Мой вариант RAMPS для Arduino Due - RuRAMPS4D

Прошел примерно год как я собрал свой первый принтер на механике CoreXY и я задумался над переходом на 32 бита – на высоких скоростях и сложных моделях наблюдались подтормаживания, а при подключенном Full Graphics контроллере вообще беда, кроме этого хотелось тихих драйверов, а они для 32 бит дешевле и мощнее.

Начал выбирать из того что есть:

Ramps-FD – продается только версия которую надо «допиливать»

RADDS – интересный вариант, но нельзя подключить 5 вольтовый Discount Smart Graphics Controller, и цена кусается.

Из не «бутербродных» решений сильно понравился Ultratronics https://reprapworld.com/products/electronics/ultratronics/ultratronics_pro_v1_0/ но цена тоже не радует.

В итоге решил сделать свой Ramps для Due, добавив туда все чего мне не хватало. Спроектировал схему, выполнил трассировку печатной платы и заказал в Китае производство 5 пробных штук. Через месяц после заказа плату я дождался, на мой взгляд платы сделаны очень качественно (доставка может быть и быстрее но для маленького заказа получилась бы дороже самих плат).

После чего накупил в чип и дип компонентов, собрал и отладил. В итоге получился вот такой прототип RuRAMPS4D (не обошлось без ошибок при проектировании поэтому получившийся вариант не окончательный).

Что получилось в итоге:

Питание.

На вход можно подавать от 12 до 25в, на выходе DC-DC преобразователя снимается 9В с током до 3А.

Кроме питания Arduino Due часть мощности идет на преобразователь в 5В для возможности питания дисплея Nextion или MKS TFT32, а так же сервоприводов без внешнего источника 5В.

Питание нагреваемой платформы отделено от питания платы, например можно подавать на стол 24 при это питая все остальное от 12В.

Разъемы попробовал «типа как на материнской плате» - держат до 20А обеспечивают хороший контакт. Посмотрю на сколько это хороший вариант, и надо ли ставить вместо них барьерные клеммы (как на БП)

Предохранители – плата планировалась для впайки гнезд под автомобильные предохранители «мини» серии, но так как нашел их только на заказ, впаял пока обычные .

Силовые выходы: 5 для нагревателей и вентиляторов, один на платформу. Для нагревателей и вентиляторов, установлены MOSFET IRLB8743, на нагревательную платформу IRLB3034.

Концевики. Тут все стандартно, кроме того что для индуктивного/емкостного датчика сделал отдельный вход. С него подается 9В питания на датчик, а пришедший с датчика сигнал подается на вход микроконтроллера после делителя.

Дисплеи. Сделал возможность подключения стандартного Discount smart controller как символьного, так и графического без всяких переходников. Добавил разъем для подключения дисплеев Nextion (аналог MKS TFT32, но интерфейс делать самому в довольно простой среде разработки, кроме того дисплеи идут с размерами от 2,4 до 7”) готовая прошивка с исходником есть в MK4Duo.

ESP8266. Сделал разъем для подключения ESP-01 с необходимой обвязкой, уже есть пара интерфейсов для управления принтером через ESP, почему бы и не добавить (в дальнейшем понял, что надо подключать версию ESP-12).

Прошивка. Для начала в качестве прошивки взял MK4Duo https://github.com/MagoKimbra/MK4duo/tree/master/MK4duo , предварительно создав файл платы под свое устройство и внеся изменения в boards.h, на конечной версии платы адаптирую и Repetier Host.

Включение и первые тесты. Сделал пару фотографий устройства с разными дисплеями при тестировании нагрева, заранее извиняюсь за качество, никак нормально снять дисплей не получалось.

Ну и печать. Для проверки запустил модельку с кучей кривых https://www.thingiverse.com/thing:1452797 (модель уменьшил до 80%, оказалось зря, слишком мелкими некоторые детали получились для сопла 0.4): ABS FDPlast, слой 0.15, скорость 120, внешние периметры 60. Напечаталось нормально, правда есть места с недоэкструзией, тормозов не замечено даже при активном “хождении” но меню дисплея и корректировке параметров во время печати. Что в итоге. Как прототип устройство вполне рабочее, найден ряд недостатков, которые устраню в новой версии. Кроме исправления ошибок думаю поменять расположение разъемов. За недельку думаю, трассировку платы переделаю. Конечно покупка того же RADDS в итоге обошлась бы наверное дешевле, но зато кроме платы я приобрел интересный опыт и сейчас у меня планы не останавливаться на дастигнутом, а сделать плату управления на stm23. На этом пока все, конструктивная критика и предложения приветствуются.