Dr. Martin Henschke - Projekte

RADDS für den Arduino Due

RADDS ist die Abkürzung für "RepRap Arduino-Due Driver Shield" und ist ähnlich aufgebaut wie das weit verbreitete RAMPS 1.4 von Johnny Russell.

RADDS heizt

Das RADDS-Board bietet folgende Anschlussmöglichkeiten:

  • 6 Schrittmotoren, z.B. 3 Achsen und 3 Extruder (2 Treiber sind mit doppelten Stiftleisten zum Parallel-Betrieb von 2 Motoren ausgestattet, z.B. z-Achse beim Mendel-Prusa)
  • 6 Hochstrom-Verbraucher, z.B.: Heizbett, 3 Hotend-Heizungen und 2 Lüfter
  • SD-Karte (Micro-SD-Einschub auf dem Board, alternativ externer SD-Einschub)
  • Standard LCD (5 V) mit z.B. 4x20 Zeichen (Controller HD44780 kompatibel)
  • Drehencoder mit Drucktaster
  • Reset- und Back-Taster (ab V1.1)
  • 6 Endstops (3 x min. und 3 x max., z.B. Hall-E-Endstops)
  • 5 Thermistoren und ein ADC ohne Vorwiderstand, z.B. Heizbett-Temperatur, 3 x Hotend-Temperatur, Druckraum-Temperatur
  • 3 Servos (externe Stromversorgung erforderlich, 3.3V PWM)
  • I2C, SPI, CAN, DAC, RS232 und 8 Digital-Pins sind über Stiftleisten zugänglich

Weitere Highlights:

  • EEPROM, da im Due - anders als im Mega - nicht vorhanden
  • Kontroll-Leds für Stromversorgung und Hochstrom-Verbraucher
  • Freilaufdioden an den FETs
  • Kfz-Sicherungen statt unpräziser Thermosicherungen
  • Anschluss LCD, Thermistoren und SD-Karte mittels Schneid-Klemm-Buchsen und Flachbandkabel möglich
  • Belastbarkeit des Heizbett-FETs liegt bei mindestens 15 A ohne Kühlkörper
  • Hochwertige Schraubklemmen
  • Betrieb mit 10 - 25 V möglich (DC-DC-Wandler zur Versorgung des Due mit 8.5 V, ab V1.2)
  • Mikroschalter zur Einstellung der Mikroschritte (ab V1.2, bei V1.0, V1.1: Leiterbahnen durchtrennen)

Einige Bilder (zum Vergrößern anklicken):

RADDS von oben rechts

RADDS von oben ohne Pololus

RADDS Anschlüsse

RADDS von hinten

RADDS von unten

RADDS mit Arduino Due

RADDS Version 1.2 und 1.5 (Mikroschritt-Einstellung der Motortreiber siehe RAPS128):

RADDS V1.2 mit RAPS128

RADDS V1.2 Oberseite

RADDS V1.2 Unterseite

Dokumentation (zum Download als *.pdf bzw. *.zip Bilder anklicken):

Wichtig: in der Repetier Firmware ist #define STEPPER_HIGH_DELAY 2 zu setzen, da der Due zu schnell für die Treiber ist.

Creative Commons
 Lizenzvertrag
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Anschlüsse

Anschlussbelegung (bei älteren Versionen RADDS_18_doc.pdf und davor ist AUX2 falsch beschriftet)

Testprogramm

Testprogramm

LCD und SD Anschluss


LCD und SD-Karte anschließen (Version 1.1, 1.2, 1.5)

Tipps zum Auflöten der Bauteile bei Version 1.0: PDF-Datei

LCD und SD-Karte anschließen (Version 1.0): PDF-Datei

PIN-Zuordnung

PIN-Belegung des Due-Boards

Verkabelung

Verkabelung der Platine (Achtung: Pololus mit dem Poti nach außen aufstecken!)

Erweiterungsboard für 2 Treiber

Erweiterungsboard für 2 zusätzliche Stepper-Treiber und Bluetooth

Dokumentation Version 2 mit Fotos und Beispielprogramm: Zip-Datei

Foto Version 1: jpg-Datei

Pinbelegung Version 1: PDF-Datei

LCD-Display, Funktionen

LCD-Display mit Drehencoder und SD-Karteneinschub

Mit dem Back-Taster kann aus Untermenüs in das jeweils übergeordnete Menü gesprungen werden, ohne dass der Drehencoder erst auf "zurück" gedreht und dann gedrückt werden muss.

Gehäuse für LCD

Gehäuse für das LCD-Display incl. Drehknopf und Taster

OpenSCAD und STL-Datei des Gehäuses: Zip-Datei. Platine mit Maßen: LCD_RADDS_02.pdf

Zener-Dioden

RADDS mit 24 V betreiben

Wenn das RADDS-Board V1.0 oder V1.1 mit 24 V betrieben wird, dann können statt der einen Diode D1 drei Zener-Dioden mit ca. 4 V und 1,3 Watt eingelötet werden, damit der Arduino-Due weiterhin über das RADDS-Board mit Strom versorgt werden kann. Die Zener-Dioden "verbraten" dann ca. 12 V und am Due kommen auch nur 12 V an, was der Spezifikation entspricht. Wichtig ist, dass die Dioden in Sperrichtung betrieben werden, d.h. sie müssen "verkehrt herum" eingebaut werden. Siehe Bild (zum Vergrößern anklicken).

LCD und SD-Karte ohne eigene Platine anschließen (erste Test-Version):

RADDS mit LCD und SD

LCD im Detail

SD-Anschluss

Hall-E-Endstop

Der Hall-Effekt-Endstop nutzt einen Magnetfeld-Sensor um beim Erreichen der Home- oder Endposition einer Druckerachse auszulösen. Daher muss auch ein Magnet (z.B. D = 4 mm, H = 1 mm) vorgesehen werden, der sich an den Sensor annähert. Dabei ist die Orientierung nicht egal => vorher ausprobieren. Der Sensor liefert ein analoges Signal, dass zur magnetischen Flussdichte proportional ist und mit einem voreingestellten Wert (mittels Potentiometer) verglichen wird. Der Vorteil dabei ist, dass die Einstellung der Auslöseposition über ein Potentiometer deutlich feinfühliger ist, als die meisten mechanischen Konstruktionen mit relativ groben Schrauben.

Hall-E Sensor Position

Position des Hall-Sensors auf der
Platine.

Hall-E Oberseite

Ansicht von oben.

Hall-E Unterseite

Ansicht von unten.

Hall-E Abmessungen

Abmessungen der Platine. Die Befestigungsbohrungen haben 3,2 mm Durchmesser. Die LED1 leuchtet, wenn der Magnet ausreichend nah ist. Dabei geht der Signal-Pin (sig) von LOW (0 V) auf HIGH (3,3 - 5 V).

Anschluss des Hall-E ans RADDS

Anschluss des Hall-E an das RADDS. Die Endstops können auch an Boards mit 5 V Logikspannung betrieben werden.

Hall-E mit Spindelpoti

Mit einem Spindelpotentiometer (5 - 10 kOhm) kann die Verstellung noch viel feinfühliger vorgenommen werden. Dabei wird nur der Schleifer und ein Ende des Widerstandes angeschlossen. Der 3te Anschluss ist die Abschirmung.

Poti außer Funktion setzen

Wenn ein externes Poti angeschlossen wird, muss das Poti auf der Platine deaktiviert werden. Dazu wird der Anschlag umgebogen (1) und der Schleifer genau mittig zwischen die beiden Enden der Widerstandsbahn gedreht (2).

Abstandsmessung

Versuchsaufbau zur Bestimmung des Auslöseabstandes. Wenn der Magnet auf magnetischem Metall befestigt ist (wie hier), dann sind die Abstände etwas größer als bei einer Befestigung auf z.B. Kunststoff.

Ergebnis der Abstandsmessung

Das Spindelpoti hat 10 Umdrehungen und 10 kOhm. Eine Umdrehung entspricht also 1 kOhm. Das Poti auf der Platine hat 5 kOhm und entsprechend einen Verstellweg von 1,4 bis 3,1 mm (1 Neodym-Magnet N45 mit D = 4 und H = 1).