Андрей Смирнов
Время чтения: ~13 мин.
Просмотров: 3

Smoothieboard — 32-битный ЧПУ контроллер для 3D-принтеров, лазерных резаков и фрезерных станков

8bf98f4ba62a747f2b1c7996760aed30.jpgКикстартер снова порадовал любителей 3D-печати, анонсировав проект Smoothieboard. Эта плата призвана заменить RAMPS, Sanguinololu и Generation Electronics, использующиеся в качестве контроллеров 3D-принтеров. В то время как большинство современной Open Source Hardware электроники использует 8-битные AVR микроконтроллеры (в том числе и Arduino), Smoothieboard имеет 32-битный ARM (LPC1768 Cortex-M3), что позволяет ему совершать быстрые и плавные движения, даёт более точную математику и глубокое планирование. Кроме того прошивка устройства модульна и легко модифицируема. А цена в зависимости от версии варьируется в пределах от 100 до 185 долларов США.

Управление

3d62504d1a18b46a3645de1a61a77c72.jpg Устройством можно управлять через USB (консоль и доступ к файлам), или веб-морду, подключив Ethernet кабель, либо вставив MicroSD карту с записанным на неё G-кодом. Настройки печати можно менять просто подключившись по USB и отредактировав файл с параметрами.

Сообщество

С 2010 года проект обзавёлся хорошим комьюнити

  1. IRC: (#smoothieware @ irc.freenode.net)
  2. Почтовая рассылка: groups.google.com/group/smoothieware-support иhttp://groups.google.com/group/smoothie-dev

Техническое исполнение

Кроме того:

  1. Контроллеры шаговых двигателей охлаждаются печатной платой с обширными областями медного покрытия
  2. Все основные разъёмы и контакты расположены на границах платы, для простоты подключения
  3. Цифровое управление текущими настройками шагового двигателя, позволяют забыть об измерении тока потенциометром, а просто прописать необходимый в конфигурационном файле

Модульность

Как уже упоминалось ранее, прошивка здесь модульна, т.е. добавления нового функционала достаточно добавить новую секцию в конфигурационный файл.

Совместимость

Smoothie дружелюбен. Он общается на том же языке, что и RepRap (Marlin/Sprinter), а также на старом добром GRBL. Т.е. если раньше вы пользовались ими, то всё ваше ПО будет работать с данной платой, что называется «из коробки».

Документация

Обширная документация доступна на сайте smoothieware.org.

Техническая спецификация

Микроконтроллер NXP LPC176x:

  • 96MHz — 120MHz 32-bit ARM Cortex-M3 Core, 64KB RAM, 512KB Flash

Биполярный шаговый двигатель Allegro A4982:

  • до 24V 2A микрошаговый 16x, цифровое управление током
  • от 3-х до 5-ти драйверов в зависимости от конфигурации

До шести полевых транзисторов:

  • 3 поддерживают до 24В 5А и ещё 3 до 24V 12A для управления внешними устройствами, такими как hotends, вентиляторы и heated beds.
  • версия 3X имеет два маленьких, 4X два больших и один маленький, а 5X 3 больших и 3 маленьких МОП-транзистора

Много возможностей для расширения: 4 разъёма для термисторов, 6 портов endstop, SPI, I2C, UART. USB, MicroSD слот, Ethernet. Простая настройка:

  1. Параметры берутся из конфигурационного файла без обязательной перекомпиляции
  2. Обновление поддерживает двоичные файлы, также не требующие перекопиляции
  3. Одновременный доступ к файлам и консоли через USB

Варианты комплектации

Типы плат:

  1. 3X (100$) и 3XC (125$) подойдут для лазерных резаков, небольших фрезеровальных станков, таких как ShapeOkos. Они имеют 3 контроллера шаговых двигателей два меленьких МОП-транзистора и не имеют Ethernet-разъёма
  2. 4X (130$) и 4XC (150$) подойдут для 3D-принтеров с одним экструдером, лазерных резаков и станков ЧПУ. Они имеют 4 контроллера, по два больших и малых МОП-транзистора и Ethernet порт.
  3. 5X (160$) и 5XC (185$) хватит для 3D-принтеров с двумя экструдерами и сложных экспериментальных моделей. Они имеют 5 контроллеров, Ethernet порт и по 3 больших и малых МОП-транзистора.

Комплектации X и XC отличаются друг от друга только тем, что в XC все коннекторы и разъёмы уже припаяны к плате.

Доставка

К 20 декабря доставка всех экземпляров должна завершиться. Стоимость международной доставки составляет 15$UPDATE Необходимая сумма была собрана в течение 48 часов.

Давно чесались руки попробовать собрать Smoothieware из исходников, вот только все никак не доходили. В основном для того, чтобы избавиться от ненужной мне Micro SD карты, которую постоянно приходится держать в разъеме платы. Честно говоря нигде не нашел инструкции как она компилируется, поэтому пришлось разбираться самостоятельно. Заодно расскажу с какими трудностями столкнулся, может кому-то и поможет.

В первую очередь смотрим сюда. Вся инструкция именно здесь. Для пользователей windows все делается легко. Сначала скачиваем исходники прошивки и распаковываем. В пути не должно содержаться кириллицы, пробелов. Лучше всего распаковать в корень нужного диска. Что бы собрать прошивку нам, пользователям windows, необходимо установить компилятор GCC, поэтому открываем только что распакованную папку Smoothieware-edge, в ней находим файл win_install.cmd

2019-06-21_20-08-23.png

и двойным кликом левой кнопки мыши запускаем его. Откроется окно командной строки и начнется установка компилятора, компьютер обязательно должен быть подключен к интернету. Ждем сообщения

Окно можно закрыть, компилятор успешно установлен. После установки компилятора в папке Smoothieware-edge появится файл BuildShell.cmd.

При желании “вшить” настройки прямо в прошивку, идем в Smoothieware-edgesrc и ищем файл config.default. Открываем его в блокноте, копируем в него весь текст из файла config.txt и сохраняем. Само собой предварительно все должно быть настроено и отлажено при помощи config.txt.

Теперь запускаем вышеупомянутый файл BuildShell.cmd, в открывшемся окне пишем make clean all

и жмем ENTER

Теперь пошла компиляция, ждем ее успешного завершения.

При удачном завершении компиляции, в папке Smoothieware-edgeLPC1768

находим файл main.bin, копируем на Micro SD карту, переименовываем в firmware.bin и прошиваем в плату. Теперь нет необходимости держать config.txt постоянно на карте, его можно удалить. Но вот сюрприз! Плата без SD карты работать отказывается! Ее наличие в разъеме, даже пустой, просто необходимо. Видимо это связано с инициализацией карты, победить не удалось. Так что прошивать настройки особого смысла не имеет. Тем не менее, отрицательный результат тоже результат.

Теперь о трудностях на которые наткнулся

Несколько дней не мог запустить плату на Smoothieware. В диспетчере устройств висело “неизвестное устройство”. Естественно к плате невозможно подключиться по USB. Пробовал по UART, тоже самое, плата не подает признаков жизни. Прошил для теста Marlin 2.0, плата определилась и ожила. Долго не мог понять что к чему, ровно до тех пор, пока не вытащил из слота карту памяти и не запустил плату. Она ожила, стала определяться в диспетчере устройств. Само собой дело было в кривом config.txt. Честно говоря никогда бы не подумал что из-за ошибки в этом файле плата может наотрез отказаться работать.

Метки: Smoothieware&nbsp&nbsp 2019-06-21&nbsp&nbsp &nbsp&nbsp Раздел: Прошивка, Электроника&nbsp&nbsp Автор: dark184 Просмотров: 2 942&nbsp&nbsp 6 комментариев

32-х битное совершенство. BIGTREETECH SKR v1.3 &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspСобираем прошивку Smoothieware для CNC + 3D1a83494f-5845-41c0-9041-10ace630d7db.jpg

  • Цена: 38.35 USD

Снова приветствую всех. Сегодня — обзор «помощника» 3d принтера — «умного» контроллера с сенсорным экраном.Краткая предысторияВот тут я делал обзор 3d принтера. С тех пор принтер претерпел несколько изменений: — я отказался от двух сопел, т.к. пользуюсь ими редко, да и идеально выровнять их не получается — не зря таки придумывают вот такие решения: 6883aa.jpg — вместо китайских подшипников — поставил подшипники скольжения Igus из трибопластика. — алюминиевые тяги заменил на карбоновые, при это не отказался от подшипниковых наконечников — оставив алюминиевый эффектор, сделал новый обвес для обычного клона е3d V6 — разборный, с двумя кулерами обдува зоны печати, при этом максимально сблизил плоскость сопла и плоскость пластины эффектора — поменял штатную плату управления GT2560 на 32-bit MKS SBASE — штатный Z-probe выбросил, поставив клон BLTOUCH — заменил штатный БП на 500вт-ый ATX, подключив PS_ON к плате управления, для программного запуска БП — в качестве принт-сервера поставил Beelink Z83II с Simplify3d на борту. Вот такой сейчас («поздоровайся с дядями и тетями»):54d25e.jpg Итак, мой принтер был обустроен для работы по сети, и с заменой платы — потерял ручной контроллер с экранчиком. Могу со всей ответственностью заявить — невелика потеря, т.к. не могу себе представить, для каких таких манипуляций мне крайне необходим сейчас ручной контроллер (ну может быть только для того, что бы катушку поменять или по месту откалибровать высоту нуля при смене различных покрытий) Но раз уж магазин предложил взять что-нибудь на обзор — решил я разобраться раз и навсегда с этой штукой — сенсорным контроллером MKS TFT 32. Итак, через некоторое время я получил вот такую скромную коробочку:efb06a.jpg Комплектация предельно скромная — сам контроллер и кабель к нему, больше ничего. ТТХ: 1. 3.2 дюймовый сенсорный цветной экран 2. Поддержка USB флешки и SD карты (в т.ч. через внешний SD кардридер ~5.5$) 3. Простое обновление прошивки 4. Поддержка WIFI модуля MKS HLKWIFI (на основе модуля HLK-RM04), 18-22$ 5. Поддержка прошивок Marlin, Smoothieware и Repetier. 6. Поддержка функции возобновления печати при отключении питания (требуется модуль MKS DET ~9-15$) или окончании филамента (требуется датчик ~7-8$), функции отключения блока питания после окончания печати (требуется модуль MKS PWC ~13-20$). 7. Возможность смены дизайна GUI 8. Возможность добавления пользовательских функций Примечание: дороговато обходятся «обвесы», дороговато… Сам контроллер по сути представляет собой самостоятельное, отвязанное от прошивки принтера устройство на базе ARM-микроконтроллере STM32F107VCT6, взаимодействующее с платой принтера по протоколу UART при помощи команд GCODE. Соответственно никакой вычислительной нагрузки на плату не возлагается.

На картинке ниже привожу распиновку:c5e3c2.jpgОб экране. Экран в контроллере просто адский, я такие видел давным-давно. Инверсия от углов такая, что видимость для одного глаза отличается от видимости для другого, цвета переливаются всеми ээээ цветами радуги, где какой задумывался — еще надо догадаться. Отрисовка интерфейса происходит неторопливо, солидно (и это она еще ускорилась в новой прошивке, в старых «тормозила» больше) Отклик хороший, ложных срабатываний нет (в новой прошивке пофиксили косяки и убрали опцию калибровки экрана от греха подальше) На скорую руку соорудил корпус для контроллера
Подключив в принтеру, прежде всего решил обновить прошивку до v.2.0.
На гитхабе производитель выложил прошивки, файлы графики интерфейса, конфигурации, софт для подготовки картинок и всякие описания. Причем дизайны интерфейса бессовестно стырены у энтузиастов. Итак, для прошивки необходимо: 1. Скопировать на SD карту файл прошивки mkstft28.bin (пусть не смущает в названии «28» — прошивки одинаково подходят и для TFT28 и TFT32), папку с графикой в формате bin, и файл конфигурации.Содержание конфигурационного файла с моими комментариями 2. Вставить SD-карту в кардридер контроллера и подать питание 3. Прошивка автоматически установится, оставив на карте копии содержимого, изменив расширения.
Сам интерфейс легко перерисовать самому. Для этого необходимо нарисовать пиктограммы, соблюдая на выходе положенный размер, а потом переконвертировать их в формат bin при помощи программы Image2LCD. Попробовал несколько вариантов графики интерфейса, вот один из удачных (его-то китайцы и позаимствовали для v.2.0) от Isaac Norris:
и остановился вот на этом:
Навигацию GUI контроллера я по традиции свел в наглядную схему.4866ec.jpg Примечание: производитель дает на выбор 3 файла прошивки версии 2.0: classic, retro, simple, которые отличаются раскладками корневых меню (в схеме отличия указаны). Прошивки — закрытые и поэтому комьюнити заслужено посылает в его сторону лучи поноса (как это уже было с smoothieware в mks sbase) Несколько косяков GUI и функционала: 1. В classic недоступна одна из функций, для нее просто нет места в шаблоне, скрытом в прошивке. 2. Во всех прошивках нет возможности активировать все 6 пунктов пользовательских опций для меню печати (5 — максимум), по той же причине. 3. Что за функция «continue» — я так и не понял. Для возобновления прерванной печати есть отдельное меню с кнопкой «resume», кнопка «continue» уводит туда же, но контроллер «зависает» 4. В GUI не предусмотрен вывод координат сопла, состояния связи с платой. 5. Меню ручной калибровки — бесполезно для дельта-принтеров, т.к. параметры в «конфиге» не предусматривают установку Z-координат, при это при выполнении каждой команды контроллер отправляет голову «домой». Что произойдет, если стоящая в парковке дельта попытается переместить эффектор не уменьшая Z-координату — думаю, объяснять не надо. Вместе с тем, интерфейс довольно продуман и удобен. Рассмотрим дополнительные возможности контроллера:Функция сохранения/продолжения печати при отключении работает следующим образом: 0. Пропало внешнее питание 1. Если подключен ИБП по прилагаемой схемеf21b41.jpg то головка принтера успевает отъехать на заданное в конфигурационном файле контроллера расстояние и контроллер становится на паузу на время, пока «жив» ИБП 2. Если ИБП нет — головка, соответственно, просто останавливается, а контроллер отключается 3. После возобновления питания контроллер, если бы выключен, включается в состоянии паузы (если не отключался, то уже стоит на паузе, как я писал выше) 4. Для продолжения печати необходимо нажать соответствующую кнопку в экранном меню. Функция хорошая, но для полного эффекта необходим ИБП, иначе замершее в точке печати сопло «стравит» (как вовремя остывания, так и при нагреве после продолжения печати) каплю пластика или расплавит рядом стоящие тонкие детали. Пример работы механизма на видео (не моего, а уважаемого eta4ever с одного сайта, посвященного 3d печати) Я попробовал вырубить питание во время печати, после включения — появилось меню продолжения печати и по нажатию на соответствующую кнопку — печать успешно продолжилась. Полезная штука, даже без ИБП.Функция сохранения/продолжения печати при окончании филамента описана в мануале вскользь, дескать подключите модуль к пину PB1 и «+» или «-«, в зависимости пассивный или активный у Вас датчик. На картинке с распиновкой вы видели какой «датчик» окончания филамента продается 🙂 По мне — так достаточно бесполезная штука, но это отличный способ сделать аппаратную кнопку паузы (сам пока еще не пробовал) — ее иногда очень не хватает (например, для «запечатывания» в модели гаек) Функция отключения питания после окончания печати. Требуется релейный модуль модуль MKS PWC, который может подключаться одновременно и как плате управления и к контроллеру.f30e2c.jpg На мой взгляд, для тех, у кого ATX блок питания — ненужная штука, все можно сделать через PS_ON.Бросающиеся в глаза аппаратные минусы: — не работает при отключенном внешнем питании (т.е., например, моя MKS SBASE от USB компьютера работает, но при этом MKS TFT мертвее мертвого до момента пока не будет включен БП) — отсутствие доступа к SD-карте платы принтера. — иногда команды от кнопок интерфейса до «мамки» доходят с задержкой (но возможно это из-за того, что к плате параллельно подключен и mini pc с Simplify 3d), причем во время процесса самой печати никаких «затыканий» нет. Вывод: в очередной раз убеждаюсь, что MakerBase — торопыги, спешащие делать деньги без нормального «допила» вещи (как, впрочем, и не только они, из числа производителей высокотехнологичной продукции). Вроде хорошая задумка, но отсутствие нормальной поддержки (их мануалы, это вообще песня. такое впечатление, что их делает бригада первоклашек), сырость прошивок и псевдо-проприетарщина, копеечные опции по цене самолета. Вобщем все, как у всех. Поэтому устройство является типичным «поделием» MKS — с хорошей задумкой, аккуратным исполнением, но с удешевлением аппаратной базы и сырым софтом. Как просто контроллер с экранчиком — дорого, как полноценное управление — сыро. Но при желании пользу извлечь, конечно, можно. Возможность произвольно задавать свои макросы/скрипты для пользовательских кнопок — это здорово. Ну и в заключение — выращенная при непосредственном участии контроллера голова профессора Доуэля29cd8a.jpg Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта. Используемые источники:

  • https://habr.com/post/195682/
  • https://3deshnik.ru/blogs/dark184/sobiraem-proshivku-smoothieware-dlja-kontrollera-lpc1768
  • https://mysku.ru/blog/china-stores/50193.html

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации