosso-verde-nero), ognuno va al contatto centrale dei 4 relè. Dai contatti NC (normalmente chiuso) dei 4 rele partono i 4 fili del motore 1 (blu-tosso-verde-nero), e dai contatti NO (normalmente aperto) partono i 4 fili per il motore 2 (blu-tosso-verde-nero).
La stessa cosa si fa per l'altro blocco relè.
Invece dalla parte di attivazione cè un connettore a 10 contatti, 2 sono di alimentazione del circuito relè. Se è a 12v basta dargli i 12v presi o dalla ramps o dall'alimentatore, io li ho presi sempre dallo splitter FAN della Gadget3d. Gli altri 8 sono i pin di attivazione dei 8 relè. Quindi si prendono i primi 4 e si mandano al pin 5 (o quello che si usa) dalla scheda Ramps o qualsiasi altra scheda (Davide usava la Rumba), gli altri 4 si mandano al pin 6 (stessa cosa come prima).



Edited 3 time(s). Last edit at 10/12/2014 09:25AM by MagoKimbra.

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Alberto C. felice possessore di una Kossel K2
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Ok, ho capito! Grazie mille!!

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Francesco

FAB.one (simil Prusa i3) - Ramps 1.4 - Hot End IEC 0.4 mm - PLA 1.75 mm

1 driver 4 estrusori? 16 rele?

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[www.falla3d.com]
[3dita.blogspot.it]

No 12!!! Ci vogliono 3 relè messi in cascata (tre per ogni filo dello stepper quindi poi 3 per 4).
Il primo ha l'arrivo dello stepper e serve il motore 1 e il secondo rele, il secondo serve il motore 2 e il terzo rele, e quest'ultimo serve il motore 3 e il 4.
Ma non credi che sia un po esagerato a quel punto tanto vale o mettere un altro driver esterno se la scheda non lo prevede

Edited 1 time(s). Last edit at 01/10/2015 11:14AM by MagoKimbra.

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Salve a tutti scusate per la mia domanda banale ma cè qualcosa che non capisco o che mi sfugge sarebbe possibile avere una foto di com'è collegata la scheda dei 8 rele al pin 5-6 della ramps scusate ma sui pin almeno dove avevo collegato il servo per il livellamento del piatto sono collegati 3 fili e ne rimangono liberi ancora 3 pin solo che dalla scheda dei relè mi arrivano quattro fili e non 3 come il servo il quarto filo dove va collegato oppure se cosi gentili di mettere una foto come sono collegati. Grazie