Плата управління MKS Gen V1.4 Arduino+RAMPS для 3D-принтера

Плата MKS Gen V1.4 використовується для створення на її основі верстатів з числовим програмним управлінням, 3D принтерів, гравіювання або фрезерної машини і т.п.
Розташування на платі компонентів і складових частин контролера:

Перед використанням плати MKS Gen V1.4 потрібно завантажити в неї прошивку. Докладну інструкцію, де скачати і як завантажити прошивку можна подивитися тут.
Тепер потрібно визначитися з місцем монтажу MKS Gen V1.4. Місце має бути захищене від агресивних чинників навколишнього середовища , тому що плата не встановлена в корпус. Плата MKS Gen V1.4 може бути змонтована на будь-якій плоскій поверхні, для цього на платі передбачені чотири отвори.
Далі потрібно визначитися, які драйвери двигунів будуть використовуватися. Плата MKS Gen V1.4 підтримує драйвери двигунів :DRV8825 і A4988 або інші аналогічні. На платі є місця для установки 6 драйверів двигунів. Драйвери двигунів встановлюються відповідно до розпіновки, яка знаходиться на зворотному боці плати.
Далі потрібно підібрати крокові двигуни, з якими доведеться працювати. Відповідно до технічних характеристик контролера потрібно вибирати крокові двигуни з напругою живлення 12 - 24 вольт постійного струму і максимальним споживаним струмом до 1А, але так, щоб максимальний споживаний струм плати не перевищував в сумі 5А. Якщо ця умова виконати неможливо, то для двигунів потрібно використовувати зовнішнє джерело живлення. Також, якщо Ви використовуєте драйвера двигунів з великим споживаним струмом і зовнішнім живленням, то на платі передбачено п'ять штирьових роз'ємів, позначених Jc_M1 - Jc_M5 з керуючими сигналами EN, STEP, DIR, GND.
Після установки драйверів можна підключати двигуни, які відповідають згаданим вище технічним характеристикам. Двигуни підключаються до роз'ємів, позначених X, Y, Z, E0, E1. До контактів, позначених на звороті плати 1A, 1B - підключається первинна обмотка, до 2A, 2B - вторинна.
Плата, за замовчуванням, підтримує підключення трьох осей і двох екструдерів. Роз'єми, призначені для екструдерів, можна використовувати для підключення додаткових осей, якщо в системі використовується менше двох екструдерів. У свою чергу, якщо в системі використовується менше трьох осей, то до осьовим роз'ємів можна підключати додаткові екструдери.
Тепер потрібно зробити ручну настройку кроку двигунів. Біля кожного слота для підключення драйвера двигуна є колодка, що складається з шести пінів, для управління кроком двигуна. Умовно назвемо їх M0, M1, M2, причому пара M0 ліва. Ручна настройка кроку проводитися за допомогою джемперів, які йдуть в комплекті. Для управління кроком потрібно розмикати або замикати пари контактів M0, M1, M2.
Таблиця установки джемперів для управління кроком або мікрокроком:

Щоб уникнути перегріву і збільшити продуктивність настійно рекомендується встановити на драйвери двигунів і основний контролер ATmega2560 - радіатори.

Тепер можна приступати до підключення кінцевих вимикачів. Для цього на платі передбачено шість гнізд, позначених X-, X +, Y-, Y +, Z-, Z +, для підключення шести кінцевих датчиків - по два на кожну з осей X, Y, Z. Штирі для підключення датчиків позначені на платі піктограмами S, «-», «+». Датчики з мінусом - це мінімальне значення осі, з плюсом - максимальне.
Після кінцевих датчиків підключаються термістори. Для цього на платі передбачено три гнізда по два контакти кожне, позначені J14, J16, J21:

• J14 термістор для екструдера E1;
• J16 термістор для нагрівальної майданчика;
• J21 термістор для екструдера E0.

Після цього можна підключати живлення до силової частини MKS Gen V1.4. Живлення має здійснюватися від зовнішнього джерела живлення з напругою 12 - 24 В постійного струму з максимальним струмом трохи менше 5 А. Підключати джерело живлення потрібно до клем-затискачів, позначених на правій нижній стороні плати піктограмою + 12V / 24-. Полярність позначена піктограмами із зворотного боку плати. Щоб правильно підібрати джерело живлення для всієї системи, потрібно зробити невеликий розрахунок. Джерело живлення в комплекті з MKS Gen V1.4 не йде. Для розрахунку необхідних показників джерела живлення можна використовувати формулу: Вихідний струм = Сума струмів всіх споживачів системи + 2A. Але потрібно враховувати, що максимальний робочий струм плати становить 5А.
Потім потрібно, за допомогою кабелю USB тип A - USB тип B (входить в комплект поставки), з'єднати плату з комп'ютером. USB порт продубльований на платі 8-контактним роз'ємом, позначених AUX-1. На платі MKS Gen V1.4 як конвертер USB - UART встановлений чіп FDTI FT232RL.
На платі MKS Gen V1.4 передбачені клеми для живлення двох хотендів (Hot End). Ці клеми позначені на платі піктограмами HE0, HE1. Полярність виходів позначена на платі піктограмами. Вихідна напруга 12В. Якщо підключати хотенд типу Diamond, то потрібно обов'язково живити, дотримуючись полярності, кулер цього хотенда від роз'єму, позначеного на платі J17.
На платі MKS Gen V1.4 передбачені клеми для живлення одного кулера. Ці клеми позначені на платі піктограмою FAN. Полярність виходів позначена на платі піктограмами. Вихідна напруга дорівнює вхідному напрузі живлення плати.
На платі MKS Gen V1.4 передбачені клеми для підключення т.зв. Hot Bed (нагрівальної платформи) і живлення до неї. Клеми позначені на платі піктограмою BED. Але оскільки запас плати за потужністю обмежений, краще живити нагрівальну платформу від зовнішнього джерела живлення з напругою 12 В або 24 В і вихідним струмом 11 А - в залежності від потреб Hot Bed.
На платі є два окремих виходи живлення для підключення ситуативних пристроїв. Є вихід 5 В, позначений на платі J5; вихід 12 В, позначений на платі J17; Полярність позначена на звороті плати піктограмами.
На платі є два роз'єми, позначених EXP1 і EXP2. Вони призначені для підключення пристрою з назвою RepRapDiscount Full Graphic Smart Controller. Це пристрій являє собою модуль дисплея і модуль для карти пам'яті. Програма роботи зчитується платою з карти пам'яті і виконується. Це дозволяє працювати платі MKS Gen V1.4 автономно без підключення до комп'ютера. Також до цих роз'ємів можна підключити замість RepRapDiscount Full Graphic Smart Controller свій дисплей типу 1602 або 12864.
На платі є роз'єм для підключення чотирьох серводвигунів, позначений Servo1 і Servo2.
AUX-1 це роз'єм для підключення модуля Sdramps.
AUX-3 це роз'єм для підключення модуля ExtThermoCouple 1.0.

На платі є чотири додаткових клемних колодки для підключення різної периферії :

• J18 додаткові сигнали інтерфейсу RS232 : CTS, DCD, DSR, RI ;
• J28 інтерфейс I2C : SCL, SDA, GND, 5V ;
• J15 роз'єм для підключення модуля Wi - Fi : RXD2, TXD2, GND, 5V ;
•  J4 роз'єм USB MSD : D22, D32, SCK, MOSI, MISO, GND, 5V.

На платі є роз'єм інтерфейсу ISP для внутрішньосхемного програмування мікроконтролера ATmega2560. Розпіновка роз'єму позначена на платі піктограмою.
На звороті плати є клеми під джемпери для перекладу плати під управління через Wi-Fi. Таблиця установки джемперів намальована біля клем на звороті плати.

Характеристики:

модель: MKS Gen V1.4;
мікроконтролер: ATmega2560;
USB - UART: FDTI FT232RL;
напруга живлення: 12 - 24 В;
максимальний струм: 5 А;
напруга живлення логіки: 5 В;
напруга живлення кольорів: 12 - 24 В;
напруга живлення хотендів: 12 - 24 В;
підтримка драйверів: DRV8825, A4988;
розміри: 143 х 64 х 5 мм;
вага комплекту: 140 г.

Комплект поставки:

• плата управління MKS Gen V1.4 Arduino + RAMPS для 3D-принтера;
• кабель USB тип A - USB тип B;
• джемпери - 18 шт.

Стаття.