Reprap:Electrónica
Contenido
Introducción
La electrónica de la máquina CupCake (una versión de la Reprap) está compuesta por:
- Una placa madre
- 3 placas controladoras de motores paso a paso
- 6 placas para los topes finales de carrera
- La controladora del cabezal
- Un programador de micros Atmel (Opcional)
Placa madre
Descripción
La placa madre está basada en el micro ATMEGA644P y es compatible con Sanguino, por lo que se utiliza el entorno de desarrollo de este para la descarga del firmware.
Grabación del bootloader
Una vez montada la placa madre, lo primero es grabar el Bootloader. Para ello hay que instalar el entorno de desarrollo de Sanguino y grabar el bootloader. Será preciso disponer de un programador de micros AVR. El que nosotros tenemos es el USBtiny que nos ha venido con la Reprap.
Probando el "Hola mundo"
Lo siguiente es descargar un programa "hola mundo" que hace que parpadee el led rojo de DEBUG de la placa madre. Con ello comprobamos que la placa se está bien alimentada, que el cable USB-serie funciona correctamente y que el entorno software está operativo.
 Antes de comenzar asegurarse de configurar la fuente ATX a 230-220 voltios!!. Para ello hay que colocar el switch rojo de la parte posterior en la posición correcta. Se encuentra situado al lado del interruptor de on-off
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El proceso es el siguiente:
- Conectar la fuente ATX a la placa madre (tiene que estar apagada)
- Conectar la placa madre al PC mediante el cable usb-serie. Asegurarse de que está conectado con la polaridad correcta en el conector. El cable verde mirando hacia la serigrafía que pone GRN y el negro hacia la que pone BLK.
- Encender la fuente de alimentación. El ventilador de la fuente no se pondrá en marcha. Tan sólo veremos parpadear el led rojo de DEBUG unos instantes al principio y luego se apagará.
- Arrancar el entorno de desarrollo de Sanguino-arduino: (No es necesario hacerlo como root)
$ ./arduino
- Descargar el programa "hola mundo": ledp.pde y guardarlo en la carpeta sketchbook/ledp dentro del directorio donde esté situado el entorno de desarrollo (en mi caso el entorno lo tengo en el directorio Arduino-Sanguino-0015 de mi home)
- Abrir el programa ledp desde el entorno. Para ello ir a la opción File/Sketchbook/Open y seleccionar ledp.pde.
- Otra opción (tal vez más rápida) es hacer copy&paste del código del hola mundo en el editor del entorno:
#define ledPin 0
void setup()
{
pinMode(ledPin,OUTPUT);
}
void loop()
{
digitalWrite(ledPin,HIGH);
delay(500);
digitalWrite(ledPin,LOW);
delay(500);
}
- El entorno estará en el estado mostrado en la figura 1.
- Compilar el programa pinchando en el botón de la parte superior izquierda o bien dando a la opción Sketch/Verify del menú superior. Una vez finalizado el estado será como el mostrado en la figura 2.
- Para descargar el ledp, apretar el botón de reset de la placa base y rápidamente (en 1 ó dos segundos) pinchar en el botón de descarga o dar a la opción "File-> Upload to I/O Board"
- El programa empezará a descargarse y una vez finalizado el estado será como el mostrado en la figura 3. En la placa madre se podrá ver cómo el led rojo de DEBUG parpadea. ¡¡Nuestra placa madre vive!!
- Si no se ha descargado correctamente, se mostrará un mensaje de error como el de la figura 4. Puede ser debido a que se ha tardado mucho tiempo desde que se pulsó el botón de reset hasta que se hizo la descarga.
Descarga del Firmware
Todo el firmware necesario para controlar la Reprap está disponible en esta página. El que nosotros usamos es la versión 1.0 de la tercera generación de Reprap.
- Bajar el paquete: reprap-gen3-firmware-1.0.zip
- Descomprimirlo en el directorio sketchbook dentro de la carpeta donde está instalado el software (Arduino-Sanguino-0015).
- Cargar las fuentes del firmware. Pulsar en file->Sketchbook->Open y seleccionar el fichero sketchbook/reprap-gen3-firmware-1.0/SanguinoMaster/SanguinoMaster.pde
- Compilar el programa pinchando en el botón de la parte superior izquierda o bien dando a la opción Sketch/Verify del menú superior.
- Para descargar el firmware, apretar el botón de reset de la placa base y rápidamente (en 1 ó dos segundos) pinchar en el botón de descarga o dar a la opción "File-> Upload to I/O Board"
- Se verá cómo el led rojo de DEBUG parpadea mientras se realiza la descarga. El proceso finaliza al cabo de unos segundos
- Si ahora se coloca el swicth de encendido en la posición ON, la fuente de alimentación comenzará a funcionar. El ventilador se activará y el led verde de Power se encenderá.
- ¡¡Ya tenemos el firmware de nuestra placa base funcionando!!
(Falta: poner mensajes recibidos por el puerto serie)
Controladora de los motores paso a paso
Descripción
Esta controladora permite manejar un motor paso a paso. Se conecta a la placa madre a través de un cable plano de bus (de 10 hilos) y recibe la alimentación directamente de la fuente ATX. Tiene dos conectores RJ45 para conectar las placas con los sensores final de carrera.
Probando un motor paso a paso
Una vez montadas las controladoras, hay que comprobar que funcionan correctamente. Las probaremos individualmente, una por una. Seguir los siguientes pasos:
- Conectar la placa madre a la fuente de alimentación ATX
- Conectar una controladora de los motores PAP a la placa madre, mediante un cable de bus, donde pone "X axis".
- Conectar la fuente ATX a la controladora de los motores PAP
- Bajar, compilar y descargar en la placa base cualquiera de los siguientes programas:
- motorx_test.tar.gz. Prueba 1: Cumpleaños feliz
- motorx_test2.tar.gz. Prueba 2: Marcha imperial
- Poner en ON el switch de la placa base
- Al cabo de unos segundos desde que finaliza la descarga, el motor PAP comenzará a moverse. Además se podrá ver cómo los cuatro leds situados al lado del conector del motor también se ponen a parpadear. Lo divertido de este ejemplo es que las frecuencias a las que se mueve el motor se corresponden con las notas musicales de las canciones de cumpleaños feliz y la marcha imperial de star-wars. Acercar el oido para escucharlo mejor ;-)
Noticias
- 10/Mayo/2009: Anadida información sobre la placa madre
- 09/Mayo/2009: Comenzada esta página
