Guide d'installation de la Smoothieboard dans une imprimante 3D

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La relation entre Smoothie et le projet RepRap font de l'imprimante 3D l'outil le plus utilisé avec une Smoothierboard, les imprimantes 3D étant facilement smoothifiables.

Ce guide vous permettra de connecter votre carte aux divers composants de votre imprimante 3D étape par étape. Il vous accompagnera depuis le début de la configuration jusqu'à la phase d'impression.

Vous êtes sur une page Wiki, et ce guide est le résultat d'un travail communautaire. N'hésitez pas à apporter des modifications si vous constatez des erreurs ou souhaitez ajouter des informations. Toute aide est la bienvenue.

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Votre Smoothieboard est livrée avec une carte Micro SD insérée dans le port Micro SD.

Les cartes livrées sont pré-configurées. Il n'est pas nécessaire de préparer la carte SD avant de connecter la Smoothieboard à votre ordinateur pour pouvoir l'utiliser, puisqu'un fichier de configuration basique y est installé.

Vous pouvez commencer par vous familiariser avec la Smoothieboard en la connectant à votre ordinateur. Connectez un câble USB-B au port USB de la carte et de votre ordinateur.

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Une fois la connexion effectuée, votre ordinateur reconnaitra la Smoothieboard en tant que périphérique de stockage USB (comme un lecteur de clé USB ou de carte SD), et affichera les fichiers présents sur la carte SD. Des pilotes (drivers) sont nécessaires sous Windows 7 et 8, alors que Linux et Mac OS X peuvent supporter directement le périphérique. Cliquez ici pour accéder aux pilotes.

Ceci permet d'ajouter, de copier, d'éditer ou de supprimer n'importe quel fichier. Un fichier nommé « config » est déjà présent sur la carte SD. Ce fichier contient toutes les options de configuration de votre carte et se lit lorsque vous la lancez ou réinitialisez. Pour éditer la configuration il vous suffit d'éditer ce fichier dans un Éditeur de texte, d'enregistrer, puis de réinitialiser la carte. Inutile de recompiler ou de configurer la carte.

Configuration détaillée

Pour en savoir plus sur la configuration de votre Smoothieboard, cliquez sur Configurer la Smoothieboard

La carte SD peut également être utilisée pour configurer votre carte avec une version plus récente du firmware (micrologiciel), voir o๠trouver le fichier binaire et comment le configurer avec une carte SD.
Elle s'utilise aussi pour ranger et lire des fichiers en format G-code, voir Lecteur.

La carte ne sert cependant pas qu'à stocker des données. Elle possède également une interface USB CDC et série qui permet d'envoyer du G-code et recevoir des réponses. (Il existe une interface DFU   pour mettre à jour les firmwares, mais elle est surtout destinée aux développeurs.)

L'interface CDC (série) héberge des programmes utilisés également par Pronterface pour permettre à l'utilisateur d'interagir avec l'appareil. Si vous le connaissez déjà , essayez de vous connecter dès à présent et vous recevrez une réponse de la carte. Dans le cas contraire, l'explication se trouve un peu plus loin dans le guide.

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À part le port USB, l'autre interface de communication principale présente sur la Smoothieboard est le port Ethernet, qui permet de connecter la carte au réseau ethernet local et d'interagir avec elle par TCP/IP.

Vous trouverez le même type de technologie, par exemple, sur une imprimante 2D connectée en réseau.

Vous pouvez ainsi accéder à une interface web hébergée par la carte, et contrôler l'appareil via votre navigateur.

Cela vous permet de connecter en réseau des logiciels capables de le supporter (comme Pronterface et Visicut) à votre Smoothieboard.

Par défaut, le réseau est désactivé. Il est cependant très simple à activer et à configurer.

Cette méthode est également recommendée pour communiquer avec votre Smoothieboard.

Retrouvez toutes les informations nécessaires à l'utilisation de l'interface du réseau ici: Interface réseau

Avant de relier les câbles de l'appareil à la carte, quelques instructions sont à garder en tête pendant la durée de l'assemblage.

Lisez bien cette notice. Sérieusement.

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Polarité

Assurez-vous toujours que la polarité est correcte lorsque vous branchez l'appareil sur des prises secteur (reliées à au bloc d'alimentation). L'inversion des polarités peut abîmer ou détruire votre carte totalement ou en partie. La polarité est indiquée sur la carte par les symboles "+" et "-". Vérifiez bien. Sur les anciennes versions de la carte, les indications sont masquées partiellement par le connecteur, ce qui les rend difficiles à déchiffrer. Aidez-vous des diagrammes.

Pour vérifier la polarité sur la source d'alimentation, reliez respectivement ses câbles à ceux d'un multimètre. Si le voltmètre indique un résultat positif, le fil rouge est connecté au câble positif ("+") et le noir, au câble négatif ("-").

La prise principale (qu'on appelle VBB) est dotée d'une protection à polarité inversée, mais cette protection ne tiendra pas éternellement. Dès que vous remarquez quelque chose qui cloche, éteignez le bloc d'alimentation et revérifiez que tout est bien en place.

Déconnexion

Ne jamais connecter ou déconnecter les moteurs pas-à-pas depuis les pilotes pendant que la carte est allumée (c'est-à -dire lorsque le bloc d'alimentation est en marche).

Les pilotes (drivers) sont très bien protégés contre la plupart des problèmes que vous pourrez rencontrer, et il est très difficile de les détruire par accident. Mais à§a reste possible.

En bref

Aucun objet métallique ne doit jamais toucher la carte lorsqu'elle est allumée. Un tournevis, un écrou ou un boulon qui tombe peut créer un court-circuit et détruire la carte.
Vérifiez la avant de la démarrer.
N'appuyez pas sur le bouton « reset » avec un objet métallique, votre main pourrait glisser et causer un court-circuit. Utilisez un tournevis en plastique ou une matière similaire.

Utiliser le bon connecteur

Regardez toujours le schéma avant de connecter des sources d'alimentation (provenant du bloc d'alimentation) à la carte. Une connexion avec le mauvais connecteur peut détruire les composants. Brancher l'entrée d'un câble d'alimentation électrique à la sortie d'une connecteur, ou brancher les interrupteurs de fin de course à l'envers sont des exemples communs de ce type d'erreurs.

Sertissage

Vérifiez impérativement que vos connexions sont sà»res et bien faites, que ce soit des câbles ou tout autre type de connecteurs, en utilisant des connecteurs sertis ou des serre-fils (dominos). Une connexion (au moteurs pas-à pas, par exemple) perdue pendant que l'appareil est en marche peut détruire la carte.

Indications

Soyez vigilant dans le cas d'une alimentation électrique VBB. Si votre carte est livrée avec des connecteurs pré-soudés, le connecteur de 5mm est présent, et la polarité de ce connecteur correspond aux larges bandes dans le diagramme des câblages à droite ("+"=rouge, "-"=bleu). Sur certaines cartes, les indications peuvent être masquées par le connecteur, auquel cas, pour un VBB, ne vous fiez pas aux indications de votre carte, mais aux diagrammes de cette page. Cependant, si vos connecteurs n'étaient pas pré-soudés au moment de la livraison, et que vous souhaitez souder un connecteur de 3,5mm au lieu d'un connecteur de 5mm, sachez également que la polarité est opposée.

USB vs. Ethernet

Dans certaines installations, la connexion USB peut être sujette à des interférences, ce qui cause des déconnexions et peut détruire votre travail. Même dans des conditions normales, ce problème reste très difficile à prévoir. La connexion Ethernet, quant à elle, ne présente pas cet inconvénient: nous vous conseillons d'éviter les ennuis et d'utiliser directement une connexion Ethernet. C'est très pratique. Lisez les Informations réseau pour en savoir plus sur l'installation d'un câble Ethernet.

En cas de dommages sur votre carte

Si vous recevez une carte en mauvaise état, elle sera remplacée. Cependant, si vous détruisez vous-même votre carte, vos seules options seront de la réparer vous-même (ce qui peut s'avérer difficile), ou d'en racheter une.

C'est pourquoi il est important de s'assurer que vous ne l'avez pas abîmée vous-même. La Smoothieboard est plutôt bien protégée, mais elle peut quand même se casser. Voici l'idée générale: si une partie de la carte reà§oit trop de courant, celle-ci sera détruite. Voici quelques erreurs récurrentes des utilisateurs entrainant une surcharge de courant et la destruction de la carte: 

  • Brancher du 12-24V (courant moteur) là o๠on n'est pas censé le faire. Comme sur une prise de 5V, un fin de course ou une prise de thermistance, par exemple. La carte peut supporter du 5V, donc les problèmes liés au 5V et au 3,3V ne sont pas très graves. Les mauvaises connexions et les courts-circuits ne devraient pas causer de dégâts tant qu'ils ne durent pas trop longtemps.
  • Court-circuiter du 12-24V à n'importe quoi d'autre est équivalent à le brancher sur une prise inadaptée (voir plus haut). Cela peut arriver en faisant tomber une pièce en métal sur la carte, avec une mauvaise soudure, des câbles trop lâches ou non protégés, etc...
  • Utiliser une charge inductive (comme un moteur, un ventilateur ou un solénoà¯de) sur un MOSFET, sans diode (voir la doc du ventilateur).

Voici l'idée générale: Assurez-vous toujours que votre matériel est propre, et revérifiez son état général avant d'allumer le courant. Il n'est pas question d'apprendre en faisant des erreurs, puisqu'il est fort probable que les erreurs vous coà»teront votre carte.

Une décharge électrostatique peut également provoquer la destruction de votre carte: assurez-vous de bien câbler le tout à la masse.

Sécurité de la partie chauffante

Si votre appareil contient un ou plusieurs éléments chauffants et utilise le régulateur de température pour les contrôler, lisez attentivement la section concernant les mesures de sécurité ici, puis appliquez les autant que possible. Le feu aura raison de vous si vous n'avez pas raison de lui.

Mise à la masse

Assurez-vous que le boîtier et les composants électroniques de votre appareil sont correctement câblés à la masse, ainsi que l'installation électrique de la pièce o๠vous vous trouvez. Voir par exemple:

Vous pouvez vous référer à la documentation Wiki RepRap sur ce sujet pour en savoir plus sur la sécurité.

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Deux types d'alimentations sont nécessaires au fonctionnement de votre carte: une alimentation 12/24V pour faire tourner les moteurs, les têtes chauffantes, etc, et une alimentation 5V (ou alimentation « numérique ») pour alimenter le micro-contrôleur (le cerveau).

Il existe trois manières de fournir une alimentation 5V à la carte:

  • En branchant un câble USB (les câbles USB fournissent de l'alimentation 5V)
  • En soudant un régulateur de tension à la carte (et fournir un voltage de 12+24V, que le régulateur de tension convertit ensuite en 5V)
  • En fournissant un voltage de 5V directement dans la prise d'alimentation 5V (près de l'alimentation électrique VBB)
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Votre carte ne vous sera pas très utile sans alimentation. La carte utilise l'alimentation pour faire fonctionner les moteurs pas-à-pas, les éléments chauffants, les ventilateurs, et autres composants.

Choisir un bloc d'alimentation (PSU):
Le voltage (V)
peut être de 12 à 24V. Bien que la plupart des composants de la Smoothieboard vont jusqu'à 32V, il est déconseillé d'utiliser ce voltage. Un bloc d'alimentation de 12V est plus commun, et généralement moins coà»teux. Cependant, plus le voltage est élevé, plus vos moteurs pas-à-pas seront efficaces. C'est pourquoi certains concepteurs utilisent un bloc d'alimentation 24V. Faites néanmoins attention, car avec du 24V, il vous faudra des ventilateurs en 24V, et vous devrez réduire les réglages PWM pour vos éléments chauffants.

Installation

Assurez-vous d'utiliser un bloc d'alimenation régulé, de connecter le câble de masse de l'alimentation domestique à l'alimentation électrique, et s'il possède un ventilateur, ce dernier doit disposer d'assez d'espace pour laisser circuler l'air et le refroidir correctement.

Pour brancher le bloc d'alimentation à la prise domestique (courant alternatif sur secteur), assurez-vous de connecter les bons fils de couleur aux connecteurs qui correspondent sur le bloc. Les trois connecteurs sont "phase", "neutre" et "masse". La couleur varie d'un câble à l'autre, vous pouvez retrouver les chartes de votre pays/câble sur internet, mais les couleurs suivantes sont les plus répandues:

  • États-Unis: Noir=Phase, Blanc=Neutre, Vert=Terre
  • Europe: Marron=Phase, Bleu clair=Neutre, Jaune/Vert=Terre

Une fois les câbles connectés au bloc d'alimentation, assurez-vous que vous n'avez rien lancé d'important sur vos ordinateurs (comme une mise à jour du système). Pour plus de sécurité, branchez le bloc d'alimentation sur une multiprise à interrupteur. Allumez ensuite l'interrupteur de la prise. Si l'électricité se coupe dans votre maison, c'est que vous vous êtes trompé quelque part. Si une LED s'allume sur le bloc d'alimentation, alors tout va bien: débranchez le bloc et continuez.

ATTENTION

Ne manipulez JAMAIS les câbles d'alimentation domestiques (220/110V) lorsqu'ils sont branchés à une prise secteur. Ne pas respecter cette règle entraine des sensations déplaisantes et/ou la mort.

Fixez le cadre de votre imprimante en le connectant à la borne de terre de votre alimentation. Dans l'éventualité o๠le câble d'alimentation se débranche et entre en contact avec le cadre de l'imprimante, cela vous évitera une décharge désagréable, voire mortelle.

Maintenant que votre bloc d'alimentation bénéficie de l'alimentation domestique, il la transforme en courant de 12 ou 24V. Vous devez connecter les câbles de l'unité à la Smoothieboard pour l'alimenter.

Le plus important est de respecter des polarités: le"+" va sur le "+", le "-" va sur le "-" Sur le bloc d'alimentation, les bornes "+" sont indiquées par "+", V+, 12V+ ou24V+. Les bornes Masse ("-") sont indiquées par "-", V-, COM ou GND .

Sur la Smoothieboard, elles sont indiquées par "+" et "-".

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Conventionnellement, des câbles noirs (parfois marrons) sont utilisés pour la masse, et des câbles rouges (parfois orange, blancs ou jaunes) sont utilisés pour les connections d'alimentation.

Une fois les câbles correctement connectés, vous pouvez allumer le bloc d'alimentation. Si tout a été fait correctement, la LED rouge (VBB) de la Smoothieboard s'allumera.

Attention

Si ce n'est pas le cas, éteignez immédiatement le bloc d'alimentation.

Vérifiez la polarité, puis assurez-vous que les connexions sont faites correctement.

Lorsque vous allumez le bloc d'alimentation , soyez prêt à le ré-éteindre aussitôt.

Maintenant que la carte est branchée, utilisez cette puissance pour mouvoir des choses!

Arrêt d'urgence

Il est recommandé de mettre en place un bouton d'arrêt d'urgence sur votre appareil, afin de pouvoir éteindre rapidement l'appareil en cas de problème. Pour en savoir plus sur ce sujet, lisez le rubrique EmergencyStop.

Un peu de théorie:

« Un moteur pas-à-pas est un moteur électrique DC sans balais qui divise une rotation complète du moteur en plusieurs pas de taille égale. Le moteur peut être déplacé ou maintenu en place à chacun de ces pas sans utiliser de capteur de retour d'information (un régulateur de circuit ouvert). » (Wikipédia)

Parce qu'ils tournent pas par pas et que l'on peut contrôler avec précision combien de pas on veut déplacer dans chaque direction, ils sont très pratiques pour déplacer des choses à l'endroit souhaité. Ceci les rend très utiles pour la plupart des applications CNC.

La Smoothieboard est livrée avec des pilotes de moteur pas-à-pas conà§us pour des moteurs à aimant permanent bipolaire, avec un flux de courant maximum de 2A.

Choisir un moteur pas-à-pas

Il existe un grand nombre de moteurs pas-à-pas. Les moteurs les plus gros sont généralement les plus puissants. Selon la taille du moteur, ses couples et sa vitesse maximale peuvent varier, ainsi que sa capacité à maintenir un couple alors que la vitesse augmente.

Il est important de choisir le moteur adapté à votre utilisation. L'erreur la plus courante est de choisir un moteur à inductance élevée. Il existe deux grandes « familles » de moteurs: les moteurs à inductance élevée sont surtout conà§us pour maintenir une position fixe, avec de rares déplacements (comme une monture de télescope), alors que les moteurs à faible inductance sont conà§us pour être souvent déplacés, et utilisés à vitesse rapide (comme sur une fraiseuse CNC ou une imprimante 3D).

Si vous utilisez un moteur à inductance élevée sur une Smoothieboard (ou sur n'importe quel pilote de moteur pas-à-pas dit « CNC »), non seulement vous obtiendrez de mauvaises performances vitesse/couple, mais en déplaà§ant le moteur pas-à-pas (ou son axe) manuellement, un voltage très élevé sera généré, ce qui peut détruire votre pilote de moteur pas-à-pas.

Les moteurs pas-à-pas à « inductance élevée » sont reconnaissables par leur taux élevé d'inductance. C'est généralement mauvais signe lorsqu'il dépasse 10mH. Si l'inductance n'est pas précisée sur votre moteur, le voltage est aussi une indication: les moteurs pas-à-pas à inductance élevée possèdent généralement un voltage élevé, 12V est par exemple une valeur typique, alors que le voltage des pas-à-pas dits « CNC » est en-dessous de 5V.
Dans notre cas, il nous faut un moteur pas-à-pas à faible inductance, idéalement en dessous de 10mH, et un voltage idéalement en-dessous de 5V

Voici ce qu'est un bon moteur pas-à-pas selon la communauté RepRap: 

Pour les imprimantes reprap ou autres petits CNC similaires utilisant des pilotes de micro pas-à-pas sur du 12-24V, un pas-à-pas idéal fait la taille d'un NEMA17, possède un taux de 1.5A à  1.8A ou moins, une résistance de bobinage de 1-4Ω, 3 à  8mH, 62oz.in (0.44Nm, 4.5kg.cm) ou plus de couple, 1.8 ou 0.9degrés par pas (respectivement 200/400 pass/rev), par exemple le 1124090/42BYGH4803 kysan ou le 17HS8401 rattm ou Wantai
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Câblage

Câblage direct

Les moteurs pas-à-pas sont bipolaires. Chaque pôle est connecté à deux câbles. Il y a donc au total quatre câbles reliés au moteur pas-à-pas, qui doivent aussi être branchés à votre Smoothieboard.

Sur la Smoothieboard, chaque pilote (driver) de moteur pas-à-pas possède quatre connexions prévues à cet effet. (les drivers de moteurs pas-à-pas sont divisés en plusieurs catégories: M1, M2, etc.)

La difficulté est souvent de déterminer à quel pôle doit être branché chaque câble. Si vous le faites au hasard, il y a des chances que cela fonctionne, mais il existe des procédés moins empiriques. Il y a différentes méthodes:

Voyons comment brancher les câbles à la Smoothieboard. Prenons deux bobines que nous appellerons A et B indifféremment. La polarité n'est pas importante non plus, car elle ne définit que le sens de rotation du moteur, que vous pouvez changer dans le dossier de configuration. Connectez ensuite vos deux câbles aux quatre broches de la Smoothieboard dédiées au pilote de ce moteur en suivant un de ces modèles: AABB ou BBAA. D'autres combinaisons, comme ABBA ou ABAB ne fonctionneront pas.

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Une fois que votre moteur est correctement connecté à la Smoothieboard, il peut être contrôlé.

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Relier un moteur pas-à-pas à un pilote.

Ici, le moteur pas-à-pas est connecté au piloteM1, et l'alimentation est transmise au VBB (l'alimentation électrique principale).

Pilote externe du moteur pas-à-pas

Si vous désirez utiliser des moteurs plus puissants, vous devrez ajouter des pilotes de moteur pas-à-pas externes, car ceux de la Smoothieboard ne supportent que 2A au maximum.

Vous pouvez retrouver toutes les informations pour connecter un pilote externe de moteur pas-à-pas à une Smoothieboard dans l'annexe dédiée aux pilotes externes.

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Configuration

Des exemples de configuration sont disponibles sur githubhttps://github.com/smoothieware/smoothieware/tree/edge/ConfigSamples (lien en anglais).

Vous pouvez aussi vous référer à la documentation de configuration (lien en anglais).

Courant

La première chose à faire est d'indiquer aux pilotes du moteur le courant nominal du moteur pas-à-pas. C'est une étape indispensable pour que l'ensemble fonctionne correctement.

Chaque moteur pas-à-pas possède un courant nominal spécifique. Vous pouvez faire fonctionner votre moteur avec un courant inférieur et le rendre ainsi moins bruyant, mais il sera aussi moins puissant. Par contre, vous ne pouvez pas utiliser un courant plus élevé que celui indiqué, sous peine de risquer une surchauffe ou de sauter des pas.

La puissance nominale est souvent indiquée sur l'étiquette du moteur (voir la photo à droite). Si ce n'est pas le cas, cherchez sur Google en indiquant le numéro de série du moteur, ou contactez votre fournisseur.

Une fois que vous connaissez la puissance nominale, vous pouvez ajuster le paramètre qui y correspond dans le fichier de configuration.

La Smoothieboard a une méthode amusante pour nommer les pilotes des moteurs pas-à-pas. Nommer un moteur X, Y ou Z n'est pas logique aux yeux des robots qui ne sont pas des robots linéaires (tous les liens sont en anglais) comme les delta, les pilotes sont donc dénommés d'après l'alphabet grec, pour pouvoir être interprétés par les différents types de bras utilisés.

Indication sur la Smoothieboard M1 M2 M3 M4 M5
Axes d'un robot linéaire X (gauche-droite) Y (avant-arrière) Z (haut-bas) E0: Premier extrudeur E1: Second extrudeur
Lettre grecque α (alpha) β (beta) γ (gamma) δ (delta) ε (epsilon)
Option de configuration du courant alpha_current beta_current gamma_current delta_current epsilon_current

Maintenant, faites comme indiqué dans la partie « Déballage », connectez la Smoothieboard à votre ordinateur, ouvrez le fichier « config » à l'aide d'un éditeur de texte, et ajustez la valeur de configuration de chaque pilote de moteur pas-à-pas.

Si par exemple votre moteur Alpha possède un courant nominal de 1,68A, modifiez ainsi la ligne correspondante:

alpha_current 1.68 # X stepper motor current

Faites ceci pour chaque moteur pas-à-pas que vous souhaitez connecter à la Smoothieboard. (Si vous possédez un robot linéaire, voyez quel moteur se connecte à chaque pilote dans le tableau ci-dessus. Si vous utilisez un autre type de bras, reportez-vous au manuel dédié.)

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Pas par millimètre

Le pilote de moteur pas-à-pas fonctionne, comme son nom l'indique, par pas. Il effectue un certain nombre de pas dans une direction, puis un certain nombre dans le sens inverse. La mesure s'effectue en millimètres. Si vous voulez déplacer votre machine pour atteindre une position donnée en millimètres, puis déplacer la machine à nouveau,

il faut que la Smoothieboard convertisse la valeur que vous lui donnez en millimètres en une valeur en pas, que le pilote du moteur peut comprendre.

Cette conversion dépend du bras utilisé. Le plus commun est celui adapté aux robots linéaires et c'est celui-ci que nous aborderons ici. De la documentation sur d'autres types de bras peut être trouvée ailleurs.

Dans le cas d'un bras de robot linéaire, il suffit de convertir une valeur en millimètres en un nombre de pas. C'est l'option de configuration « steps_per_millimeter » qu'il vous faudra adapter pour chaque moteur pas-à-pas.

Pour la calculer, il faut multiplier un certain nombre de facteurs.

  • L'objet que vous voulez faire bouger se déplace d'un certain nombre de millimètres, en fonction de chaque rotation du moteur. (Cela dépend des caractéristiques de la courroie/poulie, ou du système de vis-mère utilisé.)
  • Le moteur pas-à-pas fait un certain nombre de pas complets à chaque rotation. Il en fait généralement200, mais cela peut aussi être400.
  • Chaque pas est divisé par le pilote du moteur en un certain nombre de micro pas (lien en anglais). C'est ce nombre qui nous intéresse, et non le nombre de pas complets. La Smoothieboard divise chaque pas en 16micro pas.

La formule est la suivante:

$\text{(micro) Pas par millimètre} = ( \text{pas complets par rotation} * \text{micro pas par pas} ) / \text{millimètres par rotation}$

Pour vous aider, vous pouvez utiliser le système de calcul créé par Josef Prusa: http://calculator.josefprusa.cz/ (site en anglais)

Une fois que vous avez la valeur adaptée pour un pilote de moteur pas-à-pas donné, ajoutez-la dans le dossier de configuration:

alpha_steps_per_mm 80 # Steps per mm for alpha stepper

Faites ceci pour chaque pilote.

Le principe reste le même dans le cas d'un moteur d'extrudeur, mais la valeur est « extruder_steps_per_mm ».

Voici une vidéo en anglais qui explique bien les pas par millimètre:

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Direction

Le moment est venu de tester vos moteurs pas-à-pas. Pour cela, vous devrez utiliser un logiciel de pilotage comme Pronterface ou l'interface internet.

Maintenant, connectez-vous à votre Smoothieboard via une connexion série (USB). Allumez votre machine en branchant le bloc d'alimentation sur le secteur.

Il faut ensuite vérifier que le moteur pas-à-pas est réglé correctement et qu'il tourne dans le bon sens. Vérifiez en déplaà§ant un des axes. Dans Pronterface, cliquez près de la flèche jaune qui indique :« +X ».

L'axe X doit se déplacer. S'il s'est déplacé vers la droite, c'est bon! Tout est correctement réglé, il n'y a rien à changer. S'il s'est déplacé vers la gauche, il faut que vous inversiez la direction de cet axe.

Vous pouvez le faire dans le fichier de configuration et en inversant la broche de direction pour ce moteur précis:

alpha_dir_pin 0.5 # Pin for alpha stepper direction

Devient:

alpha_dir_pin 0.5! # Pin for alpha stepper direction

Ceci est valable pour les axes, mais dans le cas des extrudeurs, la valeur de la configuration est « extruder_dir_pin. »

Sauvegardez le fichier de configuration, réinitialisez la Smoothieboard et connectez-la à nouveau en utilisant Pronterface. L'axe doit désormais se déplacer dans la bonne direction.

Faites ceci pour chaque axe.

Plateau mobile

Si par exemple vous décidez d'utiliser votre plateau mobile (et non pas un outil mobile) pour l'axe Y, faites attention: ce n'est pas la direction du plateau par rapport à la machine qui compte, mais la direction de la tête d'impression par rapport à la machine. Il arrive souvent de se tromper et d'inverser l'axe Y sur les machines possédant un plateau mobile, ou encore d'oublier de l'inverser quand il le faudrait. Globalement, si un objet asymétrique ressemble à son modèle une fois terminé, cela veut dire que votre axe Y est correct, mais si ce n'est pas le cas, il faut changer la configuration.

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Pour imprimer en 3D, on fait fondre du thermoplastique à deux endroits bien précis de la machine. Tout d'abord au niveau de la tête chauffante (hot-end), o๠il est chauffé jusqu'à qu'il soit suffisamment liquide pour passer dans la buse. Puis au niveau du plateau chauffant (qui est souvent optionnel), o๠est déposée la première couche de thermoplastique, qui est chauffée afin d'améliorer son adhérence sur le plateau. Cela aide à mieux répartir la chaleur lors de l'impression.

Pour plus d'informations sur la régulation de la température de la Smoothieboard, vous pouvez vous référer à cette partie de la documentation: TemperatureControl (Contrôle de la température)

Pour brancher et contrôler une tête chauffante ou un plateau chauffant, le processus est globalement le même, comme vous pouvez le voir ci-dessous: 

smoothieboard-thermistor-inputs.png

Thermistance

La résistance d'une thermistance varie en fonction de la température. En observant cette résistance, on peut déterminer la température d'une tête chauffante ou d'un plateau chauffant.

Cela permet à la Smoothieboard d'allumer ou non la résistance chauffante en fonction de la température, et conserver ainsi la température idéale.

thermistor-basic.svg

Brancher une thermistance.

Pour brancher une thermistance, prenez les deux câbles de la thermistance de votre tête chauffante ou du plateau chauffant et connectez-les à l'une des paires de bornes d'entrée de la thermistance qui se situent sur votre Smoothieboard. Chaque borne d'entrée est composée de deux broches, une pour chaque câble de la thermistance. Il n'y a pas de polarité à respecter.

La Smoothieboard possède 4bornes d'entrée pour les thermistances au total, ce qui représente un alignement de 8broches sur le bord de la carte. La polarité n'a aucune importance pour une thermistance.

Par convention (c'est-à -dire que si vous branchez tous les éléments en suivant les indications données par défaut dans le fichier de configuration, vous n'aurez pas besoin de modifier ce dernier),

  • La thermistance de la tête chauffante se connecte à T0
  • La thermistance du plateau chauffant se connecte à T1

Dans le fichier de configuration par défaut les broches des thermistances sont installées en suivant cette convention: 

temperature_control.hotend.thermistor_pin 0.23 # Pin for the thermistor to read (here T0) temperature_control.bed.thermistor_pin 0.24 # Pin for the heated bed to read (here T1)

Toutefois, vous pouvez utiliser n'importe quelle broche de la thermistance pour n'importe quel module de régulation de la température.

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Il existe différents modèles de thermistances. Chaque tête chauffante ou plateau chauffant en possède une d'un type bien spécifique. Les différents modèles de thermistances convertissent une température donnée en différentes résistances. Vous devez donc préciser à la Smoothieboard le modèle de thermistance exact installé, pour être sà»r qu'elle puisse l'interpréter correctement.

Vous pouvez le faire en allant dans l'option thermistance qui se trouve dans le fichier de configuration. Entrez-y le nom de votre thermistance, et la Smoothieboard fera par elle-même le calcul.

temperature_control.hotend.thermistor EPCOS100K

Par contre, elle ne connaît pas encore toutes les thermistances existantes. Voici la liste de celles qu'elle peut reconnaître.

Nom Bêta pour 0-80°C Bêta pour 185-230°C I pour Steinhart-Hart J pour Steinhart-Hart K pour Steinhart-Hart Référence
EPCOS100K 4066 4193 0.000722378300319346F 0.000216301852054578F 9.2641025635702e-08F B57540G0104F000
Honeywell100K 3974 4385 0.000596153185928425F 0.000231333192738335F 6.19534004306738e-08F 135-104LAG-J01
Semitec 4267 4375 0.000811290160145459F 0.000211355789144265F 7.17614730463848e-08F 104GT-2
Honeywell-QAD 0.000827339299500986F 0.000208786427208899F 8.05595282332277e-08F 135-104QAD-J01
Semitec-104NT4 0.000797110609710217F 0.000213433144381270F 6.5338987554e-08F 104NT-4R025H42G
RRRF100K 3960
RRRF10K 3964
HT100K 3990

Si jamais vous possédez une thermistance qui n'est pas connue de la Smoothieboard, vous pouvez tout simplement définir ses paramètres dans le fichier de configuration. Il y a deux méthodes, une utilisant la valeurbêta (elle fonctionne mais n'est pas parfaite) et l'autre utilisant l’algorithme de Steinhart-Hart (fonctionne parfaitement).

En utilisant les valeursbêta:

Entrez la valeurbêta dans le fichier de configuration:

temperature_control.hotend.beta 4066 # set beta for thermistor

À propos des valeursbêta

Les bêta communiquées par les fabricants concernent souvent les valeurs comprises entre 0 °C et 80 °C.

Pour les valeurs entre 185 °C et 230 °C, le résultat affiché est de 7 °C à 10 °C trop élevé.

Cela veut dire que ces valeurs bêta sont généralement idéales pour un plateau chauffant, mais pas pour une tête chauffante.

C'est généralement suffisant si la thermistance est de 100000Kohms à 25 °C.

Vous pouvez aussi configurer r0, t0, r1, r2, mais ce n'est pas forcément nécessaire comme les réglages par défaut sont suffisants.

Si vous ne connaissez pas le modèle de votre thermistance, contactez le créateur ou le fournisseur de votre imprimante 3D , tête chauffante ou plateau chauffant, et demandez la fiche technique o๠vous trouverez la valeur bêta de votre thermistance.

En utilisant l’algorithme de Steinhart-Hart:

Cette méthode est la plus recommandée. Configurez les paramètres dans le fichier de configuration: 

temperature_control.hotend.coefficients 0.000722376862540841,0.000216302098124288,0.000000092640163984

Pour connaître les coefficients Steinhart-Hart d'une thermistance en particulier, reportez-vous à la page Steinhart-Hart (en anglais).

Si vous avez la courbe de température de votre thermistance, vous pouvez définir trois points situés sur ladite courbe et laisser la Smoothieboard faire le calcul:

temperature_control.hotend.rt_curve 20.0,126800,150,1360,240,206.5

Élément chauffant

La Smoothieboard peut désormais capter la température, et il faut maintenant lui permettre de chauffer des éléments et de conserver la température désirée. C'est le rôle de l'élément chauffant. Dans le cas d'une tête chauffante (hot-end), il s'agit le plus souvent d'une résistance ou d'une cartouche chauffante (tous les liens sont en anglais), et on utilise souvent un circuit imprimé adapté ou un plateau chauffant recouvert de Kapton.

Quand la résistance chauffante est mise en route, elle consomme de l'énergie pour générer de la chaleur.

Ces éléments chauffants doivent être connectés à la Smoothieboard via un port qui lui permet de les allumer ou les éteindre selon ses besoins. Pour cela, on utilise un MOSFET qui prend en compte un signal d'entrée digital et laisse le courant passer ou non en fonction de sa valeur.

La Smoothieboard peut contrôler jusqu'à 6MOSFETs (6 sur la 5X, 4 sur la 4X et 2 sur la 3X). Il vous faut connecter le bloc d'alimentation au connecteur d'entrée d'alimentation de ces FETs et brancher à leur connecteur de sortie l'élément consommant de l'énergie (un élément chauffant, une broche, etc.). Pour résumer, la Smoothieboard connecte ou déconnecte un élément (branché à un connecteur MOSFET) du bloc d'alimentation (relié au connecteur d'entrée d'alimentation), pour réguler la température ou d'après les consignes données par le G-code.

Il y a trois paires de MOSFETs particulièrement importantes sur la carte:

  • Paire de gros MOSFETs: Leurs sorties sont représentées par les codes P2_7 et P2_5 sur le schéma et leurs connecteurs d'entrée se trouvent entre eux deux. On les trouve sur les cartes4Xet5X. Pour alimenter ces MOSFETs, vous devez les relier au bloc d’alimentation.
  • Paire de petits MOSFETs: Leurs sorties sont représentées par les codes P2_6 et P2_4 sur le schéma et leurs connecteurs d'entrée se trouvent à côté d'eux, entre P2_6 et P1_23. Ils sont présents sur chaque carte. Pour alimenter ces MOSFETs, vous devez les relier au bloc d’alimentation.
  • Paire de MOSFETs mixte: Leurs sorties sont représentées par les codes P1_22 et P1_23sur le schéma. On qualifie cette paire de « mixte » car elle est composée d'un petit et d'un grand MOSFET. Ils n'ont pas d'entrée spécifique, et sont alimentés directement par le VBB (l'alimentation électrique des moteurs pas-à-pas, abordée dans le chapitre dévolu à ces moteurs). Pour alimenter ces MOSFETs, vous devez les relier au bloc d’alimentation, de la même manière que les moteurs pas-à-pas.
mosfet-input-output.svg

Les entrées d'alimentation ont des polarités, assurez-vous donc de brancher le "+" de ce connecteur au "+" de votre bloc d'alimentation, et le "-" au "-" du bloc d'alimentation. Les éléments chauffants n'ont toutefois pas de pôles, et vous n'avez donc pas besoin de vous soucier de la polarité des sorties. Si vous utilisez des éléments de sortie comme un module Peltier ou une broche, il faut respecter aussi la polarité des sorties.

Les gros MOSFETs peuvent supporter jusqu'à 20A sans système de refroidissement, mais les connecteurs5mm verts ne vont que jusqu'à 12A. Les petits MOSFETs peuv nt aller jusqu'à 3A, et leurs connecteurs jusqu'à 7,5A. Par conséquent, n'utilisez jamais de gros MOSFETs pour plus de12A (et surveillez les températures des connecteurs et du MOSFET avec cette puissance). L'usage des petits MOSFETs doit être limité aux petits ventilateurs. Il vaut mieux éviter d'alimenter la cartouche chauffante d'une tête chauffante à 40W sur du 12V avec les petits MOSFETs, car cela les détruirait en les laissant en mode « ON ».

Si vous avez besoin de contrôler plus de 12A, vous ne pouvez pas utiliser un des MOSFETs situés sur la carte, toutefois vous pouvez utiliser un relais statique. Pour en savoir plus, consultez l'annexe sur les relais statiques.

Dans les cas des paires de grands et petits MOSFETs, la source d'énergie est le bloc d'alimentation, relié au système d'alimentation des MOSFETs via les connecteurs d'entrée.

Il existe cependant une alternative. Pour chaque paire, vous pouvez utiliser des cavaliers (un pour la paire de petits MOSFETs (JP28), et deux cavaliers en parallèle pour les paires de grands MOSFETs (JP11 et JP27). Si vous reliez leurs broches en y insérant des cavaliers (lien en anglais), reliant ainsi l'alimentation du MOSFET à l'alimentation VBB, cela vous permettra d'alimenter ces MOSFETs avec une source identique à celle des moteurs.

S'il s'agit de grands MOSFETs, il mettre en place deux cavaliers en parallèle afin qu'ils puissent supporter plus de courant.

Courant nominal

ATTENTION, chaque cavalier ne supporte que 2A. Cela signifie que vous ne pouvez pas utiliser cette méthode d'alimentation si vous utilisez plus de 2A (pour les petits MOSFETs) ou 4A (dans le cas des grands MOSFETs, avec deux cavaliers de 2A).

N'utilisez pas de cavalier pour alimenter un plateau chauffant par exemple, car cela consomme bien plus que 4A.

400px-PCB_Heatbed_MK2_front_small.jpg

Exemple

Imaginons que l'on veuille connecter le plateau chauffant à la Smoothieboard. Commencez par relier la thermistance à l'entrée dédiée. Ensuite, il faut connaître (par internet ou via le fournisseur) le courant nominal de ce plateau chauffant. Ici, nous fonctionnerons avec le plateau chauffant à circuit imprimé RepRap.

Il a un courant nominal de11A, ce qui veut dire qu'il ne peut pas être utilisé avec un petit MOSFET, et qu'il en faut un donc un grand.

Connectez le bloc d'alimentation à l'alimentation électrique de la paire de grands MOSFETs (vérifiez la polarité sur la carte).

Puis reliez les deux câbles du circuit imprimé à l'un des grands MOSFETs. Ici, la polarité n'a aucune importance.

Comme il s'agit d'un plateau chauffant, il doit être connecté à P2_7 (broche2.7 dans le fichier de configuration). Il s'agit d'une convention: il est configuré ainsi par défaut dans le fichier, et s'il est connecté ainsi, il n'y a aucun changement à effectuer dans le fichier de configuration.

Dans le cas de la tête chauffante, la sortie par défaut est P2_4 (la broche2.4 dans le fichier de configuration).

Pour choisir une autre sortie pour le plateau ou la tête chauffante, il faut modifier le fichier correspondant à la broche de la sortie numérique du MOSFET choisi. Voici les lignes à éditer: 

temperature_control.hotend.heater_pin 2.7 # Pin that controls the heater cartridge for the hot-end temperature_control.bed.heater_pin 2.5 # Pin that controls the heated bed

Pour mieux vous y retrouver, voici un tableau récapitulatif: 

Paire de MOSFETs Grands MOSFETs Petits MOSFETs MOSFETs mixtes
Indication sur le diagramme P2_7 P2_5 P2_4 P2_6 P1_23 P1_22
Sorties numériques 2.7 2.5 2.4 2.6 1.23 1.22
Alimentation électrique Entre P2_7 et P2_5 Entre P2_6 et P1_23 Source VBB
Taille Grand Grand Petit Petit Grand Petit
Courant maximal 12A 12A 0.5A* 0.5A* 12A 0.5A*
Utilisé par défaut par Plateau chauffant Première tête chauffante Ventilateur Deuxième tête chauffante

*Bien que la fiche produit annonce une résistance jusqu'à environ 5A, il est recommandé de ne l'utiliser que pour des ventilateurs à faible courant, jusqu'à 12V. Faire fonctioner une tête chauffante via de petits MOSFETs les détruiront (prouvé par une expérience à 12V).

Test

Une fois votre thermistance connectée, les alimentations électriques et les éléments du plateau chauffant branchés, vous êtes prêts à tester votre régulateur de température.

Pour ce faire, redémarrer votre Smoothieboard, puis connectez-vous à l'aide d'un logiciel de pilotage tel que Pronterface, ou à l'aide d'une interface web.

Connectez-vous ensuite à votre Smoothieboard via une interface série. Allumez votre machine en branchant le bloc d'alimentation sur une prise murale.

Si quelque chose brà»le ou a une drôle d'odeur, éteignez tout immédiatement et recherchez l'origine du problème.

Par défaut, les éléments chauffants sont éteints quand la Smoothieboard s'allume. Vérifiez qu'ils ne sont pas en train de chauffer (si le plateau est allumé, un voyant LED près du MOSFET est allumé, ou alors vérifiez le plateau directement). Si c'est le cas, c'est qu'il y a un problème: éteignez tout et recherchez la source de ce problème.

Ensuite, dans le Pronterface, réglez soit le plateau, soit la tête chauffante (ne les testez pas en même temps, les potentiels anomalies seront ainsi plus faciles à identifier) sur une température assez basse (idéalement 20 °C au-dessus de la température ambiante), et surveillez-la pour voir si elle augmente. Si c'est le cas, tout va bien. Sinon, éteignez tout et regarder d'o๠provient le problème.

Une fois que vous êtes certain que l'élément chauffant fonctionne correctement, il y a encore quelques petits réglages à faire: les paramètres du PID.

PID

0208bcfig2.gif

Le PID est important. Si vous ne disposez pas de PID, voici un moyen simple de réguler la température:

  • Si la température est trop basse, allumez l'élément chauffant.
  • Si la température est trop élevée, éteignez l'élément chauffant.

Cette méthode n'est toutefois pas recommandée. Du fait que la température ne se transfère pas immédiatement depuis l'élément chauffant ou la thermistance vers ce que vous chauffez, quand la thermistance affiche une température, la partie chauffante est en réalité déjà plus chaude qu'affiché. Ce n'est pas ce que nous souhaitons. Cela signifie que l'on pourrait atteindre des températures trop élevées, sans pouvoir les stabiliser correctement.

La solution à ce problème: le PID. Celui-ci fait les calculs nécessaires afin d'allumer et d'éteindre l'élément chauffant plus intelligemment.

Les facteurs P, I et D sont configurés comme suit:

temperature_control.hotend.p_factor 100 temperature_control.hotend.i_factor 0.1 temperature_control.hotend.d_factor 100

Le plus compliqué reste de trouver les bonnes valeurs pour ces 3facteurs: celles définies par défaut ne sont sà»rement pas adaptées à votre installation. À moins que vous ayez reà§u ces valeurs avec votre hardware, ou que vous soyez un génie du PID, vous aurez besoin d'aide:

Marlin

N'utilisez pas les paramètres PID de Marlin, parce qu'ils ne sont pas compatibles.

Réglage automatique par PID

Avec la méthode suivante http://brettbeauregard.com/blog/2012/01/arduino-pid-autotune-library/, votre Smoothieboard peut paramétrer automatiquement les facteurs P, I et D.

Voici un exemple d'un G-code utilisé pour lancer le paramétrage automatique du PID:

M303 E0 S190
  • E0 est le numéro du module de contrôle de température, dans l'ordre o๠ils ont été configurés. Ici, 0 serait la tête chauffante, et 1 le plateau.
  • S190 est la température à régler. Définissez la température à laquelle vous utiliserez effectivement votre élément chauffant. Pour la tête chauffante, nous utilisons 190 °C.

Quand vous lancez la commande, le réglage se met en route:

Target: 190.0 Start PID tune, command is M303 E0 S190 T: Starting PID Autotune, M304 aborts ok T: 21.3/190.0 @80 1 0/8 T: 22.0/190.0 @80 1 0/8 T: 22.3/190.0 @80 1 0/8 T: 22.1/190.0 @80 1 0/8 Etc ...

Et ainsi de suite pour 3 à 8cycles, chauffe et refroidissement. Ensuite:

Cycle 4: max: 246.189, min: 227.627, avg separation: 0.418274 Ku: 34.9838, Pu: 39.85 Trying: Kp: 21.0 Ki: 1.053 Kd: 105 PID Autotune Complete! The settings above have been loaded into memory, but not written to your config file.

Maintenant, modifiez vos réglages pour utiliser ces 3valeurs (Kp est le facteur_p, Ki est le facteur_i, Kd est le facteur_d), redémarrer, et le contrôle de la température devrait fonctionner beaucoup mieux. (M301 peut aussi être utilisé pour définir les valeurs PID et elles peuvent être enregistrées avec M500)

Ou alors, vous pouvez entrer le G-code suivant:

M500

ce qui enregistrera ces configurations automatiquement dans le fichier de configuration.

Plus d'infos sur les écrasements de configuration ici: Configuring Smoothie

Réseau:

N'envoyez pas le M303  par l'interface web, utilisez Telnet, Pronterface ou tout autre terminal série. Si vous l'envoyez par le web, les réponses pourraient s'accumuler dans la RAM de votre Smoothie et la faire planter.

48-600x450.jpg

Les fins de course sont de petits interrupteurs à placer aux extrémités de chaque axe. Au démarrage de votre machine, la Smoothieboard n'a aucun moyen de connaître la position de chaque axe. Au lancement d'une impression, elle déplace l'axe jusqu'à ce qu'il touche un interrupteur, qui, une fois touché, définit cet endroit comme la position 0 de cet axe. Et ainsi de suite pour chaque axe.

Cela permet à la carte de savoir exactement o๠se trouve chaque élément par rapport à cette position initiale. C'est plutôt pratique car cela vous évite de devoir vous-même tout mettre en position avant de lancer une impression. L'automatisation, c'est fantastique.

Les capteurs de fin de course ne sont pas indispensables, vous pourriez tout à fait vous en passer. Ils sont juste tellement pratiques que beaucoup d'appareils les utilisent.

Les fins de course peuvent aussi être utilisés comme des interrupteurs, empêchant la buse de se déplacer en dehors du plateau (en arrêtant préventivement le déplacement si besoin). Référez-vous à la page Endstops pour plus de détails sur la configuration de la Smoothieboard pour utiliser les fins de course comme interrupteurs de fin de course.

NOTE La Smoothieboard ne vous permet pas d'utiliser un zprobe comme capteur de fin de course. Un fin de course doit être spécifiquement utilisé pour remplir sa fonction, il ne doit pas être utilisé comme un zprobe et vice versa.

smoothieboard-endstops.png

Câblage de fin de course

Cette partie va se concentrer sur les capteurs de fin de course les plus courants: les fins de course mécaniques. Il en existe d'autres types comme les optiques, ou les capteurs à effet hall, voir les annexes dédiées à ce sujet.

À faire: Rédiger ces annexes

Snobons un peu

Il existe de nombreux types de capteurs de fin de course, marrants et futuristes: optiques, laser, magnétiques, sensibles à la force, infrarouges, inductifs, etc.

Toutefois, notez que de manière générale, les utilisateurs trouvent qu'elles sont soit moins précises, soit moins répétables, ou encore plus compliquées à faire « fonctionner correctement », par rapport aux fins de course « mécaniques » classiques.

Les capteurs de fin de course mécaniques sont souvent les plus précis, répétables et faciles à utiliser avec vos applications. Les autres possibilités ne sont pas forcément les meilleures uniquement parce qu'elles existent et qu'elles ont été testées par d'autres utilisateurs.

Vous pouvez avoir une très bonne raison d'utiliser un fin de course plus original, mais si ce n'est pas le cas, il est préférable de s'en tenir à la version mécanique.

Les capteurs de fin de course mécaniques sont de simples interrupteurs: s'ils sont ouverts (interrupteurs non déclenchés), le courant ne passe pas, mais s'ils sont fermés (interrupteurs déclenchés), le courant passe. En reliant une entrée numérique de la Smoothieboard à l'interrupteur, et en reliant l'autre côté de cet interrupteur à la masse, la carte saura si elle est connecté ou non à la masse, et donc si le capteur de fin de course est fermé ou non.

La plupart des capteurs de fin de course mécaniques disposent de 3points de connexion, auxquels vous reliez vos câbles:

  • C: Common
  • NO: « Normally Open », c'est-à -dire qu'il n'est pas connecté à C quand l'interrupteur est éteint, et connecté à C quand l'interrupteur est allumé.
  • NC: « Normally Closed », c'est-à -dire qu'il est connecté à C quand l'interrupteur est éteint, et qu'il n'est pas connecté à C quand l'interrupteur est allumé.
endstop-basic.svg

Câblage d'un fin de course basique NC

Il faut connecter les broches du Signal (en vert sur le schéma) et du Ground (la masse, en bleu sur le schéma), spécifiques pour les fins de course de la Smoothieboard, aux points de connexion C et NC sur le fin de course.

Pour chaque fin de course, on relie le C au Signal et le NC à la masse. Cela signifie que l'entrée numérique (connecteur du fin de course) sera effectivement connectée à la masse, mais déconnectée quand l'interrupteur est allumé. Cette approche réduit les nuisances sonores, par rapport à la méthode inverse. Cliquez ici pour plus d'informations.
L'autre avantage de cette méthode est que, si par hasard un câble casse, vous aurez le même signal que si le capteur de fin de course était fermé. Autrement dit, même avec un câble endommagé, vous ne pourrez pas outrepasser la fin de course.

L'ordre importe peu puisque la polarité n'est ici pas importante.

Ne branchez surtout pas le VCC (en rouge) et le GND (la masse, en bleu) sur un fin de course (microswitch) mécanique! Selon vos câblages, cela pourrait détruire votre Smoothieboard, instantanément ou à l'allumage du fin de course. Il existe un câblage o๠cela ne se produira, pas et o๠vous devez échanger le signal entre le VCC et le GND, mais il faut être prudent, sinon vous risquez d'endommager votre machine.

Connectez le fin de courseX aux broches minX, le fin de courseY aux broches minY, et le fin de courseZ aux broches minZ.

Test

La configuration par défaut devrait normalement contenir tout ce dont vous avez besoin: les broches sont déjà bien placées et les vitesses par défaut raisonnables.

Une fois câblées, vous pouvez tester vos capteurs de fin de course.

Pour ce faire, redémarrer la Smoothieboard, puis connectez-la à l'aide d'un logiciel de pilotage tel que Pronterface ou l'interface web.

Connectez-vous ensuite à votre Smoothieboard via une interface série. Allumez votre machine en branchant le bloc d'alimentation sur une prise murale.

Puis, dans Pronterface, déplacez un axe en cliquant sur la petite icône « home » de cet axe. Commencez par X, puis Y et enfin Z.

Si l'axe bouge jusqu'à toucher le capteur de fin de course, puis s'arrête, recule un peu, retourne lentement vers le capteur et s'arrête, cela signifie que ce capteur fonctionne correctement.

Par contre, si l'axe bouge un peu dans la mauvaise direction, puis s'arrête, il y a un problème: votre Smoothieboard voit toujours l'interrupteur de fin de course comme étant fermé. Quand vous lui demander de se déplacer jusqu'à toucher la butée de fin de course, la machine considère que l'axe est déjà à la butée, ce qui provoque son arrêt.

Un autre problème possible est que l'axe bouge sans jamais s'arrêter, même lorsqu'il a touché le fin de course. Cela signifie que votre Smoothieboard ne voit jamais l'interrupteur de fin de course comme fermé.

Pour régler ce problème, utilisez la commande suivante: dans Pronterface, entrez le G-code « M119 ».

La Smoothieboard vous affichera le statut de chaque fin de course comme suit:

X min: 1 Y min: 0 Z min: 0

Cela signifie que: l'interrupteur de fin de courseX est fermé, mais Y et Z sont ouverts.

Utilisez cette commande en appuyant en même temps manuellement sur le fin de course pour détecter l'origine du problème.

Si un fin de course est perà§u comme toujours fermé, ou toujours ouvert, même quand vous le poussez et relâchez avec vos mains, il s'agit sans doute d'un problème de câblage: revérifiez tout.

Si un fin de course est perà§u comme fermé quand il ne l'est pas, et ouvert quand il est en réalité fermé, alors c'est qu'il est monté à l'envers.

La solution est d'inverser l'entrée numérique dans votre fichier de configuration. Par exemple, si la broche de fin de course minX est inversée, changez:

alpha_min_endstop 1.28^

en:

alpha_min_endstop 1.28^!

Voici les positions exactes de chaque broche à entrer dans la Smoothieboard.

Fin de course X MIN X MAX Y MIN Y MAX Z MIN Z MAX
Configuration alpha_min alpha_max beta_min beta_max gamma_min gamma_max
Nom de la broche 1.24 1.25 1.26 1.27 1.28 1.29

Plus d'infos ici: http://smoothieware.org/endstops

Les ventilateurs sont importants: ils empêchent votre système de surchauffer. Sur une imprimante 3D, deux éléments principaux doivent être ventilés: 

D'abord, la plupart du temps, la partie « froide » des têtes chauffantes (c'est-à -dire le haut de l'élément) doit être ventilée pour ne pas accumuler la chaleur et la diffuser au reste de la machine, ce qui pourrait l'endommager.

Ensuite, il faut parfois ventiler (par exemple en imprimant avec du PLA) la couche en train d'être imprimée, pour ne pas qu'elle accumule de la chaleur et la diffuse au reste du système, risquant ainsi de le détériorer.

Dans le premier cas, tout est sous contrôle car le ventilateur sera toujours allumé. Dans le second cas, il faudra un contrôle numérique à l'aide de MOSFETs, puisque la plupart des logiciels de tranchage (slicer) modernes permettent un contrôle intelligent du ventilateur.

Ventilateur toujours allumé

Pour le ventilateur allumé en permanence, il vous suffit juste de trouver o๠le brancher.

Vous pouvez le brancher directement à votre bloc d'alimentation (le "+" va sur le "+", et le "-" sur le "-"), mais nous avons aussi une astuce pour que vous puissiez le brancher à votre Smoothieboard.

Si vous ajoutez le cavalier au JP28 comme indiqué dans la section « MOSFETs » de la partie « Contrôle de la température » de ce guide, alors le connecteur, généralement utilisé pour alimenter le petit MOSFET servira en fait à rediriger le courant au connecteur VBB (moteurs pas-à-pas).

Donc, vous pouvez simplement ajouter ce cavalier, puis connectez le ventilateur à l'alimentation du petit MOSFETs (x6).

Ventilateur en contrôle numérique

Pas besoin d'un grand MOSFET pour contrôler un ventilateur, un des petits suffira amplement. Référez-vous à la partie « Contrôle de la température » pour savoir lequel utiliser et quelle broche GPIO correspond à ce MOSFET.

Ensuite, modifiez votre fichier de configuration pour ajouter (ou modifier) cette partie:

# Switch module for fan control switch.fan.enable true # switch.fan.input_on_command M106 # switch.fan.input_off_command M107 # switch.fan.output_pin 2.4 # The pin matching the MOSFET we chose switch.fan.output_type pwm # PWM output settable with S parameter in the input_on_comand #switch.fan.max_pwm 255 # set max PWM for the pin default is 255

Maintenant, branchez le ventilateur à la sortie de ce MOSFET (le premier petit MOSFET, qui utilise la broche 2.4), et assurez-vous de respecter les polarités.

fan-basic.svg

Brancher un ventilateur à un petit MOSFET

Le ventilateur est relié à la sortie du premier petit MOSFET (faites attention aux polarités, et ajoutez à chaque fois une diode quand vous branchez un ventilateur), et les petits MOSFETs reà§oivent du courant de leur alimentation électrique

Les ventilateurs sont désormais sous contrôle numérique: entrez le G-code M106 pour l'allumer, et M107 pour l'éteindre. Les logiciels de tranchage (slicers) génèrent les mêmes commandes pour contrôler les ventilateurs.

Attention

Les ventilateurs (et autres charges actives comme les solénoà¯des, relais mécaniques, ou quoi que ce soit pourvu d'une bobine) peuvent repousser le courant dans le MOSFET et le détruire.

Tout ira bien pour vos ventilateurs à courant nominal en-dessous de 0.25A (valable pour la majorité des ventilateurs), mais, bien qu'il ne soit pas courant de mettre une diode en-dessous de ce courant, nous vous recommandons d'en mettre une par sécurité. (Comprenez: si vous n'installez pas de diode et que votre MOSFET grille à cause de à§a, cet incident sera considéré comme un mauvais usage de votre part.) Au-dessus de cette valeur, vous devez installer une diode sur la sortie du MOSFET, autrement, il est presque certain que le MOSFET surchauffera.

15838800004_d94bd040f9_b_d.jpg

link

La diode doit être installée avec la bande blanche (le côté négatif) soudée sur le côté "+" de l'alimentation de sortie. L'autre côté doit être sur le côté "-" de l'alimentation de sortie.

Utilisez de préférences les diodes suivantes: les séries 1N5819 ou SS34, elles devraient faire l'affaire, aussi bien que n'importe quel diode de type Shottky entre 30-40V et 1-3A.

Voltage

Si votre bloc d'alimentation fait 24V, n'utilisez pas de ventilateurs 12V. Dans ce cas, n'utilisez que des ventilateurs 24V.

Baisser la MLI (PWM) ne fonctionnera pas et détruira le ventilateur.

Imprimer, fraiser ou couper depuis la carte SD

Sur la Smoothieboard, imprimer, fraiser ou couper depuis la carte SD est facile. D'abord, transférez les fichiers G-code sur la carte en insérant la carte SD dans votre ordinateur et en copiant les fichiers, soit directement dans votre carte, soit quand celle-ci apparaît automatiquement à l'écran. Si elle n'apparaît pas, vous utilisez probablement Linux et l'installation automatique des périphériques est sans doute désactivée. Vous pouvez soit modifier ce paramètre, soit l'installer vous-même. Une autre possibilité est l'utilisation du Serveur Web intégré si vous avez installé le connecteur RJ45 et une connexion Ethernet à la Smoothieboard. Vous pouvez charger des fichiers sur la carte SD avec cette interface web très pratique.

Une fois vos G-code sur la carte, il existe plusieurs méthodes pour les lancer:

Terminal série

Vous pouvez utiliser une application de terminal série comme CoolTerm (supportée par OSX, Windows et Linux) ou Cutecom (OSX et Linux). Une fois connecté, tapez helppour avoir une liste des commandes.

Si vous utilisez Pronterface avec votre imprimante 3D, vous pouvez vous servir de son terminal série intégré, vous avez juste à mettre le préfixe « @ » devant la requête. Dans ce cas, une fois connecté à la Smoothieboard, introduisez la requête « @help » et vous aurez la liste des commandes.

Plus d'infos sur l'utilisation de la commande play ici.

Vous pouvez également utiliser le G-code M24 pour lire des fichiers depuis la carte SD. Consultez les G-codes supportés.

Interface web

Sinon, vous pouvez choisir d'utiliser l'interface web dont nous avons parlé ci-dessus.

Écran de contrôle

Si vous disposez d'un écran (tel que le RepRapDiscount GLCD), vous pouvez utiliser ses menus pour lancer, mettre sur pause ou arrêter l'impression de vos fichiers G-code.

Sertir les connecteurs

Si votre Smoothieboard a été livrée avec des connecteurs, ils doivent avoir des caches et des cosses. Il vous faut fixer les cosses à l'embout des câbles, puis insérer les insérer dans les caches du connecteur.

Ce tutoriel vous explique comment réaliser un bon sertissage.

Patience

Soyez prudent et patient, si c'est votre première fois, vous allez sà»rement échouer plusieurs fois avant de réussir la manÅ“uvre. Faites également attention à bien insérer la cosse dans le connecteur dans le bon sens.

Souder les connecteurs

Lisez ceci avant de souder quoi que ce soit.

Utiliser deux moteurs pas-à-pas sur un seul pilote

Sur la Smoothieboard, les pilotes de moteur pas-à-pas supportent jusqu'à 2A par pilote.

Si vous souhaitez utiliser deux moteurs pas-à-pas sur un seul pilote (par exemple si vous avez deux moteurs pas-à-pas sur l'axe  Y comme sur un Shapeoko, ou deux moteurs pas-à-pas sur l'axe Z comme sur un Reprap Prusa i3) et que les deux moteurs bougent en même temps, deux options s'offrent à vous.

Si le courant total utilisé par les moteurs est supérieur à 2A (par exemple deux moteurs 1.5A feront 3A), vous ne pouvez pas les câbler ensemble sur un seul pilote, et devez vous référer à la section doubler les pilotes ci-dessous.

Par contre, si le courant est inférieur à 2A, vous pouvez câbler les deux moteurs sur un seul pilote.

Pour ce faire, déterminer pour chaque moteur pas-à-pas quel câble correspond à quelle bobine, et câblez ces mêmes bobines aux connections des moteurs pas-à-pas du Smoothieboard (deux câbles par connexion, un pour chaque moteur, un pour chaque broche).

Si, quand vous les testez, les deux moteurs fonctionnent à l'envers, inversez les bobines d'un des moteurs pas-à-pas, et ils fonctionneront dans le même sens.

Il faut aussi définir un courant pour ce pilote, qui corresponde au courant total qu'utiliseront les deux moteurs. Par exemple, si les moteurs font 0.8A chacun, le courant total sera de 1.6A, et ce sera la valeur que vous définirez pour ce pilote bien précis (ici un pilote gamma):

gamma_current 1.6

Installer deux pilotes de moteur pas-à-pas

Si vous devez contrôler deux moteurs avec un seul axe, mais que le courant total est supérieur à 2A (par exemple deux moteurs 1.5A utiliseront 3A), vous ne pouvez pas les câbler ensemble à un seul pilote pour qu'il contrôle les deux moteurs en même temps comme indiqué ci-dessus.

Le cas se présente par exemple sur l'axe Y des appareils Shapeoko.

Là , vous devez utiliser un pilote pour chaque moteur. Vous avez donc besoin d'une Smoothieboard avec un pilote de moteur pas-à-pas supplémentaire par rapport au nombre d'axes. Si vous avez 3axes et devez en doubler un, vous aurez besoin d'une Smoothieboard 4X  ou 5X .

Pour lier deux pilotes, connectez les broches de contrôle des deux pilotes ensemble.

Par exemple, si vous souhaitez que le pilote epsilon (M5) soit soumis au pilote gamma (M3), il faut connecter: 

  • EN3 à EN5
  • ST3 à ST5
  • DIR3 à DIR5

Les connecteurs nécessaires se trouvent près des pilotes des moteurs pas-à-pas, et sont marqués clairement.

Enfin, vous avez deux actions à réaliser dans votre fichier de configuration: 

Tout d'abord, définissez l'intensité du courant pour les deux pilotes. Par exemple, si vous utilisez un bêta et un delta, indiquez: 

gamma_current 1.5 epsilon_current 1.5

Assurez-vous ensuite qu'aucune valeur step, dir et enable correspondant au pilote du moteur pas-à-pas esclave ne soit présente dans votre fichier de configuration.

Si par exemple vous utilisez le gamma comme pilote esclave, assurez-vous qu'aucune des valeurs suivantes n'apparaissent dans votre fichier de configuration: 

gamma_step_pin gamma_dir_pin gamma_en_pin

Si vous en trouvez, supprimez-les. Attention, si vous avez commencé avec le fichier de configuration de l'imprimante 3D, le pilote delta n'y apparaît pas comme delta_xxx_pin mais comme extruder_xxx_pin. Si vous trouvez ces valeurs, supprimez-les.

Ne supprimez que les lignes correspondant au pilote esclave.

Pilotes externes de moteur pas-à-pas

Les broches numériques qui contrôlent les pilotes du moteur pas-à-pas sont réparties sur les 5axes à des blocs de 4connecteurs se trouvant à côté de chaque pilote du circuit. Les 4broches sont EN, DIR, STP et la masse. La majorité des pilotes externes de moteur pas-à-pas présente cette configuration de broches, ou une configuration équivalente. Certains nomment par exemple la broche STP (step) PUL (pulse). D'autres utilisent le terme PHA (phase) pour la broche DIR (direction).

La plupart des pilotes externes ont une connexion "+" et "-" pour chaque broche EN, DIR et STP. Pour connecter facilement le pilote externe, reliez la broche GND (masse) de la Smoothieboard aux 3broches"-" et les broches numériques de la Smoothieboard aux broches"+" correspondantes. Notez que la Smoothieboard fonctionne en 3.3V numérique, chaque broche pouvant fournir une intensité maximale de 4mA. Ceci ne pose pas nécessairement de problème, à moins d'utiliser des pilotes externes très vieux ou très gros, qui demanderont plus de puissance.

À propos des broches

Bien que notre exemple montre le contrôle du pilote externe via les broches des pilotes intégrés, vous pouvez utiliser n'importe quelle broche GPIO non utilisée   pour contrôler les valeurs step/direction/enable de votre pilote externe.

Consultez les pages pinout et pin usage pour trouver des broches libres.

À travers ces ports, n'importe laquelle des déclinaisons Smoothieboard (3x, 4x, 5x) peut contrôler 5pilotes externes de moteur pas-à-pas. La présence ou non d'un pilote intégré n'affectera pas le pilote externe.

external-driver.svg

Relier un pilote externe avec une cathode commune

Cette illustration représente le contrôle d'un pilote externe via ses broches d'entrée positives.

On utilise les ports GPIO du côté positif du pilote, et la masse est partagée.

Si votre pilote externe est alimenté en 5V, notez bien que la Smoothieboard ne fournit que du 3.3V sur ses broches de sortie.

Nous vous proposons donc deux solutions: Soit utiliser un convertisseur de voltage (level shifter), soit utiliser les broches de la Smoothieboard en mode collecteur ouvert (open-drain), c'est-à -dire en reliant à la masse au lieu de la broche en 3.3V, puis câbler le reste en conséquence.

Par exemple: 

external-driver-open-drain.svg

Relier un pilote externe avec une anode commune

Ici, l'alimentation 5V est issue d'un port de sortie "+" d'un fin de course (endstop) aux broches d'entrée 5V du pilote externe. Les broches step/direction/enable de la Smoothieboard sont reliées aux entrées masse du pilote externe.

Il vous faudra également programmer ces broches en mode collecteur ouvert (open-drain). Pour ce faire, il suffit d'ajouter un o au numéro de la broche. Par exemple:

alpha_step_pin 2.0 # Pin for alpha stepper step signal

devient

alpha_step_pin 2.0o # Pin for alpha stepper step signal

Le Silencioso de ReprapDiscount

Reprap Discount propose un bon pilote externe, le Silencioso.

Celui-ci propose une résolution des micropas (microstepping) de 1/128. La Smoothieboard ayant une fréquence de pas plus élevée, les utiliser ensemble tombe sous le sens.

Le Silencioso est fourni avec un adaptateur pour pilotes de type Pololu, utilisable avec des cartes RAMPS ou équivalentes. Cela dit, vous pouvez aussi tout simplement le relier aux connecteurs du pilote externe de votre Smoothieboard.

Petite difficulté cependant: les broches de la Smoothieboard ne sont pas dans le même ordre que les câbles du pilote. (Attention, les couleurs de vos câbles peuvent varier).

Couleur du câble Silencioso Noir Vert Rouge Bleu
Connecteur Silencioso +5V Enable Direction Step
Connecteur Smoothie Ground (masse) Step Direction Enable

Pour régler cela, il suffit d'inverser les broches step et enable dans votre fichier de configuration.
Attention, NE PAS connecter le câble noir à la quatrième broche de la Smoothieboard, qui correspond à la masse! Il doit être branché autre part, sur une broche +5V (par exemple sur un fin de course).

De plus, il vous faudra inverser la broche enable (en ajoutant un ! au numéro de la broche). Ceci est spécifique au Silencioso.
Inutile par ailleurs d'inverser la broche step.

Par exemple, pour votre pilote alpha, modifiez la configuration suivante

alpha_step_pin 2.0 # Pin for alpha stepper step signal alpha_dir_pin 0.5 # Pin for alpha stepper direction alpha_en_pin 0.4 # Pin for alpha enable pin

ainsi:

alpha_step_pin 0.4 # Pin for alpha stepper step signal alpha_dir_pin 0.5 # Pin for alpha stepper direction alpha_en_pin 2.0! # Pin for alpha enable pin

Puis branchez simplement le connecteur du Silencioso au connecteur du pilote externe de la Smoothieboard.

Relais statiques

Les gros MOSFETs sur la Smoothieboard peuvent supporter jusqu'à 12A. Ce ne sera parfois pas suffisant, par exemple si vous souhaitez piloter une grande broche, un plateau chauffant très large ou une bobine Tesla.

Un relais statique de base (SSR) peut facilement supporter jusqu'à 40A, parfois plus. En courant alternatif, il peut alimenter du 220V, et en courant continu du 60V (à vérifier sur la fiche technique de votre matériel).

Pour contrôler votre relais statique, vous aurez besoin d'une broche GPIO (dans l'idéal, utilisez l'une des broches libres de votre carte) et d'une connexion GND (masse), pour laquelle vous avez l'embarras du choix.

Un relais statique fonctionne comme un gros interrupteur: Coupez un câble et branchez chacune de ses extrémités aux deux bornes correspondantes. Vous pourrez ensuite programmer si oui ou non vous souhaitez que ces deux bornes soient connectées. C'est aussi simple que à§a.

ssr-basic.svg

Câbler un relais statique

Connectez la masse de la Smoothieboard à la borne de sortie "-" du relais, et la broche GPIO de la Smoothie à la borne d'entrée "+".

Cet exemple montre l'utilisation de P1.30.


Ensuite, il vous suffit de configurer le module qui se servira du relais statique pour utiliser la broche, par exemple, pour le module d'interrupteur (Switch):
switch.misc.enable true # switch.misc.input_on_command M42 # switch.misc.input_off_command M43 # switch.misc.output_pin 2.4 # GPIO pin we connected to "+" on the SSR switch.misc.output_type digital # just an on or off pin

Dans le cas du module régulateur de température (TemperatureControl), o๠vous utilisez le relais pour piloter un élément chauffant, il faut faire attention:

les relais statiques, en atteignant un point de basse fréquence donné, commutent. Il vous faut donc spécifier cette fréquence, sans quoi la Smoothieboard sera trop rapide pour le relais. Dans l'exemple ci-dessous, la fréquence maximum est à 20Hz.

Vous devrez donc modifier votre module pour d'une part utiliser la broche adéquate (la broche GPIO libre connectée au relais), et d'autre part l'utiliser à la bonne fréquence. Voici les deux lignes à modifier: 

temperature_control.swimming_pool_heating.heater_pin 2.4 temperature_control.swimming_pool_heating.pwm_frequency 20

Autre possibilité pour que les éléments chauffants se déclenchent encore mois souvent: la commande tout ou rien (bang-bang control), o๠l'état ne change que quand la température s'écarte trop de la configuration choisie. Voir ci-dessous:

temperature_control.bed.bang_bang true # set to true to use bang bang control rather than PID temperature_control.bed.hysteresis 2.0 # set to the temperature in degrees C to use as hysteresis # when using bang bang

Échanger les pilotes de moteur pas-à-pas

Sur certaines cartes, vous aurez peut être besoin d'échanger deux axes.

Ce sera par exemple le cas si votre carte a deux connecteurs sur l'axeZ mais que vous souhaitez connecter deux moteurs à l'axeY (qui ne possède qu'un seul connecteur).

Il vous faudra alors échanger la définition des trois broches pour ces deux axes.

Par exemple: 

beta_step_pin 2.1 # Pin for beta stepper step signal beta_dir_pin 0.11 # Pin for beta stepper direction beta_en_pin 0.10 # Pin for beta enable gamma_step_pin 2.2 # Pin for gamma stepper step signal gamma_dir_pin 0.20 # Pin for gamma stepper direction gamma_en_pin 0.19 # Pin for gamma enable

Devient:

beta_step_pin 2.2 # Pin for beta stepper step signal beta_dir_pin 0.20 # Pin for beta stepper direction beta_en_pin 0.19 # Pin for beta enable gamma_step_pin 2.1 # Pin for gamma stepper step signal gamma_dir_pin 0.11 # Pin for gamma stepper direction gamma_en_pin 0.10 # Pin for gamma enable

Votre pilote bêta devient alors votre axeZ, et votre pilote gamma devient votre axe Y.

Observons que les paramètres de contrôle du courant ne s'inversent pas. alpha_current contrôle toujours le courant pour M1, peu importe pour quoi sont utilisées les broches step et direction.

Correspondance des broches

Brochage de la Smoothieboard

smoothieboard-wiring.svg

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Capacités des broches Smoothieboard

smoothieboard-pin-capabilities.png

Cliquez pour agrandir

Voir également le tableau d'utilisation des broches

Protéger l'alimentation avec un fusible

Un fusible est un dispositif qui s'autodétruit (il saute et empêche ainsi l'électricité de passer) si le courant qui le traverse dépasse une valeur donnée.

Ajouter un fusible entre le bloc d'alimentation et l'entrée d'alimentation de votre Smoothieboard vous permettra d'éviter les courts-circuits, les surcharges, une charge non-adaptée, ou toute autre défaillance.

Choisissez un fusible qui aura une valeur plus élevée que le courant « normal » d'un circuit donné. Par exemple, si votre plateau chauffant consomme 10A, il vous faut un fusible de 15A pour le protéger. De cette manière, quand tout fonctionne bien le fusible ne saute pas, et quand il y a un court-circuit, il saute.

Ci-dessous, un fusible protégeant l'alimentation d'un MOSFET.

protection-via-fuse.svg

Extrudeurs multiples

Dual-Extruder.jpg

Il est possible de configurer la Smoothieboard pour qu'elle supporte autant d'extrudeurs que vous le souhaitez.

Le firmware ne vous impose aucune limite: il vous faut simplement ajouter pour chaque extrudeur les modules extrudeur (« extruder », contrôle le moteur de l'extrudeur) et régulateur de température (« TemperatureControl », contrôle la tête chauffante) dans le fichier de configuration.

Matériel nécessaire

Pour chaque extrudeur, il vous faudra:

  • Une entrée de température pour la tête chauffante (hot-end). La Smoothieboard a 4bornes d'entrée de thermistance, donc un plateau chauffant et trois têtes chauffantes, ou quatre têtes chauffantes et pas de plateau. Pour ajouter des têtes chauffantes, il est possible d'utiliser des cartes pour thermocouples externes, qui se connectent au port SPI. Vous pouvez en utiliser une, ou bien quatre avec un hub SPI, ce qui donne un total de 8têtes chauffantes. Reliez plusieurs hubs SPI pour en ajouter.
  • Une sortie MOSFET: La Smoothieboard a un maximum de 6sorties de MOSFET (3petites et 3grosses) qui peuvent être utilisées pour les têtes chauffantes, mais si vous utilisez un plateau chauffant, vous n'en aurez que 5 de disponibles. Il est cependant possible de connecter des MOSFETs externes ou des relais statiques à n'importe quelle broche GPIO, vous donnant ainsi autant de MOSFETs qu'il y a de broches GPIO libres (vous en aurez facilement 8).
  • Pilote de moteur pas-à-pas. La Smoothieboard en possède maximum 5 (selon le modèle). Pour un mouvement tri-dimensionnel, il vous en faudra 3, peu importe le bras que vous utilisez. Cela vous laisse donc la possibilité de piloter maximum deux extrudeurs via les pilotes intégrés. Cependant, vous pouvez également câbler des pilotes additionnels, c'est aussi simple que d'utiliser les broches GPIO disponibles. Il suffit de câbler n'importe quelle broche de la Smoothieboard comme une broche step, direction ou enable pour gérer un driver de moteur pas-à-pas.

Ainsi, si vous utilisez un plateau chauffant, vous pouvez facilement pilotez deux extrudeurs grâce à ce qui est déjà intégré à la Smoothieboard. Si vous souhaitez trois extrudeurs, ajoutez un pilote externe de moteur pas-à-pas. Pour quatre extrudeurs, ajoutez encore un autre pilote externe de moteur pas-à-pas, et utilisez une carte pour thermocouple externe connectée au port SPI.

Nous nous concentrerons ici sur une installation à deux extrudeurs.

Configuration

Le firmware de la Smoothieboard est configuré par défaut pour deux extrudeurs.

Afin d'en installer un second, vous devrez utiliser la syntaxe dédiée aux systèmes à extrudeurs multiples, c'est-à -dire la syntaxe de création de modules, que vous avez peut-être déjà utilisée pour les modules TemperatureControl (régulateur de température) et Switch (interrupteur).

Voici à quoi cela ressemble:

# Extruder module configuration extruder.first.enable true # Whether to activate the extruder module at all. All configuration is ignored if false extruder.first.steps_per_mm 400 # Steps per mm for extruder stepper extruder.first.default_feed_rate 600 # Default rate ( mm/minute ) for moves where only the extruder moves extruder.first.acceleration 500 # Acceleration for the stepper motor, as of 0.6, arbitrary ratio extruder.first.max_speed 3000 # mm^3/s extruder.first.step_pin 2.3 # Pin for extruder step signal extruder.first.dir_pin 0.22 # Pin for extruder dir signal extruder.first.en_pin 0.21 # Pin for extruder enable signal delta_current 1.5 # Extruder stepper motor current #settings for second extruder extruder.second.enable true # Whether to activate the extruder module at all. All configuration is ignored if false extruder.second.steps_per_mm 400 # Steps per mm for extruder stepper extruder.second.default_feed_rate 600 # Default rate ( mm/minute ) for moves where only the extruder moves extruder.second.acceleration 500 # Acceleration for the stepper motor, as of 0.6, arbitrary ratio extruder.second.max_speed 3000 # mm^3/s extruder.second.step_pin 2.8 # Pin for extruder step signal extruder.second.dir_pin 2.13 # Pin for extruder dir signal extruder.second.en_pin 4.29 # Pin for extruder enable signal epsilon_current 1.5 # 5th axis

Comme vous pouvez le constater, c'est assez proche de la configuration normale des extrudeurs, nous l'avons simplement étendue à des extrudeurs multiples. Pour ajouter d'autres extrudeurs, procédez de la même manière. Inutile de donner des noms spécifiques pour vos extrudeurs, ajoutez tout simplement le nombre d'extrudeurs souhaité puis nommez-les comme vous voulez, tant que chaque nom est différent.

Modifiez ainsi la configuration actuelle de vos extrudeurs dans votre fichier de configuration.

Il vous faudra également configurer un module TemperatureControl (régulateur de température) additionnel pour la tête chauffante.

Nous vous recommandons de lire notre documentation sur le TemperatureControl (régulateur de température).

Ci-dessous, un exemple de configuration pour deux extrudeurs:

# Hotend temperature control configuration temperature_control.hotend.enable true # Whether to activate this ( "hotend" ) module at all. # All configuration is ignored if false. temperature_control.hotend.thermistor_pin 0.23 # Pin for the thermistor to read temperature_control.hotend.heater_pin 2.7 # Pin that controls the heater, set to nc if a readonly thermistor is being defined temperature_control.hotend.thermistor EPCOS100K # see http://smoothieware.org/temperaturecontrol#toc5 temperature_control.hotend.set_m_code 104 # temperature_control.hotend.set_and_wait_m_code 109 # temperature_control.hotend.designator T # temperature_control.hotend.max_temp 250 # Set maximum temperature temperature_control.hotend.min_temp 0 # Set minimum temperature - Will prevent heating below if set temperature_control.hotend.p_factor 13.7 # permanently set the PID values after an auto pid temperature_control.hotend.i_factor 0.097 # temperature_control.hotend.d_factor 24 # temperature_control.hotend.max_pwm 64 # max pwm, 64 is a good value if driving a 12v resistor with 24v. # Hotend2 temperature control configuration temperature_control.hotend2.enable true # Whether to activate this ( "hotend" ) module at all. # All configuration is ignored if false. temperature_control.hotend2.thermistor_pin 0.25 # Pin for the thermistor to read temperature_control.hotend2.heater_pin 1.23 # Pin that controls the heater temperature_control.hotend2.thermistor EPCOS100K # see http://smoothieware.org/temperaturecontrol#toc5 temperature_control.hotend2.set_m_code 104 # temperature_control.hotend2.set_and_wait_m_code 109 # temperature_control.hotend2.designator T1 # temperature_control.hotend2.p_factor 13.7 # permanently set the PID values after an auto pid temperature_control.hotend2.i_factor 0.097 # temperature_control.hotend2.d_factor 24 # temperature_control.hotend2.max_pwm 64 # max pwm, 64 is a good value if driving a 12v resistor with 24v.

Ctrl+C

Nous vous conseillons de ne pas copier/coller les exemples ci-dessus sans réfléchir, ils ne correspondent sans doute pas à votre propre installation. Essayez plutôt de comprendre le raisonnement, puis adaptez la configuration selon vos besoins. Il ne s'agit ici que d'exemples.

Câblage

Dans cette configuration, le premier extrudeur est câblé au M4, et le second au M5.

Si vous avez plus de deux extrudeurs, vous devrez utiliser des pilotes de moteur pas-à-pas externes. Si vous êtes dans cette situation, consultez notre guide imprimante 3D pour plus de détails.

Thermistance de sécurité.

Les têtes chauffantes disposent d'un dispositif chauffant (contôlé par un MOSFET) et d'une thermistance, afin de mesurer leur température.

La Smoothieboard contrôle la température grâce à la thermistance, puis allume ou éteint le radiateur, selon les besoins en chaleur.

Voici certains problèmes qui peuvent survenir:

  • La thermistance se déconnecte de la carte: La Smoothieboard détecte l'anomalie et éteint tout complétement.
  • La thermistance se détache du radiateur: la Smoothieboard en conclut que la tête chauffante est froide, et se met en conséquence à la réchauffer beaucoup trop fort.
  • Le MOSFET lâche et reste allumé tout le temps: la tête chauffante surchauffe.

La solution pour éviter les deux derniers problèmes est d'ajouter une seconde thermistance à la tête chauffante. Celle-ci mesure également la température de la tête chauffante. Si un problème survient, la Smoothieboard éteint le bloc d'alimentation et empêche ainsi plus de dégâts.

Pour mettre cela en place, il vous faut trois choses:

  • Un module switch (interrupteur) pour allumer ou éteindre le bloc d'alimentation. Voir la documentation sur le module switch (interrupteur).
  • Un module TemperatureControl (régulateur de température), qui ne servira pas à contrôler un MOSFET, mais simplement à recevoir les données de la thermistance de sécurité.
  • Un module temperatureswitch (interrupteur de température) qui éteint un interrupteur si un module de TemperatureControl dépasse une température donnée.

Voici un exemple de configuration possible:

temperatureswitch.psu.enable true # temperatureswitch.psu.switch psuswitch # temperatureswitch.psu.designator F # temperatureswitch.psu.threshold_temp 45 # Turn the PSU OFF above this temperature, and ON below this temperature. In °C. switch.psuswitch.enable true # turn PSU on/off switch.psuswitch.input_on_command M80 # switch.psuswitch.input_off_command M81 # switch.psuswitch.output_pin 1.22! # 3rd small FET, or pin on header switch.psuswitch.output_type digital # on/off only # define a readonly temperaturecontrol for a PSU cutoff temperature_control.psu.enable true # Whether to activate this module at all. All configuration is ignored if false. temperature_control.psu.thermistor_pin 0.25 # Pin for the thermistor to read temperature_control.psu.heater_pin nc # set to nc to make it a read-only temperature control temperature_control.psu.thermistor Semitec # thermistor name temperature_control.psu.designator F # Failsafe designator

Quelques remarques supplémentaires:

  • Si la seule source 5V de votre Smoothieboard est un régulateur de tension, la solution ci-dessous ne fonctionnera pas, puisque éteindre le bloc d'alimentation coupera également la sortie 5V.
  • Si vous utilisez une unité d'alimentation ATX, vous pouvez brancher l'alimentation 5VSB (5V StandBy) à l'entrée 5V de la Smoothieboard, ce qui lui permet d'être alimentée même si le module interrupteur éteint le bloc d'alimentation. Branchez le PS_ON de l'ATX sur la masse d'un petit MOSFET. Cela lui permettra de s'allumer ou de s'éteindre en même temps que M80/M81, et de se couper totalement en cas de crash.

Si vous rencontrez un problème ou que quelque chose ne fonctionne pas comme il faut, consultez la page de résolution des problèmes (liste des problèmes fréquents et diagnostics).

Vous pouvez également demander de l'aide à la Communauté des utilisateurs si vous ne trouvez pas les réponses à vos questions dans notre documentation.

Les logiciels ci-dessous peuvent tous interagir avec Smoothieware et générer le G-code adapté.

Impression 3D

  • Slic3r - Trancheur pour impression  3D.
  • Cura - Trancheur pour impression 3D et logiciel de pilotage.
  • Pronterface - Logiciel de pilotage pour impression 3D. Vous pouvez consulter notre guide sur le wiki: Pronterface.
  • 3Delta Printer Control - Logiciel de pilotage pour impression 3D, idéal pour les imprimantes delta.
  • OctoPrint - Superbe interface web pour le pilotage d'imprimante 3D. Sur le wiki:  Octoprint
  • Simplify3D - Trancheur et pilotage pour impression  3D (logiciel non libre). Sur le wiki: Simplify3DNécessite un post-traitement en G-code avant d'être utilisé sur une Smoothieboard. Voir http://mikk36.eu/SimplifyS3D/.
  • Fabrica - Interface facile d'utilisation.

CNC (Programmation de Commande Numérique)

  • bCNC - Logiciel open-source de contrôle de fraiseuse CNC qui propose, entre autres, un bon mode aperà§u. Dans « Machin type » sélectionnez Smoothie, et ajoutez grbl_mode true à la configuration de votre Smoothieboard (Note: vous devez avoir la dernière version de Smoothieware pour être compatible avec bCNC).
  • OpenSCAM.org - Logiciel en open-source de simulation et de CAO (conception assistée par ordinateur) (Simulateur CNC 3axes gratuit, comprend le G-code).
  • OpenSCAD.org - Logiciel open-source de CAO.
  • GCode plug-in for InkScape - Extrait le G-code des fichiers SVG d'Inkscape.
  • PyCAM - Logiciel open-source de FAO (fabrication assistée par ordinateur).
  • Plus de liens sur ShapeOko.com.
  • jscut - Logiciel open-source de FAO utilisable dans un navigateur.
  • CamBam - Logiciel non libre (mais bon marché et très complet) de FAO. Très utilisé par les bricoleurs amateurs.
  • Fusion360 - Logiciel non libre, gratuit pour les petites entreprises et les fab labs (voir conditions sur www.autodesk.com).
  • Universal Gcode Sender
  • Fabrica - Interface facile d'utilisation.

Laser

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