Budowa: Atomic Teddy Bear (Miś Atomowy).

[atom1477]

Nie ma łatwo.
No nic, PEXa sobie zostawię do instalacji wodnych
To jak znajdę to wezmę PEI w różnych rodzajach (gładkie i teksturowane, o ile takie znajdę).

[atom1477]

Najwyższa pora poinformować że projekt nie upadł
Tylko trochę czekałem na paczki, a no i inne sprawy się przeciągały.
W międzyczasie zająłem się więc projektem elektroniki sterującej do extrudera.
Na szybko wyszło coś takiego:

PCB.gif (320.84 KiB) Przejrzano 327 razy

Staram się zrobić płytkę najbardziej uniwersalną. Dlatego dla silnika BLDC mam tu wejścia na 3 czujniki Halla, ale i wejście na enkoder. Jest też ukryta funkcjonalność niewyprowadzona na żadne złącze: analogowe sprzężenie zwrotnie BackEMF z silnika BLDC. Przyda się do kalibracji czujników Halla i/lub enkodera.
Są dwa wejścia na krańcówki, jakby była potrzeba je dać na karetce. Są dwa wejścia na termometry DS18B20, żeby mierzyć temperaturę karetki i jeszcze czegoś tam. Mam wejście na NTC/PT100, ale i wejście na termoparę. Są 2 wyjścia na serwomechanizmy (plus osobna silna przetwornica napięcia dająca 6V/2A), gdyby do czegoś się przydały (może do obcinaczki filamentu). Jest wejście na BLTouch oraz na Lidar (zasili je przetwornica od serw 6V).
Przy czym projekt szybko się zmienia, więc aktualnej wersji ciągle nie ma :/
Do wyboru były jeszcze złącza, i odpowiednie umieszczenie ich na PCB żeby ułożenie ścieżek był łatwiejsze.
Kolejna wersja, już bardziej rokująca na finalną (sporo rzeczy musiał traci na warstwę Bottom żeby się tam zmieścić):

PCB 2T.gif (94.53 KiB) Przejrzano 327 razy

PCB 2B.gif (83.24 KiB) Przejrzano 327 razy

Złącze zasilania zamienione na XT60+2, złącze Hotendu zamienione na ARK, złącza enkoderów zamienione na złącza ZIF (te do taśm FFC). Doszło trzecie wejście enkodera, na stronie Bottom.
A po co aż 3 wejścia do enkoderów? Jeden enkoder będzie do silnika BLDC, drugi do radełek (czyli za przekładnią), a trzeci do czujnika filamentu (jakieś dodatkowe luźno kręcące się radełko).
Jest tu jedno udziwnienie względem innych płytek jakie widziałem: złącze mocy Hotendu jest daleko od złącza wejścia termistora/termopary. Ale uznałem że nie ma co komplikować płytki tylko po to żeby były blisko siebie. I tak to nie będzie często rozłączane (w końcu to będą wymienne narzędzia, więc się będzie wymieniało w całości, a kabelki odłączało jedynie podczas napraw).
Mam tu do wyboru interfejs USB albo CAN. USB na pewno będzie użyty jako interfejs do programowania (za pomocą DFU).
Jednak to CAN wydaje mi się bardziej rokujący do sterowania extrudera.
Płytka ma wymiary 40 x 40 mm. Na samym środku ma otwór 2mm, gdyby ktoś chciał montować tą płytkę poziomo. Wtedy przez ten otwór można będzie przepuścić filament.
Jeszcze jedną rzecz chciałem dodać, ale nie widzę miejsca na to: złącza goldpin do włożenia Stepsticka, żeby się na tym dało też uruchomić silnik krokowy.
Przewidywana masa zmontowanej płytki ale bez złącz: 8 g.

[Holgin]

Oo, coś dla mnie - customowa elektronika Podzielisz się schematem bądź innym opisem? BGA sam lutujesz czy w Chinach?

[atom1477]

To w końcu amatorska drukarka 3D, a one zwykle same sobie drukują części.
No to moja będzie se sama musiała to polutować
A tak na poważnie, to pojawiła się pewna możliwość. Dziwne że tak długo mi zeszło zanim sobie ją uświadomiłem.
Mianowicie mechanika drukarki idealnie nadaje się ro zrobienia drukarki do pasty lutowniczej, dyspensera do kleju, albo do zrobienia automatu Pick and Place.
Od razu napiszę: wiem że maszyna do wszystkiego jest do niczego.
Ale tutaj będę miał wymienne narzędzia. Więc maszyna nie będzie do wszystkiego na raz.
Mechanika nie wymaga żadnych przeróbek. Jedynie będę sobie musiał dorobić nowe narzędzia, pasujące do karetki w drukarce (dopasować nowe narzędzia do drukarki, a nie na odwrót).

Schemat to myślę że na razie pozostanie prywatny
Ale opis będzie.

[Holgin]

Hm, no to życzę sukcesu choć na pewno będzie sporo zabawy Ja bym wziął montaż w JLCPCB jednak.

[Andrzej_W]

To możesz potem pomyśleć nad systemem wymiany głowic.
Ciekawie już wychodzi ta drukarka.

[Holgin]

To powiedz chociaż jaki scalak do BLDC

[atom1477]

JLCPCB odpada. Mają montaż w dobrej cenie jedynie dla montażu jednostronnego. A tu mam sporo drobnych elementów po drugiej stronie.
Pozatym robią Epoxy filled Vias tylko dla średnic większych od 0.55mm. A tu mam BGA ze sporą ilością Via in Pad.
Zrobienie fanoutu* było tu sporym wyzwaniem Później zrobię opis.
Będzie PCBWay, 5PCB, albo jakaś inna. Szkoda że JLCPCB który akurat ma montaż w dobrej cenie, ma o wiele słabsze parametry produkcyjne PCB.

*fanout - wyprowadzanie ścieżek spod układu BGA.

[Holgin]

MCF8315A?
Dołóż pojemności na wyjściu przetwornicy. Pamiętaj, że ceramiki mają derating pojemności vs napięcie.

[atom1477]

No to tak. Mam swoje zasady projektowania PCB.
Główna to taka że ma być pełne pole masy pod ścieżkami sygnałowymi. Druga dotyczy płytek 4-warstwowych: gdy ścieżka sygnałowa zmienia warstwę z Top na Bottom, bo obok ma być przelotka łącząca masy na warstwach wewnętrznych. To wymusza trzecią zasadę, warstwy wewnętrzne to dwie masy, a nie masa i VCC.
Do tego chciałem maksymalnie wykorzystać peryferia z procesora. Sporo to utrudniło projekt PCB.
No to jest tak:

• Procesor STM32H753 w BGA. Musi być taki ze względu na obudowę. Seria F2/F3F4/F6/F7 występuje tylko w BGA 0.5 mm. Dopiero H7 ma 0.8 mm, co daje się wykonać u standardowych producentów PCB.
• Driver silnika ten co pisałem wcześniej: DRV8316R. Jest ciekawy bo zawiera w sobie przetwornicę Step-Down która być potencjalnie może zasilić procesor. Jak nie da rady to podbiorę prąd z przetwornicy do serwomechanizmów.
• Akcelerometr LIS3DH.
• Przetwornica do serw LA1412.
• PHY do CANa TCAN3413.
• Do termopary MAX6675.

A połączenia tak:

• BLDC do HRPWM1 (6 kanałów).
• Wyjście do serw TIM4.
• Wyjście do wentylatorów TIM2.
• Wyjście do grzałki hotendu TIM1.
• Enkodery na interfejsach SPI3, SPI4, SPI6.
• BLTouch jest napisach gdzie mam zarówno UARTa jak i PWMa z TIM8. Więc mogę podpiąć standardowy BLTouch z serwomechanizmem, albo jakiś mój na UARTa.
• LiDAR na piach gdzie mam UARTa i I2C.
• USB i CAN nie daje za dużo wyboru, więc jest po prostu na jedynych pinach na jakich może być.
• Krańcówki, DS18B20 i inne pierdoły na jakichś przypadkowych pozostałych pinach.
• Wszystkie wejścia ADC są na pinach ADC, i są oddzielone "guard ringiem" od szybkich ścieżek sygnałowych.

Czyli wszystkie urządzenia PWM są na innych Timerach, więc mogę im dać różne częstotliwości PWMów.

Holgin: Przeszło mi przez myśl wykorzystanie scalaka o jakim pisałeś wcześniej (TMC5160 ), ale okazał się całkiem duży jak na tak małą płytkę. Poza tym jest tam sporo rzeczy do skonfigurowania. A więc pisanie kodu i uruchamianie trochę by jednak trwało. Uznałem że uruchomienie FOCa wprost na procku może być prostsze (Sensored FOC jest o wiele prostszy od Sensorless).