Вопрос по оптимальной компоновке электроники в корпусе и не только...

r0mik
Идет загрузка
Загрузка
30.10.2020
279
22
Вопросы и ответы

Друзья, приветствую.Помогите пожалуйста советом по оптимальной компоновке электроники на корпусе принтера, пока я еще не успел насверлить лишних отверстий и дырок. Как говорится одни мозги хорошо, а коллективный разум всегда лучше..))

Принтер Fribot MINI от уважаемого @3dmaniak

Сейчас я вижу компоновку электроники как-то так -

На фото внизу проем под экран, слева вверху (не в кадре) отверстие под вентилятор.

Слева две большие платы - это АТХ БП (большая плата сам БП, а чуть меньшая APFC от него же). Это весьма качественный БП от Delta. Он всего-то на 260W судя по маркировке, но это настоящие Ватт-ы и в свое время он легко тянул полностью нагруженный восьмиядерный Xeon с ATI Rx-580 в придачу. 

Сейчас этот БП свободно тянет нагрев алюминиевого стола (12V) вместе со стеклом, вовсе при этом не греясь. Тем не менее, он уже прикручен прямо напротив отверстия вентилятора, потому что это единственное место в котором его можно разместить что бы он свободно обдувался и ничего не сверля в корпусе. 

Между блоком питания и вентилятором (левей шаговика по Z) планирую разместить небольшую платку с внешним мосфетом стола. Она как раз в процессе изготовления. Мосфет вроде бы не греется но мало ли, пускай лучше на него дует поток воздуха...Стол и все остальное сейчас запитывается от 12V. Мне в принципе хватает скорости нагрева стола, со всеми потрохами (утеплитель, 4мм стекло и сам стол 3мм алюминий) он нагревается до сотни не более чем за 10мин. Но если вдруг захочется быстрее, то есть возможность выкрутить на БП еще вольт +6-10, чего уж точно мне хватит. Это я к тому, что никаких твердотелых реле для стола не планируется.

Сразу за шаговиком возможно будет расположена платка с 4мя реле для торможения (замыкания) обмоток двигателя по Z. Это что бы не падал стол, который на ремне. Только он у меня что-то и без того не падает, так что не уверен что она вообще там будет. Но место есть.

Справа вверху мозги -  SKR 1.3, драйверами в направлении к тоннелям с проводкой. То есть как можно ближе к проводам, что бы далеко их не тянуть. По поводу охлада драйверов особо не заморачиваюсь, так как это TMC2209 и они совершенно холодные...

Плата справа в нижнем углу - это своеобразная замена малинки- валявшаяся без дела плата от Android-TV на четырехядерном процессоре RK3229, с гигом памяти, 4 USB, один юарт, сеть и вайфай и т.д.. Я на нее ставил линукс (армбиан и арч) и все отлично работало, даже медиацентр вполне себе крутил ютюб и прочее.. Планирую к ней подключить SKR по USB и управлять всем уже по сети через какой-то вебинтерфейс..

Кроме одного ЮСБ от "малинки" для подключения флешек наружу из портов что-то выводить я не планирую. USB будет подключен удлинителем, что бы не сверлить отверстий в корпусе. А может быть и отверстия просверлю, они как раз удобно расположены получаются..

Плата с линуксом расположена именно так - в углу впритык к передней панели - из-за имеющегося на ней infrared-приемника. Может быть просверлю небольшое отверстие и будет возможность рулить этим делом с помощью пульта...

Экран. К покупке планировался Bigtreetech TFT35(43) v3 но после возникновения идеи о прикручивании линукса с вебинтерфейсом я что-то уже не вижу в нем никакого смысла. Думаю что будет достаточно обыкновенного 12864, а если что-то нужно "сверх того" - в вебинтерфейс. В любом случае компоновка экрана однозначна и на фото его нет вовсе (нет распечатанного крепления).

Питание разводится на небольшую колодку (на фото по центру, слева от БП) - 2+2 земля (минус), 2+2 +12V, и один +5V дежурки (которое есть всегда). Никаких реле для управления питанием больше не планируется, PS_ON будет реализован через АТХ БП, сигнал сначала буду брать от SKR, а после доведения до ума платы с линуксом возможно как-то заведу от нее включение принтера, а саму плату запитаю от дежурки...

Ну, вроде бы все.. Извините за многобукав, но я сейчас весьма нуждаюсь в толковых советах - правильно ли я все делаю или может быть чего-то не догоняю где-то? Может быть где-то что-то нужно перевернуть/переместить..? Буду вам весьма признателен за любые советы, соображения. Это мой первый 3D-принтер, да и вообще принтерами я начал интересоваться не более как пару месяцев тому, потому весьма в них (советах) нуждаюсь..

Ответы на вопросы

Ответы

30.10.2020 в 10:15
2

Поставьте на SKR13 reprap прошивку и добавьте вай фай модуль.

https://3dtoday.ru/blogs/mcpaul/duet-reprap-prosivka-na-skr14

малинка это костыль потому что данные передаются через узенький UART.

31.10.2020 в 01:22
0

Два мегабита - не такой уж и узенький.

30.10.2020 в 12:44
0

Простите, но ведь WiFi-модуль еще больший костыль получается.

Конкретно этот общается вроде бы по SPI, однако это немногим лучше юарта, а уж в реализации на esp8266...

Во-вторых, esp8266 автоматически означает полное отсутствие вменяемой буферизации в виду крайне скудного объема оперативки. И хотя можно на spi-flash складировать данные, но это будет еще больший тормоз.

Ну и наконец esp8266.... Лет эдак пять тому мне принимать участие в одном проекте, там были и esp8266 в частности. И приходилось лазить в коде от Espressif и кое-что писать под эту платформу. Это был адский содом и гомора, потому что проприетарный sdk от Espressif был ужасно глючный и мало на что способный. Долго все описывать, вкратце- сетевой код фактически не работал сколь либо приемлемое время - все глючило, висло и теряло пакеты. А в совокупности с ардуино все было еще хуже, это был фактически однопоточный код, который был не способен ни на что, кроме убогих демок и детских хелоу-вордов, а-ля "часики показывающие погоду в париже и берущие время по ntp". А как только доходило до клиент-серверных каких-то решений, синхронизации и т.д. - все было кривое глючное и неработоспособное.

Не знаю что исправили за последние годы.. Слышал что многое, но как говорят "осадочек остался".

Но даже не это главное. Я немного погуглил на эту тему.. И что такое этот DuetReprap? Это все та же куцая прошивка, работающая на весьма слабеньком МК и реализующая весьма посредственный функционал. Одним словом тот же Мarlin. А все украшательства реализуются посредством веб-интерфейса на java и какого-то простейшего api запросов к микроконтроллеру. 

И вот что главное - во-первых, все это есть и в случае с малинкой. Во-вторых, малинка есть по-сути полноценный компьютер, позволяющий решать на порядок более сложные задачи, чем простейший микроконтроллер. 

Ну не знаю, как-то так я это вижу... Впрочем, возможно и RepRap попробую с WiFi-модулем. Спаяю платку на досуге, прошью и погляжу... А сейчас мне главное принтер хотя бы просто запустить..))

31.10.2020 в 05:23
0

вай фай там как веб интерфейс. Файлы перебрасываются на флешку на плате SKR и с неё читаются.

Скорость переброски, с моей флешкой class2 примерно 150кБ сек в среднем. Да, не густо, но комфортно.

Малинка только по уарту общается, а это 115200 ну или 250000 кБит максиум. В марлине данные идут через промежуточный буфер. Есть риск его опустошения.

Можно его немножко увеличить, но сильно не поможет и увеличатся задержки на команды. Например подкрутили поток в процессе, а он не изменится пока буфер не обновится.

дело говорю, не надо упираться.

01.11.2020 в 06:17
0

Да я не упираюсь..))
Просто в этой сборке уже все решено, уже проделано куча роботы и затрачено уйма времени.
Да, я прочитал и просмотрел кое-что по этой теме и вы походу правы - есть и задержки в печати и некая "ватность" в управлении. По крайней мере так говорят.

Но эта сборка уже идет "как есть", по крайней мере я ее соберу и со всеми этими проблемами столкнусь лично. И там посмотрим...

К тому же, я уверен что это не последний мой принтер. И я принепременно еще попробую и ваш вариант! ..))

30.10.2020 в 15:20
0

А я электронику в новом принтере не засовывал вниз. Сзади.

И доступ, при необходимости, есть. И охлаждение проще организовать.

31.10.2020 в 04:30
0

да, сзади было бы сильно удобней...

следующий проект уже планируется полностью мой,  там так и сделаю. буду делать что-то на профиле и обшивать композитом - вот там разгуляюсь))

31.10.2020 в 13:35
0

В первом принтере на этапе настройки я это очень сильно почувствовал...

01.11.2020 в 06:10
0

А я буквально вчера это прочувствовал, когда прокладывал (примерял) проводку и тестировал электронику... Я делал это на полу в позе "зю", туда-сюда этот принтер вертел и крутил и так почти весь день. Впечатлений масса..))

31.10.2020 в 01:31
0

Я бы всё-таки железную клетку на БП накинул. Мало ли, нафонит в самый неподходящий момент.

И вот эти мерзотные полиэтиленовые клеммники - сожгите в аццком пламени, пока они сами его не организовали. Раз уж монтаж многожилой идёт - поставьте WAGO 221. А концы, что в skr - ОБЯЗАТЕЛЬНО обжать НШВИ, это даже не обсуждается.
По охлаждению - я бы поставил 3 вентилятора в ряд на малых оборотах и тканевый фильтр от пыли, типа того, чем динамики обтягивают.

31.10.2020 в 04:27
0

Спасибо, за весьма дельные замечания.

С клемниками я уже понял "что по чем" - эта гадость разваливается (лопается латунная трубка) просто от сколь-либо сильного затягивания винтов. Заменю при первой же возможности. 

Концы всех проводов залужены. Как по мне, это даже лучше обжатия.

Металлический короб организую (там оставлено чуть места). Тем более что у принтера фактически "нет дна"- оно просто не предусмотрено проектом. Я конечно вырежу какой-то кусочек фанерки.. А может быть и не вырежу..)) В общем, короб будет обязательно. Съездию на радиорынок и поищу что-то, навроде короба от высоковольтных блоков в старых ламповых телевизорах. Если там все еще продают подобное. Ну или насверлю сотни отверстий в старом корпусе БП, раскрою его и изогну по-новой.

Жаль только что я не подумал заранее и не отрезал от блока питания DC-DC-преобразователь на 5 и 3.3V. Он торчит вертикально и сильно съедает размер в высоту. Мне кажется, что если его выкусить, то даже можно будет расположить платку с APFC прямо над основной платой БП (как она и располагалась в оригинальной конструкции) и это все равно получится ниже, чем сейчас.  А сам DC-DC на 5V мне не нужен, потому что планируется запитывать "малинку" от дежурки, которая в этом БП аж на 4А судя по маркировке (а судя по размеру трансформатора на все 5-6) и ее должно хватить на все 5-вольтовые нужды.

Блина, с одной стороны жутко не хочется опять все это разбирать и переделывать по-новой, а с другой стороны нужно бы...


Что до нагрева и вентиляции - пока что обойдусь одним вентилятором. Ведь БП совершенно холодный, он сам по себе полупассивный и включает обдув только при сильном потреблении. Вчера тестировал стол и жарил его минут 30 вплоть до 120С, а двигатели при этом были по-большей части на удержании. И знаете что было самое горячее по-окончании? Это был проц RockChip на AndroidTV, на ощупь он где-то до 60С нагрелся (нужно подумать о более-массивном радиаторе)...  И я уже было подумал что с обдувом БП что-то не так, потому что он ни разу не включился (только при включении раскручивается со всей дури на пару сек, видимо для "продувки"), взял фен и начал греть "ответственные" области где-то до 60С и ничего - не крутится. Потом до меня дошло, что наверное дело в мощности. И таки да - при подключении на 12V короткой нихромовой спирали его наконец-то проняло и он начал крутиться где-то в полсилы. Так что придется единственный вентилятор включать на прямую к 12V иначе он не будет крутится вовсе, если его включить как вентилятор БП.

Так что пока что один вентилятор, а там посмотрим...

SKR 1.3 уже прикрутил на место как и задумывал, только чуть ближе к задней стенке (почти к концевику, что пришлось выгнуть его выводы вверх). Начал монтировать кабеля на двигатели, вроде бы все удобно и компактно получается...

31.10.2020 в 21:57
0

Ну 60 - это на самом деле довольно холодно. Номинальная рабочая температура у современных процов и видюх - вообще 100.
Лужение всегда хуже наконечников, да и вообще запрещено. Оно и не защищает жилы от перетирания, и припой течёт - затяжка очень быстро ослабевает.

01.11.2020 в 06:08
0

Да, вы правы. Как минимум обожму самые высоконагруженные и ответственные цепи и кое-что вообще переделаю и переразведу, избавлюсь от лишних клемных соединений на внешней плате с мосфетами (заменю разъемами от ATX БП или вообще припаяю)...

31.10.2020 в 05:25
0

Небольшое дополнение по поводу "замены малинки" всякими AndroidTV и прочими подобными девайсами.

Я не буду здесь расписывать нюансы установки линукса. Скажу лишь, что на многих подобных "стареньких" боксах он весьма просто заводится и стабильно работает. А девайсы такие много у кого дома валяются без дела (андроид 6.x уже не в почете, а 1-2 гигабайта ОЗУ и подавно). Так почему бы не применить их по-назначению?
По поводу установки линукса вам в помощь  https://www.armbian.com/ , https://coreelec.org/ , 4pda в конце-концов... Я уверен, что на 90% "старых" андроид-боксов можно установить линукс. И пусть даже где-то он будет без аппаратного видео, но зачем нам видео? В общем мой пост не об этом...

Как правило на таких боксах совершенно отсутствует какой-либо GPIO. А без gpio какой нам толк от линукса на борту? Светодиодом не поморгать, какую-то релюху не включить, т.н. PS_ON толком не настроить. Одним словом теряется огромная часть возможного функционала.

Я нашел выход из этого бедственного положения - так называемый "программатор" на чипе ch341a - копеечный донгл, который давным давно припасен и валяется почти без дела у многих любителей ДиАйВэй (мало кто никогда не запарывал ни единого биос и прочего "епрома"). Так вот, на деле это никакой не "программатор", а самый настоящий, универсальный GPIO-шлюз для USB (а еще i2c/spi, parport, uart..). Функции программатора реализовываются программно поверх интерфейса шлюза. А бездарные маркетологи назвали это "программатор" и так и повелось с тех пор... Но в любом случае, это именно то, что нам нужно! 

Как правило донгл имеет на борту 8 GPIO, из них 6 полноценных (туда-сюда), а два недоделанных (только туда). И это не считая отдельно I2C, SPI и юарта - самое оно! 

Вот, что бы не расписывать все от и до я нашел весьма хороший пост на эту тему на английском - https://patrickelectric.work/blog/2018/ch341a-dongle/

Вкратце - нужно будет собрать модуль ядра и дальше уже рулить портами программно, хоть на питоне хоть на Си, либо просто и деревянно - echo "0" > /sys/class/gpio/gpio0/value По ссылке выше есть ссылки на все могущие понадобится случаи жизни, начиная от ссылок на модули ядра и заканчивая ссылками на высокоуровневые библиотеки.

Сама идея мне пришла буквально вчера, когда я изучал вопрос по организации PS_ON на принтере вообще и на малинке в частности. На плате я это дело пока что не проверял, но этим функционалом уже давно пользовался на разных других уст-вах. И вот буквально только что проверил на рабочем компе с Арч-линуксом - все удачно собралось и удалось "поморгать лампочкой".

В общем, по-тихоньку буду реализовывать. И если кому-то это станет интересно и захочется повторить, в чем я весьма сомневаюсь, но мало ли (потому и пишу этот пост) - спрашивайте, распишу хоть по-русски все шаги "от а до я".

31.10.2020 в 22:03
0

Октопринт прекрасно работает и на андроиде, под termux. Есть даже готовое собранное приложение, и рут не требуется. 

01.11.2020 в 06:01
0

Весьма дельное замечание. Не знал...

Тут все дело в том, что 3D-печатью я начал интересоваться не далее как пару месяцев тому. А вот с линуксом напротив, я с ним морочаюсь можно сказать со времени становления меня как личности (и линукса тоже)..))) Так что здесь я мыслил и действовал в соответствии со своим опытом...
По поводу Андроида приму к сведению, спасибо.
Но в этом случае остается еще один очень важный вопрос - gpio. Как дергать релюшки и засвечивать светодиодные ленты? Нет, наверняка есть какие-то решения для автоматизации под управлением андроида, есть какие-то usb-девайсы тоже, но я таких не знаю и мне кажется, что они будут весьма недешевы. А прикрутить ch341в режиме gpio или lpt к андроиду наверняка будет еще сложней.. (их у меня уже валяется парочка да и стоят они пару баксов/штука).

Хотя.. Ведь с поддержкой uart поверх usb в андроиде все нормально (программируют же ардуины как-то). Значит можно взять ту же BluePill копеечную, прошить ее соответствующей (уже готовой) прошивкой и получить не то что gpio управляемый из андроид, а даже i2c/spi и  jtag-отладчик в придачу..))
Вот, оказывается, сколько нам открытий чудных...

Спасибо за полезную информацию и пищу к размышлению.

01.11.2020 в 06:52
0

PS_ON лучше брать с платы принтера. В случае грозной ошибки thermal runaway из-за пробитого транзистора питание вырубится, т.к плата автоматически все выводы обесточивает.

Если этим делом будет рулить малинка, то так и останется на месте. Хотя, я могу ошибаться.

Октопринт я поиспользовал несколько месяцев и понял, что это не решение. Теперь валяется.

02.11.2020 в 06:22
0

Да, вы правы. Основную логику руления сигналом PS_ON нужно поручить плате принтера. В конце-концов мы для нее и организовываем всю эту свистопляску.
Для микрокомпьютера нужна лишь возможность кратковременно садить этот вывод на землю (что реализуется ногодрыгом) на пару сек, пока включится плата принтера и возьмет управление уже на себя (тоже посадив его на землю).
Таким образом мы сможем включать принтер когда угодно, хоть по таймеру. А дальше, по прошествии нескольких секунд, микрокомпьютер отпускает ногу и выключением управляет уже программно, посылая G-код принтеру и тот отпускает ногу (и выключается)...
Сумбурно но в общем понятно....

02.11.2020 в 07:37
0

И, кстати, почему не решение, что вы имели в виду?
Не решение задачи управления питанием или вообще, мол игрушка?
Сам-то я не могу знать, я еще даже не собрал до конца свой первый принтер. Хотя сегодня окончил последнюю часть - стол (проводку, плату внешнего мосфета и т.д, все своими руками) и осталось лишь его установить и все окончательно настроить..
В общем, я просмотрел несколько видео об октопринте и прочел два кратеньких обзора... И пока что вижу только положительные моменты, как минимум все гораздо удобнее просто голого марлина. Хочешь - пользуйся встроенным слайсером для быстрых мелочей, а нужно что-то сложное - печатай прямиком из куры или из репетир-хост. Плюс к этому огромное кол-во разных плагинов, удаленное управление и так далее.. Чего не хватает-то? Кто-то считает, что мол удаленное управление в случае с принтером вообще не реально. Меня не смущает удаленное управление сотней-другой серверов, а уж принтер в другой комнате или на другом этаже меня точно не испугает, наоборот - будет интересно все это завести и настроить, будет полезно хотя бы потому, что не придется туда-сюда бегать.
Да, есть мелкие жалобы на медленный юарт вообще, на лаги при печати и ватность интерфейса.. Блин, да у всех этих горе-обзорщиков стоит скорость юарта 115200, а о возможности тюнинга того же марлина они и вовсе не знают. Ни о каком профессионализме и глубоких знаниях предмета тут и речи нет, так что я не очень верю столь авторитетным обзорам и мнениям....

02.11.2020 в 08:56
0

именно по причине передачи потоковых данных через UART.

а это типичная скорость 115200, ну максимум 250000, ито уже периодически лезут ошибки.

И дело не в недостатке скорости. 115200/8= 14.4Кб в сек.

Возьмём файл для печати, допустим размером 687кб

Расчётное время печати 48 минут, или 2880 секунд, соплом 0.6мм

Приблизительная Скорость чтения = 2880/687=4.2Кб \сек

Для сопла 0.4мм скорость чтения еще ниже, 3.4кб\с

То есть имеем 3-4х кратный запас по скорости.

Однако имеем лаги при печати и ватность интерфейса.

Лаги:

Допустим в линию влезла помеха, данные исказились, приёмная сторона говорит "не совпадение, перешлите пакет еще раз". А чтобы печать не прерывалась идёт исчерпание буфера. Может так случиться, что и повторно переданный пакет не будет принят. Всё, буфер пуст, новых данных нет, ждём поступления.

Для решения, увеличиваем размер буфера.

// The ASCII buffer for serial input

#define MAX_CMD_SIZE 96

#define BUFSIZE 8

Но тогда увеличиваем ватность интерфейса. Решили увеличить скорость вентилятора, ну или допустим поставить на паузу на нужном слоя, а он будет печатать пока весь буфер не обновится.

При указанной цифре 8 задержка исполнения команды секунд 5. Можно и прозевать важный момент. 

Так что, самый надёжный способ, это читать данные непосредственно с флешки на плате принтера. Там канал связи другой.

Но марлин пользуется буфером, поэтому ватность всегда есть.

Но опыт это дело личное, не уговариваю.

03.11.2020 в 04:46
0

мндя.. с моей стороны было глупо строить теории на этот счет, ни разу не имев дела на практике...

наконец-то все собрал, подключил к компьютеру через RepetierHost..  и немного все потыкав я кажется начинаю понимать, что вы имеете в виду.

действительно, есть весьма большие тормоза в интерфейсе, вообще в скорости реакции на ту или иную команду.
только дело здесь вовсе не в UART. то есть не так - дело не в физической линии uart (скорости порта более чем, даже с огромным избытком), а так сказать в самом высоком уровне (по L7) обработки команд вида "текстовая команда - отклик". 

тут все в куче - и концепция буферов (FIFO) и парсинг текстовых данных, последующий ответ и парсинг его на другой стороне. все эти команды банально могут не помещаться в буфер целиком и в итоге, как принтер, так и комп, могут не понять что от них хотят или не дождаться полного ответа. добавим сюда однопоточность ардуины, блокирующий ввод/вывод и отсутствие асинхронности и т.д. и т.п. - в результате они запрашивают повторную передачу, а на той стороне тоже ждут ответа (заполнения буфера и прихода наконец-то прерывания) и так по-кругу, такие себе коллизии на самом высоком уровне.. ущербная концепция. нужно все переписывать под хоть какую-то многопоточность на стороне МК. 

но это все я наблюдаю, во-первых, на полностью дефолтном марлине. во-вторых, не так уж это и мешает, по крайней мере пока я еще ничего не успел даже начать печатать..

что ж, буду ковырять.. как говорится "свалу-то и нет у меня" - нужно делать дальше..))

03.11.2020 в 06:46
0

в этом плане в марлин то и настроек не предусмотрено, кроме размера буфера да скорости интерфейса.

Но ничего, много людей используют октопринт, вроде довольны. Говорят в такой связке лучше клиппер.

Лаги начинаются на больших, многополигональных, сложной геометрии моделях. Похоже дело именно в тех причинах, что Вы описали - запрос-ответ.

Я несколько месяцев использовал октопринт, иногда случались остановки печати с вылетом ошибки на сложных, больших моделях. Надоело пластик, нервы и время выбрасывать.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Наручный пистолет из кинофильма "Отряд Самоубийц". Проект из долгого ящика готов.

Мой первый запуск 3d печати

Обзор новых 3D-принтеров Anycubic Photon Mono, Mono X и Mono SE

Сушилка пластика для 3d печати своими руками

Детальки диорамы гаража.

Игольчатый и Матричный