RaMS - попытка в универсальную плату для электроники

Примерно 7 месяцев назад, я рассматривал варианты перехода с классической 8-битной схемы с Arduino MEGARAMPS на 32-битную на основе Arduino DUE. Due уже была в наличии, что только играло на руку. Но, вдумчивый гуглёж показал, что доступных плат, совместимых с Due, в продаже почти нету, а иные варианты требуют неопрятного колхоза.

Поэтому, я решил заказать изготовление плат RAMPS-FD, по исходникам автора. Но что-то пошло не так.

Мне не понравились некоторые решения в RAMPS-FD, в частности, редкость некоторых компонентов и общая монструозность платы, отчего меня пробило на самодеятельность. Изначально я хотел сделать что-то вроде pin-to-pin аналога RAMPS, но потом отбросил эту идею и пришел к идее RaMS (RAMPS based Modular System) - самодостаточной модульной системы, совместимой как с 8-битными, так и с 32 битными платами формата Arduino.

DipTrace. Отличная САПР для начинающих любителей самодельных печатных плат, но не более.

Основные идеи этой системы:

• Блочное строение - система состоит из 4 блоков, разделённых по 'обязанностям' и 'развязанных' по питанию. Так, есть Main, MOSFET, Stepper и LCD блоки - по названиям, можно догадаться, для чего они нужны, но ниже я всё равно перечислил не очевидные моменты.
• Впихнуть невпихуемое - Система должна уместиться в размер 100мм на 100мм, для удобства изготовления, и включать в себя все что (как я считаю) необходимо для комфортной работы с принтером. После, они разделяются и отдельно запаиваются.
• От 24 и выше - плата должна быть готова работать в диапазоне от 12 до 48 вольт. Есть слухи, что на высоком входном напряжении увеличится качество работы драйверов. Но это только слухи.
  
  

На выходе, получилась плата, которая была немедленно переведена в Graber, и отправлена на производство. Завод dirtypcbs быстро справился, но не смог доставить платы и вернуть деньги, поэтому, немного погрустив, я заказал платы у Seeedstudio, через сервис Fusion PCB.

В итоге, платы мне пришли через 6 месяцев в общем зачете.

Общий вид на платы. Можно оценить полет фантазии, косяки и количество впихнутых фич.

Как я уже говорил, вся система состоит и 4 блоков:

• Main block - основной блок системы. Устанавливается на материнскую плату и позволяет к себе подключить остальные 3 блока, питание принтера, измерители температуры и дополнительные нагрузки вроде кулеров и подсветок. Также здесь линейный регулятор на 12 вольт, который можно заменить на импульсный.
• Stepper block - позволяет установить 6 драйверов шаговых двигателей и подключить сами двигатели. Питание к плате подводится либо безопасно - через основную плату с предохранителем, либо сразу в обход предохранителя.
• MOSFET block - Включает в себя MOSFET-транзисторы, управляемые через драйверы. Один ключ на блоке предназначен для нагревательного стола, для него ток всегда идёт через предохранитель, а стол подключается через модельный разъём XT-60. Другие ключи можно также подключить через предохранитель на основной плате, либо в обход.
• LCD block - маленький блок, напаивающийся сразу на экран типа 2004. Включает в себя разъёмы для подключения энкодера, слот для MicroSD-карты и, собственно, всё. Подключается напрямую к основному блоку.
  
  

Сразу после получения плат, когда началась сборка, вскрылись несерьёзные, но раздражающие косяки дизайна:

• Платы почти невозможно разделить руками - обязательно нужно чем то отрезать, вручную платы попросту не ломаются, а могут и разломаться не там, где это нужно.
• LCD Block на текущем этапе, скорее всего, не нужен. Вместо него лучше впилить что-то вроде распределителя питания с лютыми дорожками и автомобильными предохранителями.
• Пайка мелких SMD компонентов становится проще, если использовать паяльную пасту, но флюс от этой пасты почти невозможно оттереть. Нужно очень точно дозировать количество наносимой пасты.
• Отсутствие нормальных портов для периферии - плата включает в себя транзисторные сборки для управления простой 12-вольтовой периферией, но не более.
• Разъём XT-60 на бумаге выглядит хорошо, но на практике трудно запаивается. В работе, скорее всего, вылезут проблемы.
• Все площадки для индикаторных светодиодов повернуты на 45 градусов, а разметка чуть-чуть сдвинута. Но это к вопросам качества Китай-прома.
  
  

Первый комплект плат, без блока для экрана - нет необходимых комплектующих.

Однако, платы собрать удалось, и даже без косяков (не считая качества пайки ахахаах), поэтому сейчас идёт подготовка прошивки Repetier - нужно прописать соответствующие порты, проверить как будет работать EEPROM, термисторы и ключи - я буду в дальнейшем отписываться о ходе тестирования.

Платы, очевидно, нужно дорабатывать и дорабатывать - хотелось бы запустить второй комплект с различными примочками, но для начала нужно доработать базовый комплект.

Возможно, я описал всё несколько слишком сумбурно или не прояснил некоторые моменты, тогда я буду готов ответить на вопросы. Надеюсь, я кого-нибудь заинтересовал, и мне смогут дать дельных советов или достойной критики?