Идеальная материнская плата 3d принтера. Часть 1.

Подписаться на 3Dtoday
aegelsky
Идет загрузка
Загрузка
05.12.18
2308
95
3D-печать
8
Привет, друзья.

Вам когда-нибудь не хватало какой-то возможности материнской платы твоего принтера?
Скоро новый год, время загадывать желания.
Предлагаю описать, какая для Вас идеальная материнская плата принтера, такой концентрат желаний, всё что можно хотеть от платы управления.
И, может быть, Дед Мороз нас услышит)
1bfa4ab841ba03c8648ddc4cf65b6190.jpg
Вот наш список функций, которые видятся важнейшими в первую очередь:
  • 4 экструдера (для CMYK полноцветной печати, если надо больше - напишите, зачем нужно больше и сколько)
  • драйвера только сменные, никаких распаянных раз и навсегда на плате
  • по 2 драйвера для Х и Y (часто надо два для Y, для второго Х тоже есть планы)
  • 6 двигателей для Z (4 нужно часто, пусть будет 6 чтоб точно хватило, если знаете конструкцию где надо больше - напишите)
  • 4 сегмента для нагревательного стола (чтоб включить большой стол из нескольких сегментов, и не включать все 4 ради мелкой детали)
  • конечно 32 бита, на STM32F4 чипе
  • wifi на борту (октопринт такая приятная вещь, а wifi модуль стоит не так дорого чтоб делать его опцией)
  • поддержка всех существующих популярных прошивок (марлин, репетир и т.д., напишите если используете какую-то другую)
  • поддержка всех существующих экранов (discount, full graphic, MKS TFT (wifi модуль для него по цене половины платы можно уже не покупать, будет на борту самой платы)), максимальная совместимость с существующими платами
  • отдельное питание двигателей (для перехода на 24В не надо ничего делать)
  • защита от неправильного включения элементов (+/- питания, концевики, которые сжигали чипы при неверном включении - всего этого не будет, напишите еще популярные фатальные ошибки неверного включения, которые стоит учесть)
Это список второй очереди, пока неясно, нужно ли это кому-то:

  • концевик на каждый двигатель (включая все 6 Z двигателей) - каждый можно парковать отдельно к своей точке, все синхронные двигатели как двойные Y или шесть Z едут вместе до первой сработавшей, потом каждый паркуется отдельно. Некоторые прошивки это умеют и мы еще не решили, нужно ли это
  • Bluetooth (непонятно, надо ли это вообще кому-то если есть wifi, но темы такие встречаются, напишите если надо, wifi это не отменяет и сильно дороже не сделает)
  • отдельное питание сегментов нагревательного стола и экструдеров (можно сделать хоть каждый со своей линии, но пока неясно, не слишком ли это нагромоздит плату и надо ли кому-то)
  • переключатели микрошага не под драйвером, а сбоку - была проблема выковыривать все драйвера Z, чтобы поменять микрошаг, однако неясно, стоит ли нагромождать этим плату, напишите если тоже хотите их сбоку
Основная идея - описать плату, к которой нечего не нужно будет добавлять, тотальное решение для существующей технологии 3д печати, для любых применений.
Если знаете кого-то, кто нуждается в такой плате или сможет добавить пожеланий - расскажите ему.
И просто репост пожалуйста, чем больше людей прочитает - тем больше желаний Дед Мороз учтет)
Подписаться на 3Dtoday
8
Комментарии к статье

Комментарии

05.12.18 в 20:57
7
CMYKW. Но вы сначала попробуйте смешать два цвета и напечатать кубик. Мне после этого расхотелось полностью.
Какая связь между Wi-Fi на борту и OctoPrint, я хз. Ну и дальше в том же духе.
Общее ощущение — надо лучше курить тему по всем фронтам.
05.12.18 в 21:18
1
Есть CMYK, есть CMYKW, da vinci использует CMYK и получается неплохо.
Связь между wifi и octoprint прямая, - если есть wifi и процессор с памятью - можно поднять headless linux и запустить octoprint на нем,
теоретически без raspberry.
Давайте больше по теме - нам надо собрать как можно больше пожеланий к идеальной материнке перед походом к Деду Морозу и Частью 2 статьи :)
05.12.18 в 21:23
5
Полноцвет Da Vinci не имеет отношения к мультиэкструдерной печати.
На каком чипе вы собрались линукс с октой поднимать?
05.12.18 в 21:48
1
Я хочу избавиться от raspberry и проводов, особенно когда мой принтер 1.2м х 2.2м х 2м и таскать ноут в гараж и обратно лениво каждый раз.
Линукс можно поднять хоть на openwrt роутере (который у меня есть уже), там же и октопринт.
Сам линукс заведется и на STM32F4, но октопринт чую прожорливее, это уже области большого энтузиазма, настолько большого пока нет :)

Чую Вы явно курите тему хорошо, напишите какую материнку вы бы хотели, такую чтоб добавить к ней было ну просто нечего.
05.12.18 в 21:56
8
STM32F4 с тремя нагревателями, еще несколько силовых выходов, пять колодок под драйверы (+SPI). Платы расширения под дополнительные дрова и нагреватели. Впихивать туда линукс в базе считаю дичью, это все стоить будет как чугунный самолет.

Примерно, навскидку. Это все потому что я считаю ненужной в принципе плату с килотоннами наворотов.
05.12.18 в 22:00
1
Ок, учтем.

И спасибо, про вайфай и октопринт написал правда непонятно, жалко статью уже не отредактировать :(
06.12.18 в 00:33
4
я считаю ненужной в принципе плату с килотоннами наворотов
Оптимально было бы что-то модульное (как когда-то у меня в магнитофонах Нота-203 и Нота-220 - общая кросс-плата и в неё вставляются модули - усилитель записи - 2шт., усилитель воспроизведения - 2шт., и т.д. :-) )
06.12.18 в 06:20
3
Оптимально было бы что-то модульное
проще взять классику типа крейта КАМАК... и не парить мозг ни себе, никому...

6394be6721d2df4f8eb56b0d5c690de2.jpg


19848d736d687d48e16602894d1e705c.jpg


В СССР подобное использовалось в качестве стандарта для экспериментальных установок,
уверен что можно найти б/у и не очень.
06.12.18 в 09:11
1
Ну в 3-D принтерной электронике уже есть нечто подобное (относительно, конечно) - Duet - по крайней мере к ней есть отдельная плата расширения на тучу экструдеров. Ну, или, накрайняк как у меня на Lerdge - есть модуль проводного соединения к компу, есть модуль WiFi - если это не нужно - просто не покупаем их.
06.12.18 в 10:17
1
В СССР подобное использовалось в качестве стандарта для экспериментальных установок
Не только для экспериментальных, но и для серийных. И не только в СССР. Например:
ГОСТ Р 51623-2000 "Конструкции базовые несущие радиоэлектронных средств. Система построения и координационные размеры"
ГОСТ Р МЭК 60297-3-101-2006 "Конструкции несущие базовые радиоэлектронных средств. Блочные каркасы и связанные с ними вставные блоки. Размеры конструкций серии 482,6 мм (19 дюймов)"
06.12.18 в 11:42
1
Сам крейт и модули может и найдутся, а вот модуль контроллера для подключения к современному компьютеру, что-то сильно сомневаюсь. Учитывая, что стандарт на КАМАК был разработан в 1969 году, то уж сильно усарел, чтобы что-то новое на нем собирать. У ж лучше тогда взять NI, но это совсем другие деньги.
06.12.18 в 17:30
2
В СССР подобное использовалось в качестве стандарта для экспериментальных установок,
уверен что можно найти б/у и не очень.

Продам с реактором в подарок, строго самовывоз.
06.12.18 в 17:56
1
Продам с реактором в подарок
;-)

Можно сэкономить на LED-RGB-подсветке...

;-)
06.12.18 в 13:01
0
Я вообще не понимаю смысла от STM32 если под него нет ни одной прошивки если не считать закрытой китайской Леграндж. Все что есть- 8-ми битное.
06.12.18 в 13:36
1
Marlin 2.0 с HAL это раз, открытая прошивка от Geeetech для STM32F1 — два. Тикап я не считаю. В целом, тенденция движения в сторону STM32 есть.
06.12.18 в 17:31
0
Да, насчет Марлин 2.0 вы правы, похоже код 32 битный, но тогда вряд ли он заведется на atmege. А вам удалось найти исходники прошивки Geeetech? Я нашел только вот эту запись: www.geeetech.com/forum/viewtopic.php?f=20&t=19406
Чашка точно не 32 битная. Дело же не в ХОЛе, дело же например, в разрядности ЦАП, хардверной поддержке 32 битного int и float, таймеров и тд.
06.12.18 в 23:39
1
вряд ли он заведется на atmege
Заведется.
В Marlin 2.0 две ветки математики - для 8 и 32-х битных контроллеров. При компиляции для меги будет использоваться 8-ми битная версия.
06.12.18 в 06:27
4
таскать ноут в гараж и обратно лениво каждый раз.
Странный пассаж...

Неужели при неограниченном бюджете Вы до сих пор таскаете на себе б/у-шный ноутбук?

Купите второй , тоже б/ушный, и не таскайте.
06.12.18 в 17:26
1
Я хочу избавиться от raspberry и проводов, особенно когда мой принтер 1.2м х 2.2м х 2м и таскать ноут в гараж и обратно лениво каждый раз.
если у Вас на его почве бизнес, то проще комп с Win7/8 Prof и ходить на принтер через RDP. Комп помощнее, чтобы слайсер побыстрее шуршал, и всё наладится.
05.12.18 в 22:33
5
da vinci использует CMYK и получается неплохо.
В Da Vinchi изначально бесцветный пруток окрашивается посредством пропитки стандартными полиграфическими чернилами HP, поэтому там про какое-то отдаленное подобие CMYK еще можно говорить (и то чисто в рекламных, популистских целях).
4 экструдера (для CMYK полноцветной печати, если надо больше - напишите, зачем нужно больше и сколько)
В отношении FDM это чистая утопия, нафик не нужно и не достижимо. Это вам не полиграфия, это переработка пластмасс :) На производстве одноцветный пруток получается методом экструзии, а тот или иной цвет достигается посредством добавления в массу суперконцентрата заранее определенного цветового состава. Окрашивание пластмасс по массе осуществляется по цветовой шкале RAL (использующиеся пигменты отличаются от полиграфических), и то, можно лишь говорить, о приближении к выбранному эталонному оттенку. Взяв 4 окрашенных при экструзии одноцветных прутка (пусть даже, это будут голубой-пурпурный-желтый-черный) и, смешав их в процессе FDM, вы никакой работающей цветовой модели CMYK не получите, в принципе.
05.12.18 в 23:23
2
смешав их в процессе FDM, вы никакой работающей цветовой модели CMYK не получите, в принципе
Я тут пробовал смешиватьразные цвета - немного получается. Если будут чистые CMYK можно получить палитру цветов намного шире, чем предлагают производители пластика.
05.12.18 в 23:50
2
Я боюсь что это мечты мечты. Или смотрите в сторону BeagleBoneBlack и replicape. Но там своя фирмварь. А так описание больше похоже на смесь ужа с ежом, и некое отсутствие понимания мат части.

ЗЫ я сам проектирую сейчас плату на STM32 и на вещи смотрю несколько более здраво. В частности драйвера лучше иметь распаянные но с грамотной обвязкой, тогда шансов им выгореть примерно 0, и проблем с охлаждением нет
05.12.18 в 23:57
1
Просто многие любят экспериментировать с драйверами и распаянные создают в этом некоторые проблемы.
Сам я понимаю на уровне прошивок и базовой разводки, вроде DIR, STEP, EN, RX->TX, TX->RX :)
но другие Деды Морозы тут занимаются этим профессионально и собственно остается сформулировать им желание.

Если есть видение идеальной платы - озвучьте, может проектировать и не придется :)
05.12.18 в 21:19
1
конечно 32 бита, на STM32F4 чипе а что сразу не F7 там точно на все ресурсов хватит
05.12.18 в 21:52
2
Бригада Дедов Морозов внимательно слушают эту тему :)
Если кто-то обоснует что F7 реально нужен - будет F7, пока F4 выглядит как более достаточного, если не пытаться правда ставить линукс на эту материнку, дальше ограничивает скорость только механика :)
Спасибо, про F7 изучим более подробно, разница в цене вроде небольшая.
Следите за новостями, через некоторое время будут Часть 2 и 3 этой темы, еще более новогодние)
06.12.18 в 13:08
1
RTOS? Дисплей с 2д ускорителем, чтоб модель слайсить? :) А... Музыка, сеть, часы с кукушкой, ну и мой любимый глюк в LinkerScript.ld который сам заказывает пиво если видит включенный LWIP.
05.12.18 в 21:31
3
для экспериментов

* больше экструдеров (3 с независимым нагревом и т.п.)
* больше датчиков, концевиков и прочее прочее, стоит только попытаться уйти от классических реализаций, так всего этого тупо не хватает еще на этапе проектирования.
* больше сервомоторов, это позволит плате стать управлением целого станка или даже минифабрики, смена сопел, смена самого стола или изделия, (например комбинация обычного 3d-принтера и устройства заливки двухкомпонентных пластиков в тут же напечатанную емкость), манипуляторы для установки компонентов (например электроники или просто стальных вставок) и прочее прочее, проявите фантазию
* больше двигателей, минимум 6 для 5-осевой кинематики (речь даже не о фрезеровании, простая печать, когда сопло наклоняется параллельно плоскости изделия, повысит качество поверхности на порядок), лучше 7-8 для дополнительных развлечений (поворотный стол например)

без всего этого, стоимость только простого эксперимента взлетает в сторону 5-значных сумм в баксах

p.s. правда на все это есть решения, очень простое - просто использовать несколько одинаковых плат вместо одной, а синхронизацией пусть занимается софт по usb.
05.12.18 в 21:55
1
Спасибо, учтем.
Идея в том чтобы это всё работало на одной плате и на популярном софте.
Наш принтер делается уже давненько и его софт занимал приличную часть.
Побольше бы таких комментариев.
06.12.18 в 13:56
0
поддержка всех существующих популярных прошивок (марлин, репетир и т.д., напишите если используете какую-то другую)
Глупость какая-то. Кто вам вашу супер-плату в этих прошивках поддерживать будет? Желаете сделать форки марлина, репетира, смузи, репрап и что там ещё есть открытого?
05.12.18 в 21:58
3
О, конкуренция Сергею (RURAMPS4D) подъехала!
05.12.18 в 21:59
7
Мне всё в одной плате не нужно. Я больше к модульной конструкции склоняюсь.
Тоже про CMYKW думаю - это уже минимум 8 моторов.

Ещё хотелось бы чтобы к одному принтеру можно было подключить две платы управления (отсюда тоже модульность) - одна штатная на марлине и всегда готова печатать, вторая для экспериментов с CMYKW и для сравнения со штатной платой. Поэтому плата с драйверами моторов на отдельной плате.

Ещё нужна CAN шина, чтобы с головки не тянуть пачку проводов, а всё подключить через 4 провода - 2 на питание и 2 CAN.
05.12.18 в 22:05
2
У нас просто принтер здоровый и в нём уже 10 моторов сейчас, при том что используется только один экструдер.
Идея тут сделать материнку, которая бы справилась в принципе со всем в ближайшие пару тройку лет точно.
Можно нам конечно использовать третью материнку (сейчас две в связке с распберри), но это явно путь в никуда :)

Про CAN шину спасибо, таких предложений еще не было.
05.12.18 в 22:15
1
в нём уже 10 моторов сейчас
Вот поэтому модульность и нужна. Сегодня 10 моторов, завтра 16...
Добавили плату для управления моторами и готово. Только ещё управлять моторами тоже надо успевать - я про синхронизацию управляющих импульсов. Да ещё если и скорость хотите приличную.
05.12.18 в 23:52
2
CAN это классно, но есть одно большое НО. Надо использовать протоколы типа CanOpen или схожего. И нет поддержки CAN сейчас ни в одной прошивке ;)
06.12.18 в 01:04
2
И нет поддержки CAN сейчас ни в одной прошивке
Когда-то не было и прошивки. Когда что-то нужно - оно появляется.
06.12.18 в 13:21
0
Ещё нужна CAN шина, чтобы с головки не тянуть пачку проводов, а всё подключить через 4 провода - 2 на питание и 2 CAN.
Допустим, вы взяли мамку с STM32F4/L4/F7. Протокол CAN, там уже поддерживается. Что вы собираетесь поставить на головку, для того, чтобы управлять 2-мя вентиляторами, нагревателем и датчиком температуры? По сути, вы заменили 4 сигнальных кабеля 2-мя. Что же это за чудо такое, которое по стоимости сопоставимо с 2-мя проводами?
06.12.18 в 13:46
0
Тут не только дело в стоимости проводов. На головку ставить ещё один контроллер, который и обслуживает всё - датчики, нагреватели и т.п. но это подходит для боудена - мотор подключён напрямую к основной плате. Хотя для директа можно оставить провода для мотора.

По сравнению с кучей проводов, вариант с CAN шиной повысит надёжность принтера, особенно, если его размеры несколько метров.

Там ещё могут стоять разные датчики - типа BlTouch или аналогичные, если там два и больше сопел, то количество проводов увеличивается. Если там переключатель сопел - там моторчик с датчиками положения сопел и т.д.
06.12.18 в 14:35
0
В вашем видении, мы получаем контроллер, который сразу управлять шаговыми двигателями подачи материала. Вам понадобится устанавливать транзисторы на подогрев сопла. Эти дополнительные элементы приводят к увеличению объема. Делать отвод тепла от горячего сопла не вверх, где стоит электроника, а в сторону. Всё это ведет к увеличению массы и увеличению инерционности системы. Как следствие, уменьшается скорость перемещения, читай производительность.

Для систем с большим размером печатной области, ваша идея оправдана. Для не большой поверхности, эта идея очень затратна.

Эта концепция больше напоминает кран балку в цехе. Оператор перемещается в кабине, закрепленной на балке крана. Оператор - это ваш второй контроллер, обменивающийся с основным контроллером по CAN шине.
06.12.18 в 14:47
0
Транзисторы для нагрева сопла места много не берут. Там корпус SOIC-8 или SOT-23. Вес платы не такой большой, как кажется.
Про тепло тоже думал. Как вариант - водяное охлаждение термобарьера и оно же для охлаждения платы. Как вариант, плата покрывается лаком и используется как крышка для водоблока, деталями внутрь.

Для себя буду делать в качестве эксперимента. Да, это затратно, но и очень интересно.

Эта концепция больше напоминает кран балку в цехе
Да, похоже. Тут ещё плюс - если головку переделал или датчики добавил, то проводка и основная плата не меняются. Это как на кране - хочешь, чтобы грузили быстрее и точнее, посади туда оператора по опытнее. А цех, где этот кран ездит переделывать не надо.
06.12.18 в 17:50
0
Как вариант - водяное охлаждение термобарьера
Хороший вариант, но сложный - нужно очень хорошее горло, дающее тепловую развязку деталей.
используется как крышка для водоблока, деталями внутрь.
О_О
Не проще тогда для охлаждения использовать минеральное масло в запаянном контуре? Мин. масло - диэлектрик, а корпус запаивать чтоб вода из воздуха не попадала. Воздуха, кстати, там тоже быть не должно.
Это как на кране - хочешь, чтобы грузили быстрее и точнее, посади туда оператора по опытнее.
Оператор поопытнее не грузит "быстрее и точнее", он грузит вовремя.
А цех, где этот кран ездит переделывать не надо.
Я бы сказал "электрику крана", а не цех - это корпус, скорее.
06.12.18 в 18:32
0
Минеральное масло не очень. Оно густое. Проще плату лаком покрыть и антифриз залить. Ничего не окисляется и легко помпой перекачивается. Вход в водоблок подать на плату, от неё к термобарьеру и на выход. Плата не должна выше 70 градусов нагреваться.
07.12.18 в 09:20
0
Минеральное масло это уже испытанный этап, ещё в начале двухтысячных экспериментировали, компании, возможно даже раньше, даже есть работающие установки. Лаком тоже пробовали, просто в ходе движения воды от разницы температур лак отслаивался... ну и конец немного предсказуем... :)
07.12.18 в 10:50
0
в ходе движения воды от разницы температур лак отслаивался
А какой лак тогда использовали? Сейчас разные лаки есть, надо попробовать.
07.12.18 в 14:04
1
Пробовали сначала цапонлаки, они вообще никак не хотели покрывать деталь, затем мебельный лак, лак для покрытия корпусов яхт, пропиточный лак. Даже пробовали эпоксидкой залить, но она тепло плохо передаёт и грело всё. Хотя в отличие от лаков держалась. Некоторые лаки отходят пластами, некоторые трескаются, некоторые "потеют" - микротрещины образуются. От производителя лака зависит и от назначения. Паркетный лак дольше всех продержался, потом покрылся мелкими трещинами
07.12.18 в 14:42
0
Покрывали плату с электроникой? Какая разность температур была?
07.12.18 в 15:21
0
Мы экспериментировали со старыми мат. платами, P3, когда вышло новое поколение и они стали почти мусором. В общем почти над всеми микросхемами, типа южного моста, процессора, мосфеты и т.д. лак повреждался. Воду гнали комнатной температуры 22 градуса примерно, погружали вместо крышки в аквариум микросхемы, хотя задняя часть платы тоже была обработана. Чаще всего сначала клинило водой питающую ножку процессора, или южника затем грело мосфеты и уже на них пробивало "серьезно". Гнали все матплаты до срабатывания защиты бп(срабатывала, она, кстати через раз :D)
05.12.18 в 22:19
1
концевик на каждый двигатель (включая все 6 Z двигателей) - каждый можно парковать отдельно к своей точке, все синхронные двигатели как двойные Y или шесть Z едут вместе до первой сработавшей, потом каждый паркуется отдельно. Некоторые прошивки это умеют и мы еще не решили, нужно ли это
у меня стол на двух ремнях и двух рельсах, концевиков 2, они в петле на замыкание. и настроены таким образом чтоб каретка упиралась в дно принтера и замыкала концевик..
так что в этой функции уверенности нет

думаю что оси Z хватит и 2 а другие можно модулями подключать
встроенный в модуль смуфер.

вообще всего по два (это я про драйвера) а все другие вынести модулями

так же... хотелось бы настраиваться как на лердже - с экрана.
05.12.18 в 23:47
3
Ну я бы запилил базовую плату в более-менее стандартной конфигурации под двухэкструдерный дрыгостол с автолевелом, а вот эти все 4 зоны стола, 6 двигателей Z с концевиками, вторые двиги на ХУ - модулем расширения.
F4 - хватит за уши, надо только выбрать камень с достаточным количеством ног. Тем более, Ф4 уже вдоль и поперёк обсосанный, а Ф7 - всего 2 года. Линух с октой, всё равно, ни в один, ни в другой запихать не выйдет. Для окты есть куча плодово-ягодных платы.
Главное - грамотно развести питание и сделать диапазон напряжений от 12 до 50 вольт в любых возможных комбинациях. Ну и поддержку всех трёх вариантов управления драйверами.
06.12.18 в 01:23
1
перепробовал кучу плат как 8 так и 32 битных и в конце концов пришел к выводу что лучше проверенной 8 битной MKS GEN 1.4 на данный момент лично для меня не нужно.
Если прошивка настроена правильно и все откалибровано то разницы в качестве печати я не видел
arduino mega c рампс это бутерброд излишний с геморроем для перехода на 24 вольта,
ARDUINO DUE с переделкой рампса или уже готовым рампсом для него тот же гемор только еще дисплей на 32 битах при выборе файлов для печати с флешки тормозит (32 бита медленней чем 8 битный собрат)
mks sbase 1.3 вообще пожалел что купил, глючный сеть виснет, в итоге прошил марлином и печатаю через октопринт, но подключенный через usb порт
Лучшый выбор это 8 бит железо плюс октопринт
06.12.18 в 10:56
0
Орнул, а вы включите честных 256 шагов на 8 бит, да она у вас загнется...
06.12.18 в 18:36
1
а зачем и куда?
у меня драйверы drv8825 их вполне хватает для всех задач все остальное меренье пиписками
06.12.18 в 03:39
3
Ну пройдемся по тому что есть.
1) Если вам нужна мощность вычислений и компактность -
Есть готовый продукт- основная плата Beaglebone black + шилд Replicape. (Вычислительная мощность Beaglebone black заткнет любой контроллер
3д принтера.)
Прошивка Redeem. Драйвера распаянные TMC2100. подходит так же прошивка Klipper. (ни кто не мешает внедрить в Beaglebone black что ни то свое)
Если нужны дополнительные плюшки - разработать новый широкий, универсальный шилд. Который учтет все хотелки.
Остается вопрос с прошивкой - что бы все плюшки заработали.

2) Максимальная выжимка из STM32F4. Контроллер SPEEDY BOARD 2.0 (характеристики по ссылке)
Сделать что то лучше - можно, но слишком затратно и сложно. (а главное нужно ли ? и будет ли дешевле ?)

3) Как начальный вариант можно использовать схемы и отладочную плату STEVAL-3DP001V1 (полностью рабочая для принтера).
Прошивка и схемы - все в свободном доступе. Взять схему и редактировать - обвешивать своими плюшками и хотелками. (что я и делал под себя)
Переводим все наши хотелки (то что автор перечислил в статье) в затрачиваемые пины контроллера и что же мы видим !!
F4 старшие модели процов - еле еле влазиют, по количеству доступных ног, под наши запросы. И места под маневры и маштабирование уже не остается.

С заделом на будущее лучше брать проц F7/H7. или Beaglebone black + свой широкий шилд со всеми плюшками.
06.12.18 в 11:03
0
Мы рассматривали STEVAL-3DP001V1 , по цене и возможностям она проигрывает нашему проекту платы.
Нам надо 4 секции нагревательного стола, 10 драйверов двигателей и еще некоторые плюшки.

Про информацию спасибо, изучим, про F7 еще подробнее :)
06.12.18 в 11:48
0
Я просто взял STEVAL-3DP001V1 как базу для дальнейшей разработки и переделки. Т.к. на нее есть все схемы и документация .
И далее перерисовывал и перекраивал в Proteus под свои нужды. (экран, сменные драйвера и т.д. и т.п.)

Из базового -
Плюс - управление по SPY в стоке,
- для отладки и коммутации добавлен еще F103 на плате. (разгружает от передачи данных основной контроллер F4)
Минус - не предусмотрено подключение экранов, вообще ни каких. И нет сменных драйверов. Силовые ключи слабоваты.
В итоге когда все свои хотелки более-менее добавил.
Стало нехватать пинов контроллера F4 который заложен в в схемах STEVAL.
Ну и в Протеус пока не получилось путно развести плату. С проектированием плат у меня опыта нет.
06.12.18 в 13:41
0
Нам надо 4 секции нагревательного стола
Стол не ведёт, если не все секции греют?
06.12.18 в 05:55
2
Блютуз и файфай, как опцию. Во-первых не всем надо, во-вторых версии постоянно растут и что делать, если хочешь улучшить связь?
Опять же, если есть блютуз и вайфай, то почему нет Ethernet?
06.12.18 в 10:57
0
Если опишете случаи где надо именно Ethernet - можно внести в список.
Сейчас у 99% роутер с wifi и Ethernet - просто лишний кабель тянуть, даже esp8266 должна справиться с каналом, не то что esp32.
06.12.18 в 13:35
0
Я тоже думал об Ethernet. WiFi сильно загружен.
07.12.18 в 00:15
1
Скорость WiFi ограничена скоростью COM порта, к которому подключена ESP'шка. Когда дело доходит до заливки файла, это очень и очень немного.
Аппаратный ethernet даст большую скорость.
06.12.18 в 07:53
0
хм...
Дедушка Мароз, запили мне проста Рампс с раздельным питанием до 60вольт и опторазвязкой где необходимо!)
06.12.18 в 13:36
0
На большом принтере опторазвязка - вещь актуальная.
06.12.18 в 10:31
0
Хотел добавить что необходимо минимум 4 входа для термисторов или термопар для отдельных печатающих голов (ПГ)
06.12.18 в 10:50
0
Это все хорошо...
Вот только сколько все это будет стоить?
И можно будет назвать изделие с такой ценой "идеальным"?
06.12.18 в 10:55
1
Чтоб узнать сколько стоит, надо определить требования, чем сейчас тут все и занимаются.
В идеале дешевле 100 долларов, уровня Lerdge на алишке.
06.12.18 в 11:50
0
Для меня в идеале как Lerdge K. (последняя модель)
Только с открытой прошивкой и функционалом как у Lerdge. (сменные дрова, сенсорный экран, wi-fi, lan, USB, гибкая настройка )
Было бы самое то !!
07.12.18 в 00:21
0
Lerdge стоит 100 долларов из-за закрытой прошивки, а это явно не ваш случай.
MKS Robin стоит 40-50 (зависит от размера экрана), разница в стоимости микроконтроллеров - 4 доллара.
06.12.18 в 11:53
2
Я сейчас ушел в сторону klipper. Как по мне то это лучшее решение на данный момент
06.12.18 в 18:19
0
И да и нет. Со временем одноплатник тупо зависает и это вдвойне не приятно когда во время печати.....
07.12.18 в 01:02
0
По этой причине, при условии использования Raspberry PI я использую надежный блок питания и качественную карту памяти, и никаких зависаний. На домашнем принтере аптайм уже пол года. На работе для проектов использую Tinker Board что повышает быстродействие и комфорт работы, с учетом того что у меня подключено две камеры и управление ведется через тачскрин
07.12.18 в 10:57
0
Блок питания АТХ можно считать надежным?
Карты памяти SanDisk - можно считать надежными?

Я немного разбирался - имеет место быть утечка памяти - т.е. либо косяк оси, либо косяк софта установленного на нее.
06.12.18 в 12:48
1
Мне надо Ethernet. Это куда проще, надежнее и быстрее wifi
06.12.18 в 14:40
1
В STM32F7 и в некоторых младших моделях STM32F4 и STM32L4, протокол Ethernet уже реализован на уровне микросхемы. Точно так же, как CAN шина для других желающих. Дело за поддержкой этого функционала в программной части.
06.12.18 в 16:42
0
Уважаемый автор! Предлагаю Вам окунуться с головой в основу проектирования вычислительных систем. Если вкратце, то у Вас не хватит ресурсов на все задачи, которые Вы хотите поставить перед материнской платой. Ну, или Вам придётся использовать в качестве контроллера сопроцессор от старой мат. платы. Или ещё лучше, целиком материнскую плату с процессором. Только сопроцессор берите обязательно с FrontSide Bus, на современных мат. платах многое из сопроцессора перенесено в процессор, поэтому сопроцессор современной мат платы Вы скорее всего, не сможете использовать для своих целей. Другое дело, если Вы решите взять мат плату с процессором и использовать для своих нужд в качестве мат. платы принтера. Тогда Вам, нужно изучить спецификацию "PCI-Express" и соответственно подготовить плату управления, с данным интерфейсом. Это, кстати, будет огромный прорыв в 3D печати. Так же, как если Вы в любую мат плату встроите простую штуку - кэш. Который сделает принтеры намного ближе к принтерам по бумаге.
06.12.18 в 17:44
0
Если вкратце, .... Который сделает принтеры намного ближе к принтерам по бумаге.
если вкратце, то рядом с принтером надо поставить промышленный комп, в котором всё это есть. Они выпускаются серийно и относительно недороги, поэтому вертеть мозги железом необязательно. 8 гигов RAM и 64 SSD должно хватить на слайсер.
Тогда Вам, нужно изучить спецификацию "PCI-Express"
PCI-e - достаточно наворотный пакетный интерфейс, который имеет особенности и в РМВ он, мягко говоря, не очень - сложно и уныло, есть задержки и их плавание. В принтере за моторы должен дёргать контроллер, а не процессор. Смысла подключать контроллер по PCI-e я тоже не вижу, десятки гигабайт в секунду в пакетах для управления моторами явно не нужны ни напрямую, ни через GCode, ни даже через какой-то свой промежуточный код (виртуальная идея, на практике никому по уму такое решение не нужно).
Даже обычный "бутерброд" на 80-90% всех устраивает, можно купить DUE и продвинутую плату от отечественного производителя (плата хорошая, но рекламировать не буду, т.к. здесь это неправильно).
07.12.18 в 09:38
0
рядом с принтером надо поставить промышленный комп, в котором всё это есть.
Вопрос шёл о чем? О улучшениях мат. платы принтера. То, что рядом с принтером можно поставить ЭВМ с ОС реального времени и это улучшит его характеристики, это и валенкам ясно. Вопрос цены этого оборудования и ОС.
относительно недороги
Вы заблуждаетесь. Стоимость промышленного ЭВМ при тех же характеристиках намного выше. Очень намного.
достаточно наворотный пакетный интерфейс,
Однако он позволяет цепляться к шине. Этого достаточно для тех задач, которые стоят перед ним.

сложно и уныло, есть задержки и их плавание
В контроллере АРМ 32бит, даже довольно современном, расчёт и шевеление 10 шаговиками одновременно вызовет несомненно бòльшие задержки.
В принтере за моторы должен дёргать контроллер, а не процессор.
Ну так никто не предлагает использовать процессор для "дёрганья моторов". Процессор будет использоваться для построения логики движения, "шевелить моторами" будет сопроцессор, или распаянный на плате контроллер исполняющий функции сопроцессора. Т.е. процессор будет вычислять вектор движения и передавать данные сопроцессору/контроллеру, а уже контроллер будет решать, какими двигателями шевелить, чтобы переместить головку в заданном направлении на заданную длину.
Смысла подключать контроллер по PCI-e я тоже не вижу, десятки гигабайт в секунду в пакетах для управления моторами явно не нужны ни напрямую, ни через GCode, ни даже через какой-то свой промежуточный код (виртуальная идея, на практике никому по уму такое решение не нужно).
Так же как не нужно 10 моторов в подавляющем большинстве современных принтеров. Даже e3D использовали дуэт с шилдом для принтера с парковкой.
Даже обычный "бутерброд" на 80-90% всех устраивает, можно купить DUE и продвинутую плату от отечественного производителя (плата хорошая, но рекламировать не буду, т.к. здесь это неправильно).
Тогда к чему вообще создавалась эта тема? :)
07.12.18 в 11:26
0
В контроллере АРМ 32бит, даже довольно современном, расчёт и шевеление 10 шаговиками одновременно вызовет несомненно бòльшие задержки.
На расчёт время надо. Но можно найти способы, при которых задержка управляющих импульсов будет минимальной и синхронизация между всеми моторами будет приемлемой.
07.12.18 в 14:08
1
Проще вывести расчёт в одну голову, а результат в виде траекторий в другую голову-контроллер.

https://www.theobroma-systems.com/a64-uq7/overview Вот, кстати что нашёл по теме. Не совсем понял что это, но оно АРМ и его можно переделать под контроллер, к нему сделать внешний "шилд" с мосфетами, который получая низкие управляющие токи с контроллера будет использовать для открытия мосфетов под любое питание шаговиков, хоть 380 в и принтер 10м на 10м. :D Итого, можно получить матплату, с контроллером, который не будет виснуть, потому что в отличие от принтера не обдумывает логику, а всего лишь решает какими шаговиками пошевелить, чтобы передвинуть головку из точки А в точку Б. В принципе хватило бы и 8 Бит, но автор хочет много шаговиков. Хотя 8 битка в качестве только контроллера теоретически потянет 65535/2(точка и б) шаговиков :D Фактически, 256 легко. Если будет нужно(зачем только?!)
06.12.18 в 18:16
1
1. Насчет 4 цветов - ну имхо дичь! По моему никому еще не удалось качественно смешать 4 цвета при 3д печати именно смешать!
2. Насчет нескольких драйверов на ось - блин ну это прямой путь к рассинхронизации при выключенных моторах или пропуске шага одним из них. К тому же в одну единицу времени шаг делает только один мотор, вызывая постоянно микроперекос системы. Логичнее и надежнее делать ременную передачу, нежели два независимых мотора живущих каждый сам по себе.
3. октопринт и прочие плюшки решаются установкой отдельного бюджетного одноплатника типа Orange PI или мощнее но дороже Raspbery PI.
4 насчет зональности стола - тоже спорно. не уверен но мне кажется, что если нагреть только одну часть стола а вторую нет, это может привести к деформации стола со всеми вытакающими огрехами при печати.
06.12.18 в 18:18
0
Сори не туда ткнул - это ответ топикстартеру 8)
07.12.18 в 09:41
0
Насчет 4 цветов - ну имхо дичь!
Берётся "покрасочная камера" в виде крепления для 3 цветного картриджа струйного принтера, а ещё лучше головка от струйного принтера и шланги для СНПЧ и бесцветный пруток. Ну, или берутся гуашеподобная краска на основе пластикового красителя, форусунки и черный пруток и цветовая схема RGBW. Во втором варианте цвет получится намного насыщеннее, но конструкция в разы сложнее.
Логичнее и надежнее делать ременную передачу,
А лучше шестерённую, причем с минимальным кол-вом шестерней и зубчатых колёс.

октопринт и прочие плюшки решаются установкой отдельного бюджетного одноплатника типа Orange PI или мощнее но дороже Raspbery PI.
ну, или комп за 500 руб. с авито(не реклама).
насчет зональности стола - тоже спорно. не уверен но мне кажется, что если нагреть только одну часть стола а вторую нет, это может привести к деформации стола со всеми вытакающими огрехами при печати

у меня есть проект такого стола, который не будет вести. Нагреватели располагаются "кольцами" квадратной формы друг за другом, в месте их разделения алюминиевая пластина разрезана. Иными словами, для каждой зоны нагрева своя алюминиевая пластина, с небольшим зазором. Поверх всего этого безобразия калёное стекло. Алюминиевые "грелки" снизу подпружинены и прижимаются к стеклу, стекло приклеено на термоклей, или термопасту к внешнему нагревателю, остальные не прикреплены жёстко к стеклу, чтобы не создавать внутренних напряжений .
07.12.18 в 11:04
0
А лучше шестерённую, причем с минимальным кол-вом шестерней и зубчатых колёс.
Не соглашусь - шестерни имеют люфт, особенно после длительной эксплуатации.
остальные не прикреплены жёстко к стеклу, чтобы не создавать внутренних напряжений .
а как быть с самим стеклом? насколько я могу предполагать именно его и будет вести... хотя конечно если это будут кольца из центра к краям - то меньше.

кстати почему китайцы до сих пор не догадались выпускать готовое решение в виде стека с грелками и контроллером управление по какой нибудь простой шине типа i2c или spi
07.12.18 в 14:13
0
Не соглашусь - шестерни имеют люфт, особенно после длительной эксплуатации.
Ремни имеют люфт даже только что купленные :) Люфт шестерен нивелируется пружинным компенсатором износа и "дутыми" зубьями рассчитанными на износ. Но с большой шестерней передающей от двигателя с 20 зубого зубчатого колеса момент на 80 зубые колеса осей такое произойдёт через очень много лет. Потому что: 1) это точно не печатная шестерня, например вырезанная хотя бы из акрила даже. 2) Там нет постоянного вращения, ось Z шевелится не очень активно :)
а как быть с самим стеклом? насколько я могу предполагать именно его и будет вести... хотя конечно если это будут кольца из центра к краям - то меньше.
Не будет стекло вести, а если и будет то очень мало потому что: 1)стекло имеет низкую термопластичность 2)слабую теплопередачу, поэтому тепло будет только в области нагрева +примерно 0.5-1 см
кстати почему китайцы до сих пор не догадались выпускать готовое решение в виде стека с грелками и контроллером управление по какой нибудь простой шине типа i2c или spi
Потому что калёное стекло дорого, а обычное не доедет 90%
07.12.18 в 16:17
0
В любом случае по мне это слишком дорогое, сложное и мало оправданное решение. Экономия света - я вас умоляю. Время нагрева - ну у меня сейчас 6 минут ито потому что я даю стеклу прогреться получше, по датчикам оно нагревается быстрее.
07.12.18 в 16:18
0
как вариант можно реализовать в виде маленьких грелок наклеенных кладкой вот только как то еще этим всем надо управлять причем желательно автоматом - и тут начинаются самые главные сложности
06.12.18 в 18:11
2
На самом деле требования вполне здравые.
+ Я бы добавил оптронное управление PIDами (например на TLP250), чтобы МК не мучился сам и не мучил мощные полевики с огромной Gate-to-Source Charge. Переделал так RAMPS, теперь температура не скачет как раньше, а как вкопанная стоит, полевики холодные.
+ к 4-м двигателям для Z нужен модуль пьезодатчика - фильтры и т.д.

Кстати, купил чистую плату RAMPS для экспериментов, для перевода на 32 бита (для 32х битной ардуинки), 24 вольта и т.д.
По крайней мере такое решение позволит не сильно корёжить стандартные прошивки.
07.12.18 в 00:18
0
Я бы добавил оптронное управление PIDами (например на TLP250),
Что вы имели ввиду
чтобы МК не мучился сам
Покажите где в приведенном оптроне модуль регулирующий ПИД, и как он это осуществляет
0708901e5a1409947f7b76309ffaef41.PNG


и не мучил мощные полевики с огромной Gate-to-Source Charge
как проявляются их мучения?

Очень интересно расскажите.
07.12.18 в 02:20
1
Мучения проявляются затянутым открытием (МК не может дать большой ток для быстрого открытия) и как следствие нагревом полевика и помехами по питанию. Для управления мощными полевиками придумано много драйверов, но TLP250 в данном случае идеальный вариант.
За остальным в гугл по ключевым словам: Gate-to-Source Charge, первое, что выйдет можно читать :-)
07.12.18 в 03:30
0
Я вас несколько иначе понял, "мучения" типа излишняя работа для МК ( как никак обсуждается выбор МК), поэтому и задал вопрос, ведь аппаратный ШИМ который используют для регулировки ПИД, вообще не отвлекает ядро. А так о "трудностях с током" для быстрого заряда затвора я знаю. Для этого выбирают "нормальные мосфеты" , которые без проблем "открываются" от 3в, а если проблема с "доставанием" таких мосфетов то достаточно всего 2 транзисторов( те которые в оптроне на выходе) и все прекрасно работает(у меня так реализовано).
Так что возникло недопонимание.
07.12.18 в 11:14
0
Во-первых, если Вы посмотрите характеристику открытия "нормальных MOSFETов" от трёх вольт, то увидите, что на 3V и даже на 5 они не полностью раскрывают свои мощностные характеристики. Многие говорят, что китайцы ставят в RAMPS дешёвые STP55NF06, с "большим" Ron, а на самом деле, даже этот Ron не достигается при 5V. С другой стороны, TLP250, не дорогая и открывает MOSFET полностью, почти на весь размах питания, соответственно, достигаются полные мощностные характеристики MOSFETа, а доп. деталей всего - 3 резистора дополнительно, на светодиод токозадающий, на затвор, токоограничивающий и притягивающий (на всякий случай) между GS. Больше ничего не нужно.
Во-вторых, по поводу мучения МК. Естественно речь про электрические характеристики. В RAMPS токоограничивающий резистор 10 ом, т.е.он якобы ограничивает ток ножки МК 100ма, на самом деле, мощностные характеристики ножки МК всего 40ма.
Пока 40 ма разрядят Gate-to-Source Charge, а на втором канале PID ещё 40 ма, а предел МК 200ма, которые нужны ещё на какие-то нужды - это разве не насилие? Это элементарные правила согласования в электронике. Конечно, для разовых включений можно напрямую подключать без драйвера, если 100..200 ом токоограничение поставить, но для PID - это плохое решение. С опторазвязкой - 5 ма - вся нагрузка на проц без нужды заряжать / разряжать гигантские ёмкости.
06.12.18 в 20:41
0
Ну как по мне
1) первое что надо для платы такой так это прошивка под контроллер заточенная - в stm32 тем более f4/f7 столько периферии(дма, есернет, усб, на уровне железа) что при правильном применении она много что вытянет и ненужны гигагерцовае процессоры, иначе простой порт уже имеющихся прошивок будет не сильно уступать - без заточенной прошивки всё это не имеет смысла ИМХО
2) Ethernet должен быть, просто должен, это как стандарт ИМХО, тем более в старших сериях стм32 он вроде как на железном уровне поддерживается а значит никаких воздействий на производительность не окажет(закончил передачу куска инфы - флаг поднял, прошивка обработала и дала добро дальше)
3) плата под напряжение контроллера(3,3в) и соответственно опторазвязки на всё что можно(возможно опциональные типо в разъём, как минимум стол и 24В не плохо и 220В особенно если размеры не 15*20, да и драйвера двигателей уже вроде предложили отвязать(негоже разные напряжения соединять пусть даже о всего лиш по земле, кто его знает какие там помехи пойдут - от 10-12 двигателей может уже чего и навести.
4) ну и мне всё муляет использование коллекторников/вентельных для управления экструдером/осями х/у на Z шаговики очень не плохо справляются, хотя через большой редуктор и там будут не плохи коллекторники/вентельные, но тут наверно уже вопрос не к плате ибо уследить за таким количеством двигателей тяжко - и тут делать небольшую(не впаянную) плату контроля ДПТ с энкодером на скажем той же F103 которая будет понимать степ/дир - нужен шаговый воткнул контроллер шагового, нужен коллекторник воткнул контроллер коллекторника - ни перепаек не перепрошивок максимом перекалибровка
5) на счёт такого количества управляемых двигателей - ну как бы может и меньше (ну тут уже не менее 10 сразу заявлено) - может кому и понадобится но мало кому в обозримом будущем, а вот свободные разъёмы на что то могут понадобиться - там бульдозер детальку столкнуть что бы не подходя начать печать следующей, подсветку, контроль температуры камеру, контроль вытяжки для закрытого принтера, подогрев бокса с филаментом
6) гребёнка с пинами управляемая от отдельного чипа по spi - типо что бы на каждый пин воткнуть простого потребителя - вентиллятор/подсветку и т.п. а то вдруг все ноги со временем займутся, ну или разъём под такую плату расширения - занял 3-4 ноги у контролера и рулиш 12ю венилляторами, 5 подсветками да мало ли чем ещё
7) больше возможностей под датчики - ну там датчик филамента понятно, датчик открытия дверци для закрытых исполнений
8 ) ну и естественно возможность расширяь/масштабировать - типо накинуть плату на 2-5 ноог и эта плата сможет по сути автономно выполнять часть функций(как в п.6), ибо хотелки будут расти куда быстрее чем развиваться будут контроллеры и быстрее чем платы под эти хотелки будут разрабатываться
ЗЫ что то я сегодня местами многословен
07.12.18 в 01:04
1
Лично мое мнение - идеальная спарка это STM32 + Klipper. Каждый занимается своей задачей, при это высокая мощность и потенциал. Возможности маштабирования данной спарки - безграничны
07.12.18 в 01:52
3
А че дед мороза ждать ? Я тут нарисовал пару платок. На STM32F103RE https://easyeda.com/mmaygli/stm32f103-3d-printer-board . И на 407 со сменными драйверами, с общим питанием моторов и всего остального https://easyeda.com/mmaygli/bigbro-external-drivers-common-power . С раздельным питанием https://easyeda.com/mmaygli/test3d . На 407 плате 6 драйверов. Нагреватели на стол и 3 экструдера. Выходы на 2 регулируемых вентилятора. Входы XMIN-ZMAX (6шт). 3 входа на датчики окончания филамента. Отдельный разъем на блтач. WiFi. Выход на GSM модуль. Выход на реле отключения. Ну и кучка интерфейсов выведена. Если кому не хватит есть 13 незадействованных выводов контроллера (выведены на разъемы). На 103 плата готова. Через неделю закажу на попробовать. На 407 надо еще проверить. Может где накосячил. На 407 будет еще версия с распаянными драйверами TMC2224. Немного не дорисовал. Тоже думаю заказать через недельку.
07.12.18 в 11:09
0
Посмотрел на плату test3d - радиомодуль PADI лучше повернуть антенной за край платы. Обычно в таких модулях под антеной не должно быть платы, а если это не возможно, то каких-либо проводников там не должно быть. И дорожка питания (силовая) к нагревателям слишком тонкая. Лучше её продублировать на нижнем слое и открыть маску вдоль, чтобы припоем (пастой) увеличить её сечение.
07.12.18 в 22:43
1
Спасибо. Из-под антенны уберу проводники. Дорожку продублирую. Не догадался до такого варианта.
07.12.18 в 07:46
0
Добрый день!
Выскажу пожелания:
1. Процессор обязательно с FPU, ОЗУ не менее 128к
2. Графический дисплей не нужен, текстового достаточно, но если текстовый будет не параллельный, а на UART.
3. Важны возможности расширения:
а. Наличие хотя бы одного 485 с развязкой! (можно подключать внешние блоки измерения/управления)
б. Наличие плат расширения для доп. шаговиков, нагревателей, серв и т.п.
4. По умолчанию на базовой плате 5 шаговиков, 2 сервы, 2 термопары и 3 термистора, 6 каналов ШИМ, 3-4 канала дискретного управления, 5 каналов дискретного входа. Драйверы ШД в разъёмы, желательна поддержка SPI для TMC.
5. SD карта
6. опционально Ethernet/WIFi
7. Питание 7-36В для электроники и отдельный вход для ШД.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Покрасочная камера

Пластик ABS от 3Д Партнер. Пример использования.

Немного о Witbox 2

Поиграем?

В Жуковском откроется региональный центр прототипирования и цифровых технологий

Новый High Temp Resin от компании Formlabs