Подключаем электронику RAMPS 1.4 к 3D принтеру на примере Mendel90
RepRap Arduino Mega Pololu Shield 1.4
Все провода желательно сразу подписывать.
RAMPS 1.4 это шилд (надстройка) для Arduino Mega 2560. Ардуина управляет всей работой 3D принтера.
Плата RAMPS 1.4 одевается поверх Arduino и все подключения, кроме USB, осуществляются через неё. Питание 12В на Arduino подаётся через RAMPS 1.4.
Двухэкструдерная схема подключения
Наша схема подключения
Питание RAMPS 1.4 происходит от блока питания на 12В 30А. Для использования одной пары проводов от блока питания можно припаять перемычку на плюсы, минусы уже соединены.
Для надёжности питания я припаял провода, вместо использования винтового соединения в разъёмах, а разъёмы оставил под другие нужды..
(на этой фотографии тоже припаяна перемычка, но в другом месте)
Обычно используют билинейные шаговые двигатели на 1,7А типоразмера Nema 17. Провода желательно свить в косички для защиты от наводок.
Схема выводов. Цвета могут быть перепутаны, но пары легко прозвонить мультиметром.
Шаговый двигатель работает через драйвер. Ещё их называют StepStick. Для RAMPS 1.4 выпускают два вида драйверов A4988 и DVR8825. Они отличаются током, выдаваемым на шаговый двигатель и минимальным микрошагом. Обязательно использовать радиатор. Обдув желателен. А если стол запитан не через реле, то обдув обязателен.
Ток на драйвере подстраивается опытным путём, гоняя 3D принтер на высокой скорости по всем координатам. Оптимальным считается, когда шаговые двигатели уже не гудят и ещё не пропускают шаги.
A4988
Максимальный ток 2А
Минимальный микрошаг 1/16 шага
Ток регулируется подстроечным резистором. По часовой стрелке - повышение тока.
Установка микрошага перемычками на RAMPS 1.4
DVR8825
Максимальный ток 2,2А
Минимальный микрошаг 1/32 шага
Ток регулируется подстроечным резистором. По часовой стрелке - понижение тока.
Установка микрошага перемычками на RAMPS 1.4
Перемычки установки микрошага на RAMPS 1.4 находятся под драйверами шаговых двигателей. Обычно используются A4988 с микрошагом 1/16 - все перемычки установлены.
P
Двигатели оси Z можно подключать:
И здесь же настраивается использование отдельного концевика на второй шаговик
#define Z_DUAL_ENDSTOPS
#ifdef Z_DUAL_ENDSTOPS
#define Z2_STEP_PIN E2_STEP_PIN // Stepper to be used to Z2 axis.
#define Z2_DIR_PIN E2_DIR_PIN
#define Z2_ENABLE_PIN E2_ENABLE_PIN
#define Z2_MAX_PIN 36 //Endstop used for Z2 axis. In this case I'm using XMAX in a Rumba Board (pin 36)
const bool Z2_MAX_ENDSTOP_INVERTING = false;
#define DISABLE_XMAX_ENDSTOP //Better to disable the XMAX to avoid conflict. Just rename "XMAX_ENDSTOP" by the endstop you are using for Z2 axis.
#endif
Пины концевиков RAMPS 1.4 смотрим в pins_RAMPS_13.h. Выбираем не используемый пин и подставляем в Z2_MAX_PIN и подключаем второй концевик в выбранное гнездо
#define X_MIN_PIN 3
#define X_MAX_PIN 2
#define Y_MIN_PIN 14
#define Y_MAX_PIN 15
#define Z_MIN_PIN 18
#define Z_MAX_PIN 19
#define Z_DIR_PIN 48
#define Z_ENABLE_PIN 62
#define E1_STEP_PIN 46
#define E1_DIR_PIN 48
#define E1_ENABLE_PIN 62
Если нужен второй двигатель по Х или Y, то для использования драйвера второго экструдера в файле STEPPER.CPP надо исправить строчки, которые относятся к тому, по какой оси будут дублироваться команды.
Если второй двигатель стоит по Х:
было
#ifdef Z_DUAL_STEPPER_DRIVERS
WRITE(Z2_DIR_PIN,INVERT_Z_DIR);
#endif
стало#ifdef Z_DUAL_STEPPER_DRIVERS
WRITE(Z2_DIR_PIN,INVERT_X_DIR);
#endif
Концевые выключатели (концевики, endstop, limit switch).
Наиболее часто используются оптические и механические концевые выключатели. Оптические из-за своей природы могут быть ненадёжны, поэтому их не рассматриваю. Узнать состояние концевиков можно командой M119. Обычно ставят 3 концевика в положении HOME и софтовое ограничение в прошивке. Остальные концевики рассчитаны на сбой, но шаговики слабые и повреждений не наносят, просто пропускают шаги при достижении препятствия. А по оси Z у Mendel90 должны гайки выкручиваться из кареток при давлении хотэнда на стол.
Правильное подключение механических концевых выключателей в положении MAX. У оптических концевых выключателей используется дополнительно плюсовой контакт.
Подключение термисторов.
Термистор можно проверить мультиметром как резистор. Подсоединил к мультиметру - 87 кОм. Зажал пальцами - сопротивление стало падать, оно вообще не стоит на месте.
Также существуют термопары, но их редко подключают к RAMPS 1.4, так как нужна плата-адаптер. При подключении термопары важно соблюдать полярность.
Термистор стола и термистор горячего конца (хотэнда).
Подключение нагреваемого стола через реле.
Температура столика зависит от тока подаваемого на него. Сила тока зависит от сопротивления столика, сечения проводов до столика и мощности блока питания. А также от качества теплоизоляции внутренней полости столика.
Реле ставится для разгрузки силового транзистора и снижения нагрева платы электроники, в общем для надёжности. Или для разделения на два блока питания, электроники плюс хотэнд и отдельно для нагрева столика (можно повысить напряжение и ускорить нагрев).
Я имел дело с четырьмя столиками. При блоке питания 360 ватт они разогревались до 113-120 градусов, а скорость зависела от толщины проводов и теплоизоляции поверх столика на время разогрева.
Автомобильное реле
Твердотельное реле
Подключение нагрева хотэнда.
Подключение вентилятора обдува детали.
Подключение вентилятора охлаждения хотэнда, освещения и других потребителей напряжения 12 вольт.
Подключаем в разъём питания RAMPS.
Подключение LCD панели управления (экранчика).
На задней стороне мы видим два гнезда для подключения шлейфов, слот SD карты и регулятор яркости.
Подключение к RAMPS 1.4 происходит через переходник. Гнёзда так-же подписаны EXP1 и EXP2 для правильного подключения.
Переходник уже подключается к RAMPS 1.4
При правильном подключении и настройки экран будет работать даже при питании RAMPS только от USB кабеля.
Все провода желательно сразу подписывать.
RAMPS 1.4 это шилд (надстройка) для Arduino Mega 2560. Ардуина управляет всей работой 3D принтера.
Плата RAMPS 1.4 одевается поверх Arduino и все подключения, кроме USB, осуществляются через неё. Питание 12В на Arduino подаётся через RAMPS 1.4.
Двухэкструдерная схема подключения
Наша схема подключения
Питание RAMPS 1.4 происходит от блока питания на 12В 30А. Для использования одной пары проводов от блока питания можно припаять перемычку на плюсы, минусы уже соединены.
Для надёжности питания я припаял провода, вместо использования винтового соединения в разъёмах, а разъёмы оставил под другие нужды..
(на этой фотографии тоже припаяна перемычка, но в другом месте)
Обычно используют билинейные шаговые двигатели на 1,7А типоразмера Nema 17. Провода желательно свить в косички для защиты от наводок.
Схема выводов. Цвета могут быть перепутаны, но пары легко прозвонить мультиметром.
Шаговый двигатель работает через драйвер. Ещё их называют StepStick. Для RAMPS 1.4 выпускают два вида драйверов A4988 и DVR8825. Они отличаются током, выдаваемым на шаговый двигатель и минимальным микрошагом. Обязательно использовать радиатор. Обдув желателен. А если стол запитан не через реле, то обдув обязателен.
Ток на драйвере подстраивается опытным путём, гоняя 3D принтер на высокой скорости по всем координатам. Оптимальным считается, когда шаговые двигатели уже не гудят и ещё не пропускают шаги.
A4988
Максимальный ток 2А
Минимальный микрошаг 1/16 шага
Ток регулируется подстроечным резистором. По часовой стрелке - повышение тока.
Установка микрошага перемычками на RAMPS 1.4
DVR8825
Максимальный ток 2,2А
Минимальный микрошаг 1/32 шага
Ток регулируется подстроечным резистором. По часовой стрелке - понижение тока.
Установка микрошага перемычками на RAMPS 1.4
Перемычки установки микрошага на RAMPS 1.4 находятся под драйверами шаговых двигателей. Обычно используются A4988 с микрошагом 1/16 - все перемычки установлены.
P
Двигатели оси Z можно подключать:
- параллельно - каждый штекер в своё гнездо. Это стандартное подключение к RAMPS 1.4. Могут быть проблемы с рассинхронизацией двигателей, если есть разница в сопротивлении обмоток двигателей.
- последовательно по схеме, одним штекером. При последовательном включении проблем быть не должно.
- каждый на отдельный драйвер - второй подключается к незадействованному драйверу второго экструдера. Для этого нужно в прошивке Marlin раскомментировать строку во вкладке Configuration_adv.h
И здесь же настраивается использование отдельного концевика на второй шаговик
#define Z_DUAL_ENDSTOPS
#ifdef Z_DUAL_ENDSTOPS
#define Z2_STEP_PIN E2_STEP_PIN // Stepper to be used to Z2 axis.
#define Z2_DIR_PIN E2_DIR_PIN
#define Z2_ENABLE_PIN E2_ENABLE_PIN
#define Z2_MAX_PIN 36 //Endstop used for Z2 axis. In this case I'm using XMAX in a Rumba Board (pin 36)
const bool Z2_MAX_ENDSTOP_INVERTING = false;
#define DISABLE_XMAX_ENDSTOP //Better to disable the XMAX to avoid conflict. Just rename "XMAX_ENDSTOP" by the endstop you are using for Z2 axis.
#endif
Пины концевиков RAMPS 1.4 смотрим в pins_RAMPS_13.h. Выбираем не используемый пин и подставляем в Z2_MAX_PIN и подключаем второй концевик в выбранное гнездо
#define X_MIN_PIN 3
#define X_MAX_PIN 2
#define Y_MIN_PIN 14
#define Y_MAX_PIN 15
#define Z_MIN_PIN 18
#define Z_MAX_PIN 19
- каждый на отдельный драйвер - переназначением пинов во вкладке Pins.h. То есть пины драйвера оси Z дублируем в константы драйвера второго экструдера. Например:
#define Z_DIR_PIN 48
#define Z_ENABLE_PIN 62
#define E1_STEP_PIN 46
#define E1_DIR_PIN 48
#define E1_ENABLE_PIN 62
Если нужен второй двигатель по Х или Y, то для использования драйвера второго экструдера в файле STEPPER.CPP надо исправить строчки, которые относятся к тому, по какой оси будут дублироваться команды.
Если второй двигатель стоит по Х:
было
#ifdef Z_DUAL_STEPPER_DRIVERS
WRITE(Z2_DIR_PIN,INVERT_Z_DIR);
#endif
стало#ifdef Z_DUAL_STEPPER_DRIVERS
WRITE(Z2_DIR_PIN,INVERT_X_DIR);
#endif
Концевые выключатели (концевики, endstop, limit switch).
Наиболее часто используются оптические и механические концевые выключатели. Оптические из-за своей природы могут быть ненадёжны, поэтому их не рассматриваю. Узнать состояние концевиков можно командой M119. Обычно ставят 3 концевика в положении HOME и софтовое ограничение в прошивке. Остальные концевики рассчитаны на сбой, но шаговики слабые и повреждений не наносят, просто пропускают шаги при достижении препятствия. А по оси Z у Mendel90 должны гайки выкручиваться из кареток при давлении хотэнда на стол.
Правильное подключение механических концевых выключателей в положении MAX. У оптических концевых выключателей используется дополнительно плюсовой контакт.
Подключение термисторов.
Термистор можно проверить мультиметром как резистор. Подсоединил к мультиметру - 87 кОм. Зажал пальцами - сопротивление стало падать, оно вообще не стоит на месте.
Также существуют термопары, но их редко подключают к RAMPS 1.4, так как нужна плата-адаптер. При подключении термопары важно соблюдать полярность.
Термистор стола и термистор горячего конца (хотэнда).
Подключение нагреваемого стола через реле.
Температура столика зависит от тока подаваемого на него. Сила тока зависит от сопротивления столика, сечения проводов до столика и мощности блока питания. А также от качества теплоизоляции внутренней полости столика.
Реле ставится для разгрузки силового транзистора и снижения нагрева платы электроники, в общем для надёжности. Или для разделения на два блока питания, электроники плюс хотэнд и отдельно для нагрева столика (можно повысить напряжение и ускорить нагрев).
Я имел дело с четырьмя столиками. При блоке питания 360 ватт они разогревались до 113-120 градусов, а скорость зависела от толщины проводов и теплоизоляции поверх столика на время разогрева.
Автомобильное реле
Твердотельное реле
Подключение нагрева хотэнда.
Подключение вентилятора обдува детали.
Подключение вентилятора охлаждения хотэнда, освещения и других потребителей напряжения 12 вольт.
Подключаем в разъём питания RAMPS.
Подключение LCD панели управления (экранчика).
На задней стороне мы видим два гнезда для подключения шлейфов, слот SD карты и регулятор яркости.
Подключение к RAMPS 1.4 происходит через переходник. Гнёзда так-же подписаны EXP1 и EXP2 для правильного подключения.
Переходник уже подключается к RAMPS 1.4
При правильном подключении и настройки экран будет работать даже при питании RAMPS только от USB кабеля.