Marlin для платы mks gen v 1. Подключение электроники к плате MKS Gen V1.4

Универсальная плата MKS GEN v1.4 была разработана для управления 3D-принтером. Создана на основе популярного решения – связки платы Arduino Mega 2560 и платы расширения Ramps 1.4, широко используемой для принтеров проекта RepRap. Плата оснащена 8 битным микроконтроллером ATmega2560, имеет 5 слотов для подключения драйверов шаговых двигателей, возможность подключения питания 12-24 В. Плата MKS GEN 1.4 поддерживает все прошивки Arduino, установка которых проходит в аналогичном порядке.

Технические характеристики платы MKS GEN V1.4

Подключение Gen V1.4

После того как все собрали и перепроверили, можно приступать к прошивке платы. Так как плата MKS Gen v1.4 это тоже самое, что и связка Arduino mega 2560+ramps 1.4, то прошивка будет идентичная. Рекомендуем ознакомится со статьями про прошивке marlin.

Объект исследования: возможность получить более дешевый принтер, не сильно уступающий по характеристикам от тех, что изготавливают на заводах.

Стремление к лучшему заставляет человечество развиваться, изобретать новые технологии, а также улучшать существующие. Прогресс постоянно движется, каждый год появляются новые, удивительные изобретения, которые позволяют не только упростить повседневную жизнь, но и существенно улучшая мир развлечений. Одной из наиболее развивающихся областей современного мира являются 3D технологии.

Многие люди, говоря о 3Д технологиях, понимают стерео очки, виртуальную реальность и все что связано с изображением – 3D фильмы и так далее. Однако мир трехмерных технологий этим не ограничивается. Для начала следует понять, что такое трехмерная графика, - это изображение, отображаемое в трех измерениях. То есть – это изображение на плоскости, которое отличается от двухмерного тем, что состоит из построения геометрической проекции трехмерной модели сцены на плоскости.

Однако трехмерная графика не ограничивается «объемными» изображениями на плоскости. Также под эту категорию попадают технологии трехмерной печати и сканирования. Уже сегодня существуют 3D устройства, которые позволяют сканировать и распечатывать объемные предметы. Также можно создавать виртуальные модели при помощи специального программного обеспечения.

3D моделирование – это процесс создания объемной модели какого-либо предмета. Цель трехмерного моделирования заключается в том, чтобы создавать визуальный трехмерный образ нужно вам объекта. Это позволяет создавать точные копии определенных предметов, а также создавать новые.

Современные 3D технологии открывают перед людьми новые возможности, которые практически не имеют границ. Уже сегодня можно распечатать практически любой предмет и полноценно использовать его. При этом печать может производиться различными материалами: различные виды пластика; стекло; металл; строительные смеси и так далее.

Вполне возможно, что в ближайшем будущем такие технологии позволят спасать жизни людей, а также строить здания за рекордно короткие сроки и заменить громоздкое промышленное оборудование.

Прототипирование (Prototyping) – это послойное создание физического объекта, который соответствует математической модели, представленной в CAD-формате. В отличие от традиционных методов производства, быстрое прототипирование изделий не предусматривает удаление материала (фрезеровка, сверление, стачивание) или изменение его формы (штамповка, ковка, изгиб, раскатывание). Объемное прототипирование изделий выполняется путем послойного наращивания материала, из которого состоит модель, до образования единого целого - готового изделия. Особенность технологии снимает все ограничения на внутреннюю структуру получаемой модели.

Быстрое прототипирование как технология включает несколько этапов и начинается с создания математической модели изделия, а заканчивается процессом создания готовой модели с использованием одной из возможных методик. Математическую модель можно создать в любой программе трехмерного моделирования и сохранить в одном из форматов *.STL, *.WRL, *.PLY, *.3DS. После создания модели происходит ее печать на специальном принтере. Однако если существует образец детали, то этап создания математической модели можно опустить, а образец использовать в качестве модели при изготовлении силиконовой оснастки.

В данном принтере управляющей платой была выбрана MKS GEN 1.4 по причине ее некоторых ее особенностей. Простота подключения, т.к данная плата заменят собой Arduino и Ramps. Плата собрана достаточно аккуратно, а все разъемы удобно скомпонованы, что в свою очередь облегчает и ускоряет процесс сборки. К ней можно подключить источник 24 вольта, т.к в плату уже встроены понижающие напряжение устройства, таким образом, не придется выполнять лишнюю работу, по сравнению с другими платами (многие из которых не поддерживают напрямую подключение к 24 В). Кроме того дополнительное охлаждение микросхемы при этом не требуется. Благодаря 24В стол будет нагреваться намного быстрее. На MKS Gen v 1.4 установлены более мощные транзисторы (MOSFET) по сравнению с платой Ramps 1.4. Возможно подключить LCD дисплей напрямую к плате, без необходимости использования дополнительного шилда.

Все это позволяет ускорить процесс изготовления, тем самым удешевить процесс. Так же на данную плату существует множество прошивок, позволяющих более точно настроить конфигурацию принтера и не создавать все заново.

Материал поступил в редколлегию 13.04.2017

УДК 621.8

А.В Дубов, А.И. Рыжиченко, И.Р. Мороз, А.В. Степанов

Научный руководитель: доцент кафедры «Автоматизированные технологические системы» к.т.н., В.П. Матлахов

[email protected] , [email protected] , [email protected] , [email protected]

MKS Base 1.4 board integrated 5 servo control model which does not included in MKS Gen 1.4 board. All other features of these two boards are same. We can use same Marlin firmware for both boards.

Please take following steps to install the software in order to let your printer work properly.

Prerequisite: You should have connected your Arduino Mega 2560, MKS 1.4 board, LCD control panel and 3D printer properly(if you don’t know how to connect the circuit, check with your supplier or google the related topic).

Please be noted MKS board Z axis servo controller installation as following:

If you have only one Z axis servo, please connect it to Z_MOT slot, if you have two Z axis servos, another servo should be connected to E1_MOT.

For MKS Gen Board:

If you have only one Z axis servo, please connect it to Z slot, if you have two Z axis servos, another servo should be connected to E1.

Caution: do not plug or unplug and wire or module when power is on, do not even touch the board when power is on or your hand has static charge(you can rmove static charge by touching metal tap) . Always double check power wire is properly installed. If you do not follow above move, you can damage the control board and your 3D printer.

Step 1) Install Arduino and driver(Please download the Arduino IDE version 1.5.X, you’d better download 1.5.4 version IDE)
First, please download Arduino IDE from https://www.arduino.cc/en/Main/Software.

Step 2) use USB cable to connect Arduino Mega2560 and your PC. Your pc should detect Arduino Mega2560 and install driver automatically.
If driver can not be installed automatically, you can download the driver from following link:

Unzip above file and run the installation program

Step 3) Install U8glib library into Arduino IDE. If you have already installed U8glib, please skip this step>
First: Download U8glib library from kookye U8glib library .
Then, in Arduino IDE ->Sketch->Include Library->Add Zip Library , select the zip file you just downloaded and load into IDE. see following picture:

Step 4) In Arduino IDE->Tools->Board select Arduino Mega 2560:

In Tools->Port select the COM port which associated with Arduino Mega2560(see picture below)

Step 5) Download Ramps1.4 board Marlin firmware as per your LCD screen type.

LCD screen No.	Picture	Download link
2004		2004 LCD Marlin firmware
12864		12864 LCD Marlin firmware

Unzip above file, you will see a folder called “Marlin”

In above Marline folder, there is Configuration.h file which defines some important hardware config setting values. Please read following instruction to change the Configuration.h and configuration_adv.h file according to your hardware situation:
A)If you connect MKS Gen/Base board with two Z axis servo motors, please make following changes,

in configuration_adv.h uncomment line 148 #define Z_DUAL_STEPPER_DRIVERS as following:

#define Z_DUAL_STEPPER_DRIVERS // disable this line if you have only one Z motor

B)If you connect MKS Gen/Base board with only One Z axis servo motors, please make following changes,

In configuration.h line 248 to 253:

#define INVERT_X_DIR false // for Mendel set to false, for Orca set to true

#define INVERT_Y_DIR true // for Mendel set to true, for Orca set to false

#define INVERT_Z_DIR false // for Mendel set to false, for Orca set to true

#define INVERT_E0_DIR false // for direct drive extruder v9 set to true, for geared extruder set to false

#define INVERT_E1_DIR false // for direct drive extruder v9 set to true, for geared extruder set to false

#define INVERT_E2_DIR false // for direct drive extruder v9 set to true, for geared extruder set to false

in configuration_adv.h disable line 148 #define Z_DUAL_STEPPER_DRIVERS as following:

//#define Z_DUAL_STEPPER_DRIVERS // disable this line if you have only one Z motor

Step 6) In Arduino IDE->File->Open, find Marlin Folder and open Marlin Arduino File(Marlin.ino)

Your IDE will compile the firmware and load it into Mega2560 board. There might be some warning error message during compiling, just neglect those message.
After the firmware is loaded into Arduino Mega2560, your LCD will show 3D printer menu as per following picture:

Now you can now control the printer accordingly.

Buy from US	Buy from UK	Buy from DE	Buy from IT	Buy from FR	Buy from ES	Buy from JP

Доброго времени суток, 3dtoday. Увидел в официальном магазине MakerBase новый MKS Gen-L V1.0.

Вид новой платы управления:

(Поддерживает все виды шаговых двигателей)

Схема подключения оборудования:

Cравнение по расположению оборудования с MKS gen v1.4.

Сравнение размеров плат:

Теперь непосредственно плюсы новой платы управления:

1. Цена в 2 раза ниже чем у gen v1.4(14,90$ против 30$). Теперь даже дешевле рампс+ардуино)

2. Размер платы уменьшился на 33мм.

3. Новый разъем для подключения TFT дисплея.(Теперь можно подключать 2004LCD, 12864LCD, TFT28 и TFT32)

4. Разъемы для подключения теперь цветные, на мой взгляд это удобнее.

5. Так же для подключения вентиляторов теперь есть 2 отдельных разъема.

Так же производитель утверждает, что плата претерпела оптимизацию, стала еще более стабильна в работе и более помехозащищена.

Из минусов можно отметить, что транзистор на нагрев стола стал меньше,но

возможно мощность не уменьшилась. (Возможности проверить пока нет, datasheet не нашел)

Технические характеристики платы MKS GEN V1.4

8 битный микроконтроллер ATmega2560;
Напряжение питания 12 - 24 В;
Возможность подключения до 5 драйверов ШД с простой настройкой микрошага (микропереключатели). 3 шаговых двигателя на оси X,Y ,Z и 2 экструдера Е0, Е1;
Поддержка основных драйверов ШД: A4988, DRV8825, TMC2100, LV8729 и др.;
Возможность подключения до 3 термисторов (например: 1 - для нагревательного стола, 2 - для первого экструдера, 3 - для второго экструдера);
Шесть 3-х пиновых разъёмов для концевых выключателей Xmin / Xmax / Ymin / Ymax / Zmin / Zmax;
Наличие разъема под LCD дисплеи + SD карты;
Дополнительные пины для обвязки 3D принтера: AUX-1, AUX-2, AUX-3, Servos1 (так же как и на Ramps 1.4);
4 мощных MOSFET для питания нагрев. стола, двух экструдеров и вентилятора;
3 дополнительных выхода питания 3 В и 12-24 В (в зависимости какое питание подали на плату);

Подключение Gen V1.4

Ниже мы покажем схему подключения обвязки 3D принтера к плате управления MKS GEN, остановимся на каждом пункте и более подробно опишем процесс подключения всех элементов.

Подключение драйверов шаговых двигателей

Чтобы шаговыми двигателями можно было управлять, нужно поставить по одному драйверу на каждую ось и один драйвер на экструдер. Для этих целей на плате MKS Gen v1.4 существует пять разъемов для подключения драйверов

Прежде чем установить драйвера шаговых двигателей, необходимо выставить микрошаг драйвера. Для установки микрошага драйвера используете джампера (перемычками), которые обычно идут в комплекте вместе с МКS GEN.

Перемычки установки микрошага на GEN v1.4 находятся под драйверами шаговых двигателей. Всего под каждый драйвер можно установить максимум три перемычки. В зависимости от того, сколько и в каком порядке вы их поставили, будет определяться, какой шаг выставлен.

Большинство использует микрошаг 1/16 (все перемычки установлены), поэтому прежде чем устанавливать драйвера, устанавливаем все перемычки под все драйвера!

Если вы используете драйвер шагового двигателя Drv8825 с минимальным микрошагом 1/32, то расположение перемычек берем исходя из таблицы:

Перемычка (Да/Нет) размер шага

Обратите внимание! На драйвере шагового двигателя DRV8825 подстроечный резистор располагается на другой стороне платы, по сравнению с A4988, поэтому обратите внимание на правильную ориентацию драйвера при установке их в разъемы плат управления.

После того, как все перемычки поставлены, можно приступать к установке драйверов. В нашем случае драйвера будут A4988. Необходимо сразу прикрепить на каждый драйвер алюминиевый радиатор, это можно сделать с помощью термоклея или двухстороннего скотча (чаще всего на радиаторах уже наклеен двусторонний скотч).

Драйвер устанавливается строго в одном положении - подстроечным резистором в противоположную сторону от разъема питания (маркировка ножек драйвера должна совпасть с маркировкой на плате). Радиаторы не должны касаться ножек подстроечного резистора!

2. Подключение шаговых двигателей к MKS GEN V1.4

На плате есть 5 разъемов для подключения шаговых двигателей и соответственно 5 разъемов для драйверов. Каждая ось подписана (X, Y, Z, E0, E1), что позволяет безошибочно подключить в соответствующий разъем. Пины одного разъема идут по порядку и соответствуют обмоткам шагового двигателя: 1 и 2 пин - одна обмотка ШД; 3 и 4 пин другая обмотка ШД. По сути особо разницы нет, какая именно обмотка будет подключена в первые пины, а какая в следующие.

3. Подключение концевых выключателей

На плате GEN предусмотрено шесть разъемов для подключения концевых выключателей, их порядок следующий: X min, X max, Y min, Y max, Z min, Z max. Подключая концевики, необходимо соблюдая полярность.

Обратите внимание! При подключении концевых выключаталей, самое главное не перепутать пины, то есть необходимо на концевом выключателе определить, какой из трех проводов отвечает за «Signal», «-» и за «+» и подключить в соответствующие пины на плате GEN. Если вы перепутаете, то велика вероятность, что при срабатывании концевика, плата выйдет из строя. Обычно на концевых выключателях идет следующая маркировка:

зеленый цвет - «Signal»

черный цвет - «-»

красный цвет - «+»

Также широко распространены 2-х проводные механические концевики, в данном случае «+» на плате MKS GEN v1.4 не используем и подключаем следующим образом:

Соедините контакт помеченный на плате»S» с контактом «NC» микропереключателя.
Соедините контакт помеченный на плате «GND» или «-» с контактом «C» микропереключателя.

4. Подключение термисторов

На плате GEN предусмотрено разъемы под 3 термистора. В первый разъём-T0 подключают термистор хотэнда, а в T1 термистор нагревательного стола. Полярность у термисторов отсутствует, поэтому подключаем как хотим. T2 служит для термистора второго хотэнда, если у вас один хотэнд, тогда его не трогаем.

5. Подключение к MKS GEN нагревательного стола и нагрева хотэнда

Разъемы для подключения «силовых» элементов обозначены как HE1, HE0, FAN и H-BED. В H-BED подключают нагревательный стол, а в HE0 подключается нагрев хотэнда. Так же если у вас есть обдув рабочей зоны, то можете его подключить в «FAN» и у Вас останется один свободный разъем под второй экструдер.

6. Подключение LCD дисплея к MKS GEN

На плате есть специальный разъем для подключения дисплея, поэтому подключить любой LCD дисплей не составит труда.

Необходимо взять два шлейфа и ими соединить между собой дисплей и GEN в соответствующие разъемы (на дисплее и на плате они подписаны как EXP1 и EXP2). Дисплей готов к работе.

Обратите внимание! Зачастую при дальнейшем использовании вашего дисплея, на экране будут появляться «иероглифы», непонятные символы и тому подобное, для предотвращения этого можно сделать следующее:

• дисплей крепить к корпусу не на металлические стойки, а нейлоновые (или на другие виды, кроме металла);
• заземлить все платы;
• перевернуть сетевую вилку;
• подключиться к другой розетке;
• и самое главное, каждый провод, идущий от дисплея к плате ramps, обернуть алюминиевой фольгой (фольги не жалеть!).

7. Подключение питания GEN v1.4

Для подачи питания в плату предусмотрено один разъем (в отличии от ramps 1.4). Можно подключить источник питания как 12 В, так и 24 В.

Обратите внимание! При подключение питания, не перепутайте «+» с «-», лишний раз лучше перепроверить!

Заключение

После того как все собрали и перепроверили, можно приступать к прошивке платы. Так как плата MKS Gen v1.4 это тоже самое, что и связка Arduino mega 2560+ramps 1.4, то прошивка будет идентичная.