Platformă de stivuire Easy Focus Focus: 11 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Piesele de imprimantă 3D refolosite și software-ul FastStacker bazat pe Arduino permit construirea simplă și ieftină a platformei de stivuire cu funcții complete

Sergey Mashchenko (Pulsar124) a făcut o treabă excelentă de a dezvolta și documenta o fereastră de stivuire pe bază de DIY Arduino, așa cum este descris pe wiki (https://pulsar124.fandom.com/wiki/Fast_Stacker). Mulți oameni și-au construit proiectul și, după cum notează pe wiki, proiectul său a fost discutat pe larg în forumurile relevante. Am finalizat recent o versiune a acestei construcții în timp ce documentez într-un comentariu pe wiki-ul său. Am construit un controller în jurul designului Pulsar124 folosind un Arduino, tastatură, driver pas cu pas și un ecran LCD Nokia 5110. A fost implicată o mare cantitate de lipire, iar vechiul ecran LCD a fost foarte problematic. Forumurile au arătat și altor persoane care au probleme cu ecranul LCD. Software-ul proiectului Pulsar124 este foarte frumos. Este matur și cu funcții complete și am vrut să ușurez construirea unui sistem care îl folosește. I-am portat software-ul pentru a rula pe o platformă de control al imprimantei 3D formată dintr-un mega Arduino, un ecran RAMPS 1.4 și un panou LCD cu controler inteligent grafic complet cu cabluri asociate. Ofer software-ul respectiv aici cu instrucțiuni pentru a pune împreună controlerul stivuitorului pe care rulează. Pentru șină în sine, în loc să încep cu o șină Velbon comercială ca în proiectul original, am proiectat o șină simplă pe bază de imprimantă 3D pe care o documentez și aici. Nu îmi asum responsabilitatea pentru acest cod sau design dacă cineva își încurcă camera sau orice altceva.

Provizii

Stacker Controller

Următoarele piese sunt vândute împreună foarte ieftin ca „kit de imprimantă 3D” sau „kit RAMPS”, dar le puteți achiziționa individual sau le puteți scăpa de la o imprimantă 3D neutilizată.

• Arduino mega
• RAMPS 1.4
• 1 șofer pas cu pas (kiturile vin de obicei cu cel puțin 4)
• Afișaj LCD Full Graphics Smart Controller cu cablu de conectare și panglică. Dacă cumpărați, alegeți unul cu un potențiometru la bord pentru controlul nivelului de lumină din spate.
• jumpers antet pentru configurarea driverului pas cu pas
• comutatoarele de limită de stil repRap și cablurile asociate

De asemenea, este necesar pentru controler:

• Tastatura comutatorului 4x4

• piese separatoare de tensiune

  • Rezistor de 150K
  • Rezistor 390K
  • 0,1 uf condensator
  • 2 știfturi pentru antet masculin (opțional)

• Piese de bord ale releului de interfață a camerei

  • 2 relee de stuf - bobină de 10ma, încorporate în diode snubber
  • Mufă fono de 1/8"
  • Antet cu 3 pini 0,1"
• Acumulator AA cu 6 celule cu baterii reîncărcabile NiMH pentru funcționarea cu baterie
• Alimentare cu negi de perete care furnizează 9VDC nominal pentru funcționarea în curent alternativ
• Firele jumperului sau cablurile / pinii / carcasele pinilor conectorului pentru a face conexiunea între tastatură și anteturile RAMPS. Este necesară o conexiune de 8 pini la 2 X 4 pini.
• Cabluri sau cabluri pentru a conecta întrerupătoarele de limită la antetul RAMPS. Am folosit cablurile care au venit cu întrerupătoarele de limită în kitul RAMPS, extinzându-le așa cum este descris mai jos.
• Cablu pentru conectarea pasului la antetul RAMPS. Am folosit un cablu pas cu pas de 59 "de la Amazon.

• Cablu manual de control al declanșatorului care funcționează cu tipul dvs. de cameră - găsiți pe eBay sau Amazon pentru câțiva dolari. Tăiați și aruncați butonul portabil și păstrați cablul și conectorul specific camerei dvs.

Focus Rail

• Piese tipărite 3D folosind fișiere STL furnizate - capătul motorului, capătul îndepărtat și sania.
• Motor pas cu pas NEMA 17 cu șurub T8 de 300 mm afișat sau preferința dvs. de lungime. Dacă șurubul de plumb nu este integrat, utilizați cuplajul pentru a uni pasul cu șurubul de plumb
• Piuliță de alamă pentru șurub de plumb - anti-reacție simplă sau cu arc
• 4 rulmenți LM8U
• 2 tije de oțel de 8 mm, lungi de 340 mm sau dimensionate la șurubul de plumb
• Placă de bază 100mm x 355mm (sau lungime adecvată) Am folosit o bucată de stoc de aluminiu de 4 "x 14" cu suprafața curățată. Sunt posibile multe alte opțiuni de bază.
• Șuruburi pentru a atașa piesele de capăt la bază - am folosit 1 / 4-20
• Piulițe / șuruburi pentru fixarea întrerupătoarelor de limită - 4-40 sau 3mm
• Comutatoare de limită de stil RepRap. Kituri RAMPS vin adesea cu 3 sau 4 dintre acestea. Microswitch-urile standard pot fi, de asemenea, utilizate cu modelele de găuri de pe piesele de capăt care acceptă fie.

• Următoarele, în ordine de sus în jos, începând de la cameră, folosite pentru a vă monta camera pe sania feroviară

  • Placă de încălțăminte universală rapidă de 50 mm cu șurub 1/4, se potrivește standardului Arca-Swiss (se montează pe cameră)
  • Placă de șină de focalizare Nodal Slide de 200 mm cu clemă de eliberare rapidă pentru montare Arca (acceptă placa de mai sus)
  • Clemă elvețiană Arca de 50 mm, clemă cu eliberare rapidă, se potrivește cu placă stil Arca (se montează placă nodală glisantă pe sanie)
• Cravate cu fermoar, 4"

Pasul 1: RAMPS și Arduino

Imaginea prezintă unul dintre kiturile RAMPS tipice.

Software-ul pentru această versiune este aici:

Instalați software-ul FastStacker pe mega-placă. Înainte de a compila și încărca software-ul Faststacker pe placă, utilizați managerul de bibliotecă Arduino IDE pentru a instala biblioteca grafică u8g2lib în mediul dvs. Arduino. Dacă utilizați o altă șină, întrerupătoare de limită etc., consultați versiunea originală Wiki pentru sfaturi de personalizare.

Instalați toți cei trei jumperi în locul driverului motorului pas cu pas X al RAMP-urilor, așa cum se arată în imagine, apoi instalați un driver motor pas cu pas în acest loc. Aceasta se configurează pentru funcționarea cu 16 microstep. Conectați scutul RAMPS la mega Arduino. Conectați ecranul LCD grafic la RAMPS cu placa de interfață și cablurile panglică furnizate împreună cu ecranul LCD, acordând atenție etichetelor de pe conectorii de la fiecare capăt. Rețineți că acest ecran LCD nu acceptă controlul programatic al luminii de fundal, astfel încât funcția este blocată în portul software.

În pașii următori, se fac mai multe conexiuni la placa RAMPS prin conectarea la diverse antete. Diagrama plăcii RAMPS rezumă aceste conexiuni pentru referință cu detalii suplimentare furnizate în pașii ulteriori.

Pasul 2: divizor de tensiune

Controlerul stivuitor include funcționalitate pentru a monitoriza tensiunea bateriei (sau oricare ar fi sursa de alimentare de intrare). Un divizor de tensiune este format din 2 rezistențe și un condensator de suprimare a zgomotului de 0,1uf conform designului original. În această construcție, divizorul de tensiune este conectat la pinii antetului pas cu pas neutilizat. Referința de tensiune internă a mega 2,56V este utilizată pentru măsurători.

Cele două rezistențe de divizare sunt denumite R3 și R4 în documentația și codul original al proiectului și continuăm acest lucru aici. Presupunând că R3 este cel conectat direct la "+" al bateriei (pinul antet Y) și R4 este conectat la masă (pinul antet Y 9), raportul divizorului este R4 / (R3 + R4). Această construcție presupune o intrare nominală gama de tensiune de 6,9V la 9V. Când funcționează de la baterii, acesta folosește 6 baterii reîncărcabile AA NiMH. Când funcționează de la curent alternativ, folosește un neg de perete nominal de 9V. Vom scala 9.2V la 2.56V cu aceste rezistențe: R4 = 150K, R3 = 390K.

Construiți divizorul de tensiune așa cum se arată. Pinii nu sunt strict necesari, puteți conecta cablurile rezistenței chiar în antet. Cu toate acestea, cablurile de pe rezistoare pe care le aveam păreau mici și mi-era teamă că nu vor rămâne inserate în mod fiabil, așa că am adăugat pinii. Nu sunt sigur că condensatorul este cu adevărat necesar - se pare că funcționează bine fără așa cum se arată în imaginea versiunii minimaliste a divizorului folosind o singură conexiune de lipit.

Conectați divizorul la antetul Y-stepper de pe RAMPS după cum urmează și așa cum se arată în imagine:

Pinul 16 (Vcc) - plumb liber de 390K rezistor.

Pinul 9 (gnd) - plumb liber de rezistență de 150K

Pinul 8 (Y stepper enable, arduino A7) - robinetul divizorului de tensiune

Pasul 3: Tastatura

Sunt afișate 2 tipuri de tastaturi disponibile în mod obișnuit. Fișierul stacker.h include mapări cheie pentru ambele cu unitatea alb-negru activată în mod implicit. Decomentați în schimb celelalte mapări dacă utilizați una dintre membranele de tip roșu / albastru. Consultați documentația originală a proiectului dacă a dvs. este diferită.

Dacă aveți probleme cu unele taste care nu funcționează, dar nu cu un rând sau coloană completă și utilizați una dintre unitățile alb-negru, măsurați rezistența conexiunilor rând-coloană pentru toate tastele. Tastaturile în stil alb / negru folosesc un fel de urme de carbon imprimate pe placa din interior, ceea ce face ca unele conexiuni rând-coloană să aibă rezistență ridicată, determinând unele taste să nu răspundă atunci când sunt utilizate cu unele platforme, de exemplu, arduino pro mini.

Tastatura are un conector cu 8 pini. 4 dintre acești pini se conectează la un antet de pe RAMPS, iar celelalte 4 se conectează la un alt antet. Am realizat cabluri panglică de 8 pini la 4 pini pentru ambele tipuri de tastaturi, așa cum se arată în imagini. Sunt aceleași, cu excepția sexului pinilor care se conectează la tastatură. Folosesc carcase cu știfturi și sertizez pe știfturile masculine și feminine, împreună cu sârmă și un instrument de sertizare pentru a face cablurile, dar pot fi folosite fire jumper sau alte opțiuni pre-sertizate. Acest videoclip de la Pololu prezintă multe opțiuni de produs pentru a construi aceste tipuri de cabluri: https://www.pololu.com/category/39/cables-and-wir…. Sârmele jumper de tipul prezentate sunt o opțiune ușoară.

Utilizați cablul pentru a conecta tastatura la RAMPS conform imaginilor și după cum urmează (numerotarea pinului tastaturii dată mai jos presupune că pinul 1 este la stânga când priviți partea din față a tastaturii, pinul 8 la dreapta):

pinii tastaturii 1-4 se conectează la antetul RAMPS Servos, pinii enumerați în ordine, de la stânga la dreapta, începând de la pinul cel mai apropiat de butonul de resetare. Aceasta se conectează după cum urmează:

tastatura 1- D11

tastatura 2- D6

tastatura 3- D5

tastatura 4- D4

pinii tastaturii 5-8 se conectează la antetul RAMPS endstop și efectuați conexiuni după cum urmează:

tastatura 5- Ymin- D14

tastatura 6- Ymax- D15

tastatură 7- Zmin - D18

tastatura 8, Zmax- D19

Pasul 4: Interfața camerei

O placă mică care conține 2 relee reed, un antet cu 3 pini și o mufă audio de 1/8 acționează ca interfață între RAMPS și cameră. Vă sugerăm să folosiți relee cu diode de snubber încorporate. Adăugați propriul dvs., dacă nu Alegeți unul care nu necesită mai mult de 10ma pentru a fi activat (bobină de 500ohm). Am întâmplat să am câteva relee Gordos 831A-4 pe care le-am folosit, dar, de exemplu, DigiKey are Littlefuse # HE721A0510, numărul piesei Digi-Key HE101-ND care arată adecvat. Este prezentată schema.

Un cablu este realizat din comanda manuală a declanșatorului prin glisare și aruncare a butonului de comandă după ce se observă ce fire sunt AF, declanșator și comune. Acest cablu este atașat la o mufă audio de 1/8 care se conectează la mufa de pe placa releu.

Placa releului se conectează la RAMPS cu un cablu servo scurt cu 3 fire, așa cum se arată. Puteți utiliza un cablu servo standard, puteți folosi jumperi sau vă puteți crea propriul dvs. Placa de releu a interfeței camerei se conectează la antetul AUX-2 al plăcii RAMPS, realizând următoarele conexiuni-

Aux 2, pin 8- GND

Aux 2, pin 7- AF- D63

Aux 2, pin 6 - obturator- D40

Am experimentat folosind un modul de releu pentru această funcție pentru a evita să construiesc o placă, dar modulul disponibil în mod obișnuit pe care l-am încercat a consumat prea mult curent de pe șina de 5V.

Pasul 5: Conexiune pas cu pas

Conectați cablul pas cu pas la antetul X pas cu pas. Am folosit un cablu prelungitor de 59 , așa cum se arată în imaginea a doua. Dacă pasul se rotește în direcția greșită, inversați conectorul pas cu pas conectat la placa RAMPS.

Pasul 6: comutatoare de limită

Software-ul FastStacker nu face discriminare între cele două stopuri și nu îi pasă care a fost lovit. Software-ul de stivuire RAMPS este configurat pentru a putea funcționa direct cu 2 comutatoare de limită repRap standard și cablurile asociate acestora care se conectează la pozițiile antetului Xmin și Xmax endstop de pe RAMPS. Imaginea arată unde se conectează acestea. În această configurație, fiecare întrerupător de limită de pe șină este conectat cu + 5V, GND și un fir de semnal individual este rulat pentru fiecare întrerupător de limită. Software-ul SAU ambele intrări împreună. Acest lucru permite o reutilizare ușoară a cablurilor care vin împreună cu kitul RAMPS și permite indicatoarelor LED de pe plăcile de oprire repRap să se aprindă atunci când opririle sunt declanșate. Liniile de semnal ale celor două comutatoare repRap nu pot fi conectate împreună când plăcile primesc +5, dacă sunt, declanșând una și nu cealaltă va scurta +5 la GND. Am realizat cablajul afișat din cablurile originale, trimitând o singură pereche de putere la comutatoare, dar păstrându-le firele de semnal individuale și prelungind toate firele. Acest lucru folosește încă 4 fire între controler și șină.

O abordare mai simplă folosește doar 2 fire - GND și oricare dintre pinii antetului Xmin sau Xmax, care sunt direcționați către cele două comutatoare de oprire normală, care sunt conectate în paralel. Dacă este declanșat un comutator de oprire, linia de semnal este trasă la sol. Mai puține fire, dar nu se aprinde LED-ul atunci când este declanșat un comutator.

Modelele de găuri de pe piesele de capăt ale șinei suportă, de asemenea, microîntrerupătoare de dimensiuni standard (nu cele mini ca pe plăcile repRap), caz în care utilizați configurația cu 2 fire.

Pasul 7: Testarea puterii și a bancului

Aplicați 7-9V nominal la conectorul de intrare de putere al RAMPS-urilor. Rețineți în imagine care set de terminale de pe conectorul de alimentare sunt utilizate. Acesta este setul de putere redusă al intrărilor Vcc, nu intrările de putere mare care conduc MOSFET-urile RAMPS. Sistemul ar trebui să pornească și să vă spună să apăsați orice tastă pentru a începe calibrarea. Când o faceți, stepper-ul va începe să se rotească. Lăsați-l să acționeze câteva secunde, apoi declanșați unul dintre comutatoarele de limită. Motorul ar trebui să inverseze. Lăsați-l să ruleze timp de câteva secunde, apoi apăsați din nou un comutator de limită. Motorul va inversa din nou și va trece la ceea ce crede că este poziția de 4 mm. În acest moment, rulați prin funcționarea diferitelor taste de pe tastatură, referindu-vă la documentația originală a proiectului, pentru a vă asigura că toate tastele sunt citite corect. Rețineți că funcția de control al luminii de fundal din proiectul original nu este acceptată pe acest sistem - LCD-ul nu o acceptă. Rulați câteva stive și ascultați activarea clicului releelor și, atunci când totul pare bine, verificați interfața camerei dvs. Asta ar trebui să fie pentru electronice.

Pasul 8: feroviar

Cele trei tipăriri 3D sunt tipăriri ușoare și nu sunt necesare straturi fine - am folosit.28mm. Merge împreună ca în imagini. Vă rugăm să rețineți că unele imagini din acest instructabil arată o iterație anterioară a designului șinei înainte de a muta întrerupătoarele de oprire de pe partea de sus a pieselor de capăt în interiorul pieselor de capăt. Sania găzduiește fie piulița anti-reacție așa cum se arată, fie piulița standard. Începeți de la capătul motorului, atașând motorul și opritorul de capăt, adăugați șinele, apoi glisați sania și rotiți șurubul cu mâna pentru ao fileta pe piuliță. Împingeți capătul îndepărtat pe șine, adăugați fermoarele, iar ansamblul se face în mare parte, cu excepția șuruburilor la orice bază alegeți. Există multe opțiuni pentru o bază. Placa de aluminiu pe care am folosit-o este puternică și ușor înșurubată pentru montare pe un trepied. Extrudarea din aluminiu sau lemnul sunt alte posibilități.

Pasul 9: incintă

Există multe modalități posibile de ambalare a componentelor electronice prezentate în prima imagine. Există o mulțime de modele pe Thingiverse pentru cutii care conțin combo-ul RAMPS / mega / LCD, care ar putea fi un început pentru o versiune tipărită 3D. Am folosit un laser pentru a crea o cutie de stil consolă acrilică din designul dat în fișierul SVG atașat. Cutia a fost creată folosind Boxes.py și modelele de găuri adăugate în Lightburn. Este destinat materialului de 2,8 mm. Am proiectat cutia pentru a ține acumulatorul în spatele electronice și i-am alimentat puterea de ieșire cu o crestătură în spate. Un capac articulat permite scoaterea bateriei cu ușurință. Mufa de alimentare a sistemului este adusă într-o gaură din spatele cutiei, unde este super lipită. Când rulați de la baterie, cablul bateriei este conectat la mufă așa cum se arată. Adaptorul de ca se conectează la aceeași mufă atunci când funcționează de la CA. Acumulatorul poate fi încărcat fără al scoate din cutie, așa cum se arată în imagine.

Pasul 10: Operațiune

Aici vă trimit înapoi la excelentul ghid de utilizare al Pulsar124: https://pulsar124.fandom.com/wiki/User_guide. Am făcut o foaie de trișat laminată așa cum se arată pentru a mă ajuta să-mi amintesc comenzile tastaturii până când m-am familiarizat cu ele. După cum sa menționat anterior, ecranul LCD nu acceptă controlul controlului iluminării din spate, deci comanda # -4 nu funcționează.

Vedeți videoclipul atașat pentru o demonstrație foarte rapidă a unor operațiuni de bază.

Pasul 11: Construiți note și gânduri

Portul a început cu FastStacker V1.16. Acest lucru se datorează în principal faptului că aceasta este versiunea pe care am folosit-o pentru versiunea mea bazată pe pro-mini. Asta pentru că nu am putut obține V1.17 să se potrivească pe pro-mini și nu mi-a păsat cu adevărat de capacitatea de control a telescopului de 1.17. Pe mega, această versiune, pe care am numit-o 1.16a, ocupă mai puțin de 20% din memorie, deci există suficient spațiu pentru V1.17 și mai mult. Portul RAMPS implica maparea pinilor și înlocuirea vechiului driver LCD cu driverul grafic u8g2lib. Ecranul LCD mai mare a oferit luxul de caractere suplimentare pe care le-am folosit pentru etichete, mesaje și unități ale interfeței de utilizare existente, pentru a-l face puțin mai accesibil utilizatorilor ocazionali. După cum sa menționat, ecranul LCD nu acceptă controlul programat al luminii de fundal, astfel încât comanda este eliminată. Am făcut câteva modificări în zona de monitorizare a tensiunii, folosind referința de tensiune internă și adăugând o altă constantă critică de tensiune limită care este utilizată pentru a verifica tensiunea joasă înainte de a opri șina. De asemenea, am vizat designul să ruleze din 6 celule, mai degrabă decât din 8, ca în versiunea originală. Cele 6 celule sunt mai eficiente din punct de vedere energetic, ocupă mai puțin spațiu și reduc stresul asupra regulatorului de 5V de pe mega, fără impact asupra performanței fizice. Am folosit beep-ul de pe ecranul LCD pentru a da un beep scurt la afișarea unuia dintre mesajele de eroare. Am lăsat numărul de joc implicit la 0,2 mm așa cum a fost inițial, chiar dacă bănuiesc că este mai puțin cu piulița anti-joc, dar nu am încercat să-l măsur. Dacă dezactivați compensarea de reacție și lucrați la un unghi abrupt, opriți economisirea de energie, astfel încât să vă asigurați că veți menține poziția. O caracteristică pe care mi-aș dori să o găsesc în software este controlul de la tastatură a direcției de compensare a jocului (fără a inversa direcția de funcționare a operațiunii feroviare folosind comanda * -1). Aceasta ar putea fi mapată la apăsarea tastei de control al iluminării din spate neutilizate. În funcție de orientarea de funcționare, nu sunt sigur că direcția actuală de compensare este întotdeauna corectă, adică, puteți presupune întotdeauna că sania care se îndepărtează de motor este întotdeauna direcția care nu necesită compensare. Cred că într-adevăr nu contează pentru stive mari. Codul este configurat pentru 16 pași. A existat o constantă în codul folosit pentru a verifica numărul rezonabil de cadre pentru stive de 1pt pe care le-am definit în stacker.h ca RAIL_LENGTH și l-am setat la 180, care este intervalul de călătorie aproximativ pentru această șină. Schimbați dacă șina dvs. este diferită.

Această platformă oferă alte capacități suplimentare în afară de memorie pe care această construcție nu le atinge. Capacitățile grafice ale LCD-ului ar putea fi folosite pentru mai mult decât desenarea indicatorului SOC al bateriei. Butonul codificatorului optic este tentant și am făcut o șansă să-l integrez în proiect. Am găsit un driver bun, l-am integrat în buclă principală și principală și am încercat să falsific software-ul pentru a crede că tastele „1” și „A” erau apăsate când butonul a fost rotit. A funcționat într-un fel, dar a fost sacadat și nu a oferit nicio capacitate utilă, așa că am scos-o. Există mai multe puncte de driver de stepper neutilizate pe placa RAMPS care ar putea fi folosite pentru a controla stepper-uri suplimentare, dacă acest lucru ar putea fi util.

Controlerele de imprimantă 3D, cum ar fi RAMPS, oferă puncte de plecare excelente pentru versiuni de acest gen și sper că mai mulți oameni vor putea beneficia de software-ul cool Pulsar124 găzduit pe această platformă ușor de integrat.