Zestaw zawiera:

• Reprap RAMPS 1.4 - sterownik drukarki 3D - 1 szt
• Stepstick RAMPS A4988 RepRap - sterownik silnika krokowego - 4 szt.

Reprap RAMPS 1.4 - sterownik drukarki 3D

Dla kompletnej elektroniki dla drukarek 3D potrzebujesz modułu RAMPS 1.4, Arduino MEGA 2560 oraz stepstickerów. RAMPS to specjalnie zaprojektowany moduł elektroniczny wykorzystywany do sterowania drukarkami 3D typu Reprap. Według oceny rynkowej jest to jedno z tańszych rozwiązań oferujący zarazem szereg funkcjonalności opisanych poniżej. Podstawą dla RAMPS jest elektronika Arduino z potężną platformą Arduino MEGA 2560, która posiada szeroki zakres rozbudowy. Opisywana osłona zawiera miejsce na pięć sterowników silników krokowych oraz dwie wytłaczarki plastiku (Extrudery). Znajdują się tam również dodatkowe wyjścia AUX umożliwiające rozszerzanie funkcjonalności o wyświetlacz LCD, czytnik kart SD, alarm o błędzie filamentu, bluetooth itp.

Większość komponentów RAMPS w wersji 1.4 (wszystkie oporniki, kondensatory, diody) to elementy typu SMD (Surface Mount Devices) przystosowane do montowania powierzchniowego. W przeciwieństwie do wersji 1.3 polepszyło to estetykę elektroniki i zwiększyło przejrzystość pomiędzy komponentami.

RAMPS to zespół elektroniczny cieszący się wielką popularnością w społeczności konstruktorów drukarek 3D. Za stosunkowo niewielką cenę możemy ożywić drukarkę którą budujemy. Dzięki pomysłowemu designowi i bazy w postaci Arduino Mega 2560 rozbudowa o dalsze segmenty nie stanowi żadnego problemu. Wersja 1.4 jest najwyższą dostępną na rynku wersją osłony.

Nazwa	Parametr
Możliwość dalszej rozbudowy	Tak
Zastosowanie	Shield dla Arduino Mega dla komponentów drukarki 3D Reprap
Ilość mosfetów grzewczych	3
Dodatkowe wejście na wentylator	Tak, można podłączyć dodatkowy na 5V
Ilość wejść na termistory	3
Dodatkowy bezpiecznik	Tak, 5A i 11A dla dodatkowej ochrony komponentów
Ilość wejść dla mikrokontrolerów silników	5
Ilość wejść dla silników krokowych	5 (możliwość podpięcia dwóch silników dla osi Z)
Port rozszerzeń dla SERV (SERVOS)	Tak
Wolne piny I2C	Tak (możliwość dalszego rozszerzania modułów)
Wolne piny SPI	Tak (możliwość dalszego rozszerzania modułów)
Rodzaj pinów	Powlekane złotem o tolerancji 3A
Typ wejścia USB	Typ B
Port dla modułu czytnika SD	Tak
Notyfikacje dla użytkownika	Tak, diody LED informujące o grzaniu się głowicy i stołu
Kolor	Czerwony, czarny, żółty, zielony, niebieski
Wymiary	Długość: 105 mm Szerokość: 35 mm
Zawartość przesyłki	RAMPS 1.4 Shield, zestaw zworek, instrukcja obsługi, opakowanie

Stepstick RAMPS A4988 RepRap - sterownik silnika krokowego

Specyfikacja:

• Napięcie zasilania silnika: 8 V - 35 V
• Prąd: 1A na cewkę (maks. 1,5A) , 2A dla układu A4988
• Prosty interfejs sterowania
• Praca w 5 różnych trybach: pełny krok, 1/2, 1/4, 1/8 oraz 1/16 kroku
• Możliwość regulacji prądu pobieranego przez silnik za pomocą potencjometru
• Ochrona przed przegrzaniem układu
• Moduł jest w pełni kompatybilny ze poprzednikiem: A4983

Zestaw zawiera:

• Moduł ze sterownikiem silnika krokowego A4988 - 4 szt.
• Radiator - 4 szt.

Opis

Układ umożliwia sterowanie silnikiem krokowym przy pomocy urządzenia pozwalającego generować stany logiczne np. Arduino. Moduł charakteryzuje się bardzo prostą obsługą. Aby obrócić silnik o krok należy podać na wyprowadzenie STEP stan wysoki (logiczną jedynkę), kolejna sekwencja zera i jedynki przesunie silnik o kolejny krok itd. Wybór kierunku odbywa się poprzez podanie odpowiedniego stanu na wyprowadzenie DIR (np. stan niski - obroty zgodnie ze wskazówkami zegara, stan niski - przeciwnie). Sterownik posiada również możliwość wyboru rozdzielczości pracy silnika.

Podłączenie sterownika

Aby sterować silnikiem krokowym bipolarnym należy podłączyć układ zgodnie z poniższym rysunkiem. W przypadku sterowania silnikiem unipolarnym należy zapoznać się z instrukcją. Jeśli nominalne napięcie silnika jest niższe niż wymagane zasilanie sterownika (8V) należy ręcznie, za pomoca potencjometru ustawić limit prądu.

Rysunek przedstawia minimalne podłączenie sterownika. Pin RESET nie jest domyślnie podłączony, aby uruchomić układ należy na niego podać stan wysoki. Można tego dokonać łącząc go z sąsiadującym pinem SLEEP.

Zasilanie

Do zasilania części logicznej modułu wymagane jest napięcie z zakresu 3 V do 5,5 V, które należy doprowadzić do pinu VDD. Napięcie zasilania silnika z zakresu od 8 V do 35 V podawane jest na pin VMOT. Układem można sterować silnikami o nominalnym napięciu niższym niż wymagane 8 V. W tym celu należy ograniczyć maksymalny pobór prądu za pomocą potencjometru, tak aby nie przekroczyć dopuszczalnej mocy silnika.

Rozdzielczość

Rozmiar kroku wybierany jest za pomocą wejść MS1, MS2, MS3. Możliwe ustawienia pokazane zostały w tabeli poniżej. Wejścia MS1, MS2 oraz MS3 mają wewnętrzny rezystor pull-down (100kOm).

MS1	MS2	MS3	Rozdzielczość
niski	niski	niski	Pełny krok
wysoki	niski	niski	1/2 kroku
niski	wysoki	niski	1/4 kroku
wysoki	wysoki	niski	1/8 kroku
wysoki	wysoki	wysoki	1/16 kroku

Pozostałe wejścia

Jeden impuls podany na pin STEP powoduje jeden krok silnika w kierunku wybranym poprzez podanie odpowiedniego stanu logicznego na pin DIR. Wyprowadzenia STEP oraz DIR nie są wewnętrznie podciągnięte. Jeśli silnik ma się kręcić tylko w jednym kierunku pin DIR można na stałe podłączyć do VCC lub GND.

Układ posiada jeszcze trzy wejścia do kontrolowania poboru mocy: RESET SLP i EN ich opis znajduję sie w dokumentacji. Należy zwrócić uwagę, że pin RESET nie jest do niczego podciągnięty. Jeśli nie będzie używany można podpiąć go do sąsiadującego pinu SLEEP.

Ograniczenie prądu

Moduł A4988 pozwala na aktywne ograniczenie prądu przy pomocy potencjometru. Jednym ze sposobów wprowadzenia ograniczenia jest ustawienie sterownika w tryb pełnego kroku oraz pomiar prądu przepływającego przez jedną cewkę bez podawania sygnału na wejście STEP. Zmierzony prąd to 70% ustawionego limitu (obie cewki są zawsze włączone i ograniczone do 70% w trybie pełnego kroku). Innym sposobem jest pomiar napięcia na wyprowadzeniu REF (oznaczonego kółkiem na płytce drukowanej) oraz obliczenie aktualnego limitu (rezystory pomiarowe mają wartość 0.05Ω). Więcej szczegółów w dokumentacji układu A4988.

Odprowadzanie ciepła

Płytka została zaprojektowana tak, aby mogła odprowadzić ciepło przy poborze prądu około 1A na cewkę. Jeśli prąd będzie znacznie wyższy należy zastosować zewnętrzny radiator do którego montażu można użyć kleju termoprzewodzącego.