Stap 12: de elektronica: Arduino en RAMPS

Alle motoren, eindstops, verwarmingselementen en thermistors worden bestuurd of uitgelezen door het 'brein' van de 3d-printer. Dit brein bestaat in ons geval uit twee printjes met elektronica, die bovenop elkaar geprikt worden.

Het onderste deel is de Arduino-compatible Atmega 1280; een kant en klaar stuk elektronica dat werd ontwikkeld voor de communicatie tussen computers en allerhande apparaten, zoals robots. Deze universele print wordt met een USB-snoertje aan de pc gehangen.

de Arduino

Boven op de Arduino print komt de RAMPS 1.4 print, die specifiek is ontworpen voor de besturing van 3d-printers. Hierop komen de controllers voor de stappenmotoren en alle connectoren voor de snoeren die naar de 3d-printer lopen. De RAMPS-print moet worden gevoed met een externe voeding, die we eerder hebben gebouwd. De RAMPS elektronica die we hebben aangeschaft bij RepRapWorld is een hoe-het-zelf kit en moet nog in elkaar worden gesoldeerd. Met de handleiding op reprap.org komen we daar wel uit. Omdat we optische eindstops gebruiken is het even opletten: deze hebben drie pinnetjes nodig, terwijl er in de beschrijving slechts twee worden genoemd.

Als de boel is gesoldeerd kan de RAMPS 1.4 op de Arduino-print worden geprikt.

RAMPS 1.4 op de Arduino geprikt

Bovenop de RAMPS-print plaatsen we nu steeds drie jumpers op de plaats waar de stepperdrivers komen. Daarna prikken we de stepperdrivers op hun plek. Deze chips zorgen voor de daadwerkelijke aandturing van de motoren. Er zijn vier stepperdrivers voor vijf motoren (x-as, y-as, twee keer z-as en extruder) omdat de z-assen samen op dezelfde stepperdriver worden aangesloten. Pas op dat de stepperdrivers op de juiste manier worden aangesloten, anders gaan ze stuk.

Op de stepperdrivers zit een potmeter (draaibare weerstand) die regelt hoeveel stroom er door de motoren loopt. We draaien deze steeds eerst op nul (helemaal tegen de klok in) en daarna een kwartslag open (met de klok mee). Mochten de motoren niet draaien, dan kan de stroom worden opgeschroefd. Bij ons is een kwartslag voldoende, zo zal later blijken.

potmeter bij het pijltje

Bij de stepperdrivers zijn koelelementjes meegeleverd. Deze kunnen met de bijgesloten plakkers op de chips van de steppermotors worden geplakt. Daarna komen ze er net zo hard weer af donderen. We zien nog wel of ze echt nodig zijn.

In een later stadium kan de elektronica op een nette manier ergens op de 3d-printer worden gemonteerd. Nu gaat het even met bindbandjes op z'n Buurman & Buurmans.