Elektronikpaket för CNC -> 3D-skrivare

[Agwan]

Jag har tagit mitt förnuft till fånga när det gäller RS-232-TTL:en över kablaget. Det kommer ju inte att fungera om kabeln när några meter. Så jag satte in en RS-485-krets på den. Det blir lite krångligare i mjukvaran eftersom det inte kan gå data åt båda håll samtidigt. Men det skall väl gå att hantera så länge man låter datorn polla och det är inte så mycket som skall sägas heller.

Sedan har jag inga skyddsdioder på optokopplarna. Och det finns en del plats kvar på kortet, så det är nog dumt att inte lägga dit någon slags footprint för dem iaf.

I övrigt så är komponentplaceringen klar och jag tror det kan bli ganska så bra. Det är motordrivaren som är största svårigheten. Har aldrig jobbat med den kretsen tidigare. Sedan är det expriment att PWM:a ströminställningen.

Jag fick tid igår också att prova spänningsregleringen till digitaldelarna. Och det ser ut att fungera bra. Det är en switchad lösning eftersom jag vill kunna ha en rätt så fritt vald matningsspänning. Vilket iofs inte är helt 100 för eventuell kylfläkt. Antingen så får man välja att mata den delen av kortet med en spänning som är avpassad för fläkten, eller om man matar med högre spänning så måste fläkten PWM:as. Vi får se hur det går, vet faktiskt inte vad det är för spänning på fläkten som sitter på min extruder.

Får se om det blir routande ikväll.

[Agwan]

Sådär ja, routandet klart. Blev inte jättesnyggt med alla signaler, men de viktiga tror jag att jag fått till bra. Det blev lite trångt runt motordrivaren eftersom jag valde att köra på lite bredare ledare och större separation än jag brukar för att möjligen hålla priset nere på korten lite.

Jag har inte fått extrudern ännu vilket är lite störande. Den har legat på postverket i NY sedan den 5:e och inget har hänt. Eventuellt blir det lite ändringar när jag väl får den.

Om den inte kommer snart så beställer jag korten ändå så att jag har något att testa med. Men det kvarstår tillputsning av silk och mek-ritning.

[Agwan]

Nu är kortet färdigt för beställning. Jäkligt surt bara att 10 gånger så många kort kostar 50% mer. Men behöver något fixas så har man 50% högre pris för ett eller två fungerande kort (det går ju alltid att patcha så det funkar). Vette fasen hur jag skall göra.

Edit: Nu är det beställt. Kommer få så att jag kan göra några stycken kort iaf. Får se om jag vill sätta på två extruders på fräsen. Vore smidigt att ha en för sån där vattenlöslig stödstruktur och en för vanliga plasten.

Edit 2: Ah vad smidigt. Snarast möjligt efter att man beställt kretskorten så lossnar paketet med extrudern från amerikanska tullen eller var den nu satt i 10 dagar. Bara för att med minsta möjliga marginal undvika en eventuell förändring av PCB för att passa att montera på extrudern.

[Agwan]

Det var då .... vad segt saker skall gå. Det var 14 dagar sedan USPS hämtade upp extrudern hos MakerBot, och det var fyra dagar sedan paketet landade i Malmö. Skall det måsta ta två-tre veckor för ett paket från NY och hit. Man undrar ju om de hade tänkt skicka det med Titanics returfärd.

Kretskorten beställde jag med åtta dagars leveranstid. Efter tre dagar får jag ett mail om att de vill att jag skall betala i förskott och att tiden börjar räknas från den dagen pengarna sitter på deras konto. Men då tillåter inte Swedbank att man gör en banköverföring till ett internationellt konto utan att de först verifierar mottagaren. Så då tar det minst två dagar bara att lägga in överföringen. Och sedan säkert två bankdagar till att överföra pengarna. Så de åtta dagarna blir nog minst tre veckor de också.

[Agwan]

I förrgår damp extrudern ner i brevlådan. Jag hade väl anat att det skulle vara i delar, men hoppats på att den skulle vara monterad.

bild7.JPG

Efter en stunds pillande så gick den att få ihop. Men instruktionen var gjord för att matcha MakerBotten, så kablarnas orientering var inte alls som jag ville ha dem. Jag skall ju in med dem på ett och samma kort i princip på extrudern. Så det blev att dela lite här och var och vrida om.

image7.jpeg

Nu är det bara att vända på att korten skall anlända. Alla komponenter finns på plats redan.

Någon som vet hur det fungerar med temp-sensorn. Går det att klippa sladden vart som helst, eller sitter det någon kompensering eller något på andra änden från sensorn. Jag tänker på den här bilden:

[Hedis]

Du kan kapa typ-k kabeln vart du vill, det viktiga är materialvalen i anslutningspunkterna. (eller snarare temp kompensering för anslutningspunkten från typ-k kabeln, cold-junction)

[Agwan]

Det blir ju rätt många material"val" på vägen in till chippet som läser av. Kabel->skruvplint->lödtenn->kopparledare->lödtenn->chipben->bondtråd->kiselchip. Fast alla övergångar är lika för båda ledarna förutom vid skruvplinten där de två olika ledarna från sensorn skruvas in. Det kanske bara är den övergången som påverkar.

Aja, nu vet jag att jag kan kapa den kort om jag vill i vilket fall som helst. Behövs kompensation så behövs den oavsett lång eller kort sensorkabel. Tackar för ditt svar.

[Agwan]

Nu har jag fått feedback från kretskortstillverkaren. De planerar att skicka korten på onsdag denna vecka. Så har jag tur har jag korten hos mig innan helgen vilket betyder lödning under helgen. Det är alltid lika spännande att dra igång ett nytt kretskort. Speciellt om man använder komponenter man aldrig använt innan, så som stegmotordrivaren och temp-sensorn här. Och så finns det lite frågetecken runt hur mycket styrning av hot-end och fläkten påverkar temperaturmätningen i form av störningar. Iofs går det att göra en paus i hot-end-regleringen i några millisekunder medan man mäter av temp-sensorn, men helst skall inte det behövas.

Har någon här lite mer koll på fysiken runt hot-end och styrningen av dess temperatur. Jag har läst om ett gäng metoder för att styra temperaturen, den ena mer avancerad än den andra. Och jag förstår inte varför den skall behöva vara så avancerad. Är det viktigt att temperatyren styrs otroligt noga? I så fall undrar jag varför man väljer K-elementsavläsare som har en upplösning på 0.25 grader. Det i sig är ju rätt grovt. Jag skulle prova en reglering av typen, är temperaturen under den önskade, slå på värmaren, är temperaturen över, slå av.

[Agwan]

Äntligen har korten kommit. Till råga på allt skulle UPS strula med leveransen också, skulle haft dem igår egentligen.

Men nu så... Monterade direkt spänningsregleringen och den snurrade in på nära 3.3V så som tänkt.

Näst på tur var processorn som gick bra att programmera upp. Det brukar vara mitt första test, att det går att göra chip erase och sätta fuse-bitarna.

Efter det kopplade jag upp kortet mot datorn och rättade lite buggar i den PC-programvara jag skrivit för att styra extrudern och den firmware jag skrivit till processorn på kortet. Alltid är det något som behöver fixas till. Men sedan gick det att skicka över testvärden fram och tillbaka.

Så till temperaturmätning. Efter några buggar där i koden fixade så blev det en temperatur. Dock så är den ungefär 107 grader C i ett rum med ca 22.5 graders temp. Har jag kopplat in något fel? Har jag samma problem som andra beskriver som beror på för dålig anslutning mellan sensorn och MAX31855:an? Men andra har haft runt 20 grader fel. Ca 100 grader är ganska så nära mina 22.5 gånger 4. Så möjligen har jag någon bugg till i koden där jag shiftar ner det utlästa värdet två steg för lite. Värdet ligger ju lite underligt som 14 bitar av 32 i det utlästa talet. Alternativt är det något med referenstemperaturen som också går att läsa ut. Jag skulle gissa att man inte behöver kompencera med den utan att det gör automatiskt, men det behöver kollas upp ordentligt. Felsökning hade fortsatt om det inte var för att så snart MAX31855:an är igång så slutar programmeringen med ISP mkII:an att fungera. Det verkar som att den stör ut programmeringen genom att svara när ISP:n frågar processorn. Något problem med att chip select går låg istället för att ligga kvar hög? Har aldrig haft det problemet tidigare med några andra SPI-enheter. Kanske behövs en pull-up på den.

Jag gick vidare istället med att montera trissorna för fläkt och värmeelement. Och av och på fungerar de fint att styra. Fläkten spinner igång och heatern värmer extrudern. Frågan är om/hur en PWM:ad signal stör på kortet. Fläkten tror jag går bra, men heatern är lite mer kraft. Tempsensorn stiger iaf i värde när heatern är på, vilket är lovande.

Nästa steg är att få igång stegmotordrivaren. Men det får bli en annan kväll.

Såhär ser uppkopplingen ut för närvarande:

bild(3).JPG

Och programvaran jag tänkte styra eller iaf ställa in med ser i dagsläget ut såhär:

ExtruderControl.jpg

Den skall uppdateras en hel del till innan allt går att ställa in som tänkt.

[Agwan]

Tror att jag knäckt problemet med programmeringen. Jag kommer ihåg när jag började med AVR:er för 8-10 år sedan att jag läste att om man hade enheter på SPI-bussen så skall man ha en serieresistor på SPI-bussen efter kopplingen mellan µC och ISP-kontakten ut mot resterande SPI-enheter för att förhindra att de kommer in och stör under programmeringen. Jobbigt med kunskap som man haft en gång och sedan glömt bort... Det går lätt att fixa iaf.

[sm2wmv]

Eller gör man det snyggt och sätter en logisk gate som är kopplad till reset-pinnen som helt enkelt kopplar bort SPI-bussen när reset dras och det är dags att programmeras. En buffer som har tristate-utgång genom en enable-pinne. Har använt en nyss men har inte där jag sitter typnr.

[Agwan]

Är det snyggare? Förklara hur du tänker så kanske man kan lära sig något nytt.

Jag har för mig att det var Atmels egna förslag att sätta in en resistor i serie. Skall göra en sökning på deras hemsida. Problemet måste ju vara att chip select blir låg eftersom processorn "dör". Har SPI-slavarna bara en svag pull-up så skall de inte kunna komma in och störa.

Så enligt mitt tänk skall man bara se till att alla SPI-enheter har en pull-up på sin chip select för att hålla dem borta från bussen. Dessutom tar det hand om start-up-förlopp innan processorn är igång även om man inte har ISP inkopplad.

Edit:
http://www.atmel.com/Images/doc0943.pdf sid 3
http://www.atmel.com/Images/doc2521.pdf sid 6
Men Atmel föreslår resistorer på MISO, MOSI och SCK. SCK känns mest som att det är ifall AVR:en är slav och någon annan kan tänkas vilja klocka den och då stör ISP. MOSI skyddar också vid det fallet, men även enheter på SPI-bussen som kan tänkas konfigureras fel om de läser av ISP:n. Mitt förslag i mitt fall är att sätta en resistor som pull-up antingen på CS på slaven, eller en serieresistor på MISO-linan. MOSI finns ju inte på den heller.

[sm2wmv]

Ja det är sant, i det här fallet när det gäller en SPI-buss så är det inte "fult" att göra det med ett se till att CS är hög. Jag tänkte mer allmänt när du har digitala I/O som inte är tri-state som i fallet med SPI. Då brukar en del sätta motstånd och i princip "forcera" en pinne hög, då är det finare att sätta en gate istället som gör utgången till tri-state.

[Agwan]

Ah, du tänker att man drar den fast till matningsspänningen? Ja det är ju inte snyggt. Jag såg när jag googlade att en del gör så, utan att jag riktigt förstod anledningen. Jag menar att koppla den i serie med ledaren så att slavarna ute på linan får svag drivförmåga och ISP:n vinner.

[Agwan]

Att sätta en pull-up på chip select gjorde varken till eller från. Det räckte inte heller att sätta serieresistor på MISO, utan det behövdes på SCK också. Eller iaf minst SCK. Lika bra att sätta på båda. Nu fungerar det att programmera med tempsensorchippet på iaf.