Плата управления 3D принтера, MKS Gen V1.4

Обзор платы MKS GEN v 1.4

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

Технические характеристики платы MKS GEN V1.4

• 8 битный микроконтроллер ATmega2560;

• Напряжение питания 12 - 24 В;

• Возможность подключения до 5 драйверов ШД с простой настройкой микрошага (микропереключатели). 3 шаговых двигателя на оси X,Y ,Z  и 2 экструдера Е0, Е1;

• Поддержка основных драйверов ШД: A4988, DRV8825, TMC2100, LV8729 и др.;

• Возможность подключения до 3 термисторов ( например: 1 - для нагревательного стола, 2 - для первого экструдера, 3 - для второго экструдера );

• Шесть -х пиновых разъёмов для концевых выключателей Xmin / Xmax / Ymin / Ymax / Zmin / Zmax;

• Наличие разъема под LCD дисплеи + SD карты;

• Дополнительные пины для обвязки 3D принтера: AUX-1, AUX-2, AUX-3, Servos1 ( так же как и на Ramps 1.4 );

• 4 мощных MOSFET для питания нагрев. стола, двух экструдеров и вентилятора;

• 3 дополнительных выхода питания 3 В и 12-24 В ( в зависимости какое питание подали на плату );

Подключение Gen V1.4

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

Подключение драйверов шаговых двигателей 

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

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

​   

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

Если вы используете драйвер шагового двигателя A4988 с минимальным микрошагом 1/16, то расположение перемычки берем исходя из таблицы:

Перемычка (Да/Нет) размер шага
 

 1       2          3

нет    нет      нет      полный шаг

да     нет      нет      полушаг

нет    да       нет      1/4 шага

да     да       нет      1/8 шага

да     да       да        1/16 шага

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

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

Перемычка (Да/Нет) размер шага
 

 1        2          3

нет    нет      нет      полный шаг

да     нет      нет      полушаг

нет    да       нет      1/4 шага

да     да       нет      1/8 шага

нет    нет      да       1/16 шага

да     нет      да       1/32 шага

нет    да       да       1/32 шага

да     да       да       1/32 шага

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

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

Драйвер устанавливается строго в одном положении - подстроечным резистором в противоположную сторону от разъема питания (маркировка ножек драйвера должна совпасть с маркировкой на плате).

Радиаторы не должны касаться ножек подстроечного резистора!

Подключение шаговых двигателей к MKS GEN V1.4

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

Подключение концевых выключателей

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

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

зеленый цвет — «Signal»

черный цвет — «—»

красный цвет — «+»

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

1. Соедините контакт помеченный на плате»S» с контактом «NC» микропереключателя.

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

Подключение термисторов

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

Подключаем к MKS GEN нагревательный стол и нагрев хотэнда

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

Подключение LCD дисплея к MKS GEN

На плате есть специальный разъем для подключения дисплея, поэтому подключить любой LCD дисплей не составит труда. В качестве примера возьмем дисплей RepRapDiscount Smart Controller.

Необходимо  взять два шлейфа и ими соединить между собой дисплей и плату MKS GEN в соответствующие разъемы (на дисплее и на плате они подписаны как EXP1 и EXP2). Если вы сделаете все правильно, дисплей будет готов к работе.

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

• дисплей крепить к корпусу необходимо на не металлические стойки, а нейлоновые (или на другие виды, главное, чтобы это был не металл);

• реализовать заземление всех плат;

• перевернуть сетевую вилку;

• подключиться к другой розетке;

• и самое главное, каждый провод, идущий от дисплея к плате ramps, обернуть алюминиевой фольгой (фольги не жалеть!).

Подключение питания GEN v1.4

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

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

Заключение

После того как все подключили и перепроверили, можно приступать к "заливке" прошивки на плату. Так как плата MKS Gen v1.4 это тоже самое, что и связка Arduino mega 2560+ramps 1.4, то прошивка будет идентичная.