Плата RepRap BIQU Rumba, ATMEGA2560, 3D-принтер

Плата RepRap BIQU Rumba, ATMEGA2560 используется для создания на её основе станков с числовым программным управлением, 3D принтеров, гравировальной или фрезерной машины и т.п.
Расположение на плате компонентов и составных частей контроллера:

Для использования интерфейсной платы нужно скачать и установить на компьютер программу для управления и настройки, например, Arduino GRBL или Arduino IDE. Далее нужно установить в Вашей операционной системе драйвер для работы с Rumba. Драйвер можно скачать здесь.
Теперь нужно определиться с местом монтажа Rumba. Место должно быть защищено от агрессивных факторов окружающей среды, т.к. плата не установлена в корпус. Плата Rumba может быть смонтирована на любой плоской поверхности, для этого на плате предусмотрены четыре отверстия.
Далее нужно подобрать шаговые двигатели, с которыми предстоит работать. В соответствии с техническими характеристиками контроллера нужно выбирать шаговые двигатели с напряжением питания 12 – 35 вольт постоянного тока и максимальным потребляемым током до 2А, но так, чтобы максимальный потребляемый ток двигателей не превышал в сумме 5А.
Далее нужно определиться, какие драйверы двигателей будут использоваться. Плата Rumba поддерживает драйверы двигателей: DRV8825 и A4988. На плате есть места для установки 6 драйверов двигателей. Драйверы двигателей устанавливаются подстроечными резисторами вниз.
После этого можно подключать к Rumba шаговые двигатели. Шаговые двигатели к интерфейсной плате можно подключить двумя способами.
Первый – более цивилизованный способ. На плате Rumba есть шесть клеммных колодок с клеммами зажимами. Каждая клеммная колодка имеет четыре контакта 1B, 1A, 2A, 2B. На плате есть пиктограмма с указаниями, к каким клеммам – какой провод двигателя подключается:

Провода двигателей вставляются в соответствующие клеммы и зажимаются винтами.
Второй – подключение проводов шаговых двигателей с помощью пайки к соответствующим клеммным площадкам на плате.
Разъемы для подключения шаговых двигателей, обозначены на плате пиктограммами X, Y, Z, E0, E1, E2.
Плата, по умолчанию, поддерживает подключение трех осей и трех экструдеров. Разъемы, предназначенные для экструдеров, можно использовать для подключения дополнительных осей, если в системе используется меньше трех экструдеров. В свою очередь, если в системе используется меньше трех осей, то к осевым разъемам можно подключать дополнительные экструдеры.
Теперь нужно произвести ручную настройку шага двигателей. Ручная настройка шага производиться с помощью DIP переключателей, которые находятся на плате. Для каждой оси есть свой переключатель.
Таблица положений выключателей для DRV8825:

Таблица положений выключателей для A4988:

Чтобы избежать перегрева и увеличить производительность настоятельно рекомендуется установить на драйверы двигателей и основной контроллер ATmega2560 – радиаторы.
Теперь можно приступать к подключению концевых выключателей. Для этого на плате предусмотрен разъем, обозначенный пиктограммой Endstops.
Предусмотрено подключение шести концевых датчиков – по два на каждую из осей X, Y, Z. Штыри для подключения датчиков обозначены на плате пиктограммами X-, X+, Y-, Y+, Z-, Z+. Датчики с минусом – это минимальное значение оси, с плюсом – максимальное.
После концевых датчиков подключаются термисторы. Для этого на плате предусмотрен разъем с десятью штыревыми контактами – по два контакта на термистор, т.е. 5 термисторов.
После этого можно подключать питание к силовой части Rumba. Питание должно осуществляться от внешнего источника питания с напряжением 12 – 35В постоянного тока с максимальным током не меньше 5А. Подключать источник питания нужно к клеммам-зажимам, обозначенным на правой нижней стороне платы пиктограммой 12V..35V. Полярность обозначена на плате пиктограммами. Чтобы правильно подобрать источник питания для всей системы, нужно произвести небольшой расчет. Источник питания в комплекте с Rumba не идет. Для расчета нужных характеристик источника питания можно использовать формулу: Выходной ток = Сумма токов всех потребителей системы + 2A. Но нужно учитывать, что максимальный рабочий ток платы составляет 5А.
Потом нужно, с помощью кабеля USB тип A – miniUSB тип B (входит в комплект поставки), соединить интерфейсную плату с компьютером. USB порт продублирован на плате четырех контактным разъемом. На плате Rumba в качестве конвертера USB – UART установлен чип ATmega16U2 (с улучшенной прошивкой).
Логическая часть платы Rumba может питаться не только от USB, но и от внешнего источника питания - это источник питания силовой части. Для переключения питания платы с USB на внешний источник нужно переключить джампер выбора источника питания с позиции "USB Power" в позицию "Stand alone". Полярность обозначена на плате пиктограммами. Внешний источник питания должен поддерживать ток не менее 500 мА. После подключения питания логики любым из способов – на плате будет гореть светодиод, обозначенный Power.
На плате Rumba предусмотрены клеммы для питания трех хотэндов (Hot End). Эти клеммы обозначены на плате пиктограммами HE0, HE1, HE2. Полярность выходов обозначена на плате пиктограммами. Выходное напряжение 12В. Если подключать хотэнд типа Diamond, то нужно обязательно запитать, соблюдая полярность, кулер этого хотэнда от разъема, обозначенного на плате 12V.
На плате Rumba предусмотрены клеммы для питания двух кулеров. Эти клеммы обозначены на плате пиктограммами FAN0, FAN1. Полярность выходов обозначена на плате пиктограммами. От этих разъемов могут питаться кулеры с напряжением питания 12В или 24В постоянного тока. Выходное напряжение регулируется положением джамперов, обозначенных PWR – 12V-Select. В положении джампера PWR – выходное напряжение 24В, в положении 12V-Select – 12В. Выход HE2 также имеет такой джампер и может использоваться для подключения третьего кулера.
На плате Rumba предусмотрены клеммы для подключения т.н. Hot Bed (нагревательной платформы) и питания к ней. Питание нагревательной платформы производится от другого внешнего источника питания с напряжением 12В или 24В и выходным током 11А – в зависимости от потребностей Hot Bed.
Клеммы для подключения питания обозначены на плате пиктограммой HB-PWR. Выход питания на нагревательную платформу обозначен на плате пиктограммой HB-OUT.
На плате есть три отдельных выхода питания для подключения ситуативных устройств. Есть выход 5В, обозначенный на плате 5V; выход 12В, обозначенный на плате 12V; напряжение выхода равно напряжению питания, обозначенный на плате PWR. Полярность обозначена на плате пиктограммами.
На плате есть два разъема обозначенных EXP1 и EXP2. Они предназначены для подключения устройства с названием RepRap Discount Smart Controller. Это устройство представляет собой модуль дисплея и модуль для карты памяти. Программа работы считывается платой с карты памяти и приводится в исполнение. Это позволяет работать плате Rumba автономно без подключения к компьютеру. Также к этим разъемам можно подключить вместо RepRap Discount Smart Controller свой дисплей  типа 1602 или 12864, а также свой модуля для карт памяти.
На плате есть разъем, обозначенный EXP3 – это разъем с выведенными дополнительными интерфейсами. На разъеме предусмотрено интерфейс I2C, ШИМ, аналоговые входы, цифровые входы/выходы общего назначения, выходы питания с напряжением в 5В и 12В.
Распиновка разъема EXP3:

На плате предусмотрены интерфейсы для внутрисхемного программирования ISP и для отладки JTAG. На плате есть два разъема внутрисхемного программирования ISP, они обозначены ISP1 и ISP2. Разъем ISP1 используется для внутрисхемного программирования основного микроконтроллера платы – ATmega2560. Разъем ISP2 используется для внутрисхемного программирования микроконтроллера ATmega16U2. Разъем JTAG, обозначен на плате JTAG, на первый пин указывает пиктограмма со cтрелкой.

Характеристики:

модель: Rumba;
микроконтроллер: ATmega2560;
USB – UART: ATmega16U2;
напряжение питания: 12 – 35В;
максимальный ток: 5А;
напряжение питания логики: 5В;
напряжение питания кулеров: 12В или 24В;
напряжение питания хотэндов: 12В или 24В;
поддержка драйверов: DRV8825, A4988;
размеры: 135 х 75 х 5 мм;
вес: 118 г.

Комплект поставки:

• Плата RepRap BIQU Rumba, ATMEGA2560, 3D-принтер;
• Кабель USB тип A – miniUSB тип B.

Статья.