Electronique – Page 5 – Le Labo : drones FPV, impression 3D, robotique et autres projets DIY (Arduino…)

Port USB en façade

Ce soir, on ajoute le port USB en façade. Ça sera beaucoup plus pratique qu’un câble qui doit aller se faufiler jusqu’au port mini USB de la carte contrôleur Melzi (et plus robuste).

On commence par découper une plaque d’aluminium aux bonnes dimensions.

Perçage des 2 trous de fixation du port USB.

Ouverture de la plaque pour rendre le port USB accessible. Ici j’ai utilisé une fraiseuse, mais a défaut, on peut se débrouiller avec une perceuse et un coup de lime, c’est plus bourrin.

Voici la façade USB assemblée avec 4 trous pour la fixer sur le socle de l’imprimante.

Et c’est maintenant que la boucherie commence… J’avais prévu des passages de fils assez larges dans la base. Le fil USB passe sans problème, mais la prise USB, c’est une autre histoire ! Il a fallu élargir le trou, c’est moche, mais ça ne sera pas visible.

La sortie du câble n’a pas été simple non plus. Une fois encore, c’est très moche, mais ça sera à l’arrière, sous l’alimentation, donc caché. Les fils du moteur de l’axe Y et de l’interrupteur de fin de course passeront aussi par là.

La base est prête, on va pouvoir passer à la suite du châssis.

Avec le bas du boitier de l’imprimante, ça ressemblera à ça :

Test de l’alimentation et de l’éclairage

L’alimentation est la même que dans le kit de Nophead : « Alpine 500W Silent Power Supply », trouvée sur Ebay pour 17€ (fdpin).

Pour tester une alim, il faut la brancher, basculer le bouton On/Off s’il y en a un. Pour réellement démarrer l’alim, il faut lui envoyer un signal en mettant le fil vert à la masse, comme dans la photo suivante. Je n’avais pas trouvé la réponse en ligne : l’alim s’éteint quand on déconnecte le fil vert de la masse. Le comportement des boutons poussoirs de nos PC (contact momentané) peut induire en erreur (la carte mère s’interface entre l’alim et le bouton pour faire sa tambouille).

J’hésitais à ajouter un interrupteur lumineux sur l’imprimante. La fonction interrupteur marche très bien, mais pas moyen d’allumer le néon, quelque chose doit m’échapper : pas de patte supplémentaire comme sur un interrupteur à LED. Finalement je vais m’épargner cette peine : interrupteur au sol sur la multiprise. De plus, l’allumage du ruban de LEDs m’indiquera que l’alim tourne.

Petite vérification du bon fonctionnement du ruban de LEDs, ici en 9V pour la photo, mais fonctionne nickel en 12V (tension donnée par le vendeur). 3€ les 4 sur Ebay !

Assemblage du moteur de l’extrudeur

C’est ce moteur qui va entraîner le fil de plastique dans la partie chaude de l’extrudeur.

Le support du PCB se fixe sur le moteur comme dans la photo suivante (fils du moteur sur la gauche).

Il a fallu limer l’axe du moteur pour créer un méplat comme indiqué ici. L’engrenage s’enfiche sur l’axe presque jusqu’au bout, on laisse un tout petit espace (c’est presque trop ici). Attention à ne pas serrer la vis trop fort pour ne pas casser l’engrenage.

On connecte les fils du moteur sur la carte électronique de la façon suivante. Pour plein de bonnes raisons, il est recommandé d’entortiller les fils par paires (l’ordre est important).

Circuit de connexion de l’extrudeur

Nophead a prévu un petit circuit pour faciliter la connexion de l’extrudeur (résistance, thermistance, moteur, ventilo) au reste de l’imprimante.

Il rester à souder le tout, rien de méchant à signaler.

Plateau d’impression

On se colle maintenant à l’assemblage du plateau d’impression.

Contrairement au kit proposé par Nophead, la thermistance n’est pas pré-collée au plateau chauffant.

Les pattes n’étant pas isolées, j’ai ajouté un peu de gaine thermorétractable (1.5mm).

Je l’ai ensuite collée sous le plateau avec de la colle J-B Weld, elle résiste à des température de plus de 500° (et elle conduit la chaleur).

On colle donc la résistance sur le dessous du plateau (larges bandes). C’est pas très joli, mais ça devrait faire l’affaire 😉 (laisser sécher quelques heures avant de passer à la suite).

On attaque ensuite la liaison entre la nappe et le plateau chauffant. J’annonce : c’est un peu chiant, mais ça se fait avec un minimum de patience 😉

Pour commencer, préparer la nappe comme sur la photo suivante.

Pour faciliter l’assemblage des sections de câble, il est plus facile de commencer par regrouper les fils par paquet de 3 tout en laissant tranquilles les 2 fils du milieu de la nappe.

Ensuite, on peut faire nos 2 gros paquets (l’un pour le +, l’autre le -).

Il faut maintenant les souder au plateau. Attention à ne pas se laisser tenter d’utiliser les 12 trous de chaque côté pour passer les fils de la nappe sans faire nos 2 gros paquets. Pourquoi ? Rien ne doit dépasser de l’autre côté du plateau sur lequel on posera une plaque de verre : le dessus du plateau doit être complètement plat/lisse.

J’ai préparé un peu le support en appliquant déjà un peu de soudure.

J’ai fait de même pour les paquets de fils.

Et on fait comme on peut pour souder le bazar comme sur la photo suivante (fil rouge à droite).

De l’autre côté de la nappe, on prépare les fils exactement comme pour le premier côté. Puis on raccorde aux fils indiquée dans la liste de matériel. Le fil rouge se raccorde avec le côté de la nappe qui a le fil rouge. On isole le tout.

Enfin, on soude les 2 fils du centre de la nappe avec la thermistance, et on isole.

Carte contrôleur (Melzi)

Toutes mes commandes sont enfin arrivées. En fait, il ne me manque que les planches de MDF, alors que c’est à peu près la seule chose que je n’ai pas commandée en Angleterre ou en Chine 😉

La carte contrôleur permet de piloter l’imprimante. Elle est connectée aux moteurs, plateau chauffant, au chauffage de la buse, aux thermistances, aux interrupteurs de fin de course etc. C’est elle qui est responsable de l’impression.

Bref j’ai reçu la carte électronique de contrôle aujourd’hui, une Melzi. J’ai pas mal hésité entre la config la plus répandue, à savoir un Arduino Mega + shield RAMPS 1.4 et la Melzi.

J’ai opté pour la Melzi essentiellement pour 2 raisons : la première, c’est que c’est la carte que Nophead propose par défaut dans son kit, donc pas besoin de modifier le gabarit de perçage. La seconde, c’est que la Melzi utilise des borniers à vis pour tous les câbles, ça me semble beaucoup plus fiable que les connecteurs habituels qui n’ont pas de réel blocage mécanique.

La Melzi est vraiment un « tout en un », les pilotes des moteurs sont pré-soudés (A4988), les connecteurs sont bien disposés etc. Mais il faut savoir que la solution basée sur un shield RAMPS étant plus répandue représente souvent le standard. Il sera plus facile de la faire évoluer (piloter plusieurs buses, ajouter un écran de contrôle etc.). Des évolutions sont aussi possibles sur la Melzi, mais au prix d’efforts/recherches plus importants.

Cette commande faisait partie des quelques une passées sur Aliexpress, donc j’ai voulu la tester rapidement (et sommairement), c’est à dire charger le Firmware Marlin modifié par Nophead pour m’assurer que cette première phase se passait bien.

Avant toute chose, s’assurer que le cavalier de l’auto-reset est bien inséré (à droite sur l’image ci-dessous), et que le cavalier indiquant le mode d’alimentation de la carte est bien sur USB (pas besoin de s’embêter davantage, il s’agit seulement de charger le firmware) (à gauche sur la photo ci-dessous).

Ensuite, récupérer la version modifiée par Nophead du Firmware Marlin, dispo sur son Github. Le répertoire Melzi est à copier dans le dossier « hardware » du répertoire d’installation de l’IDE Arduino. On ouvre après le fichier principal du projet (Marlin.ino).

Il ne reste plus qu’à connecter la carte Melzi en USB, attendre que le driver s’installe et charger le firmware (s’assurer que le type de carte « Melzi W/ ATmega1284p 16mhz » et le bon port sont bien sélectionnés dans le menu « Outils »).

Le chargement s’est bien passé, ouf 🙂

Carté payée 37€ sur Aliexpress (les 4 drivers A4988 sont intégrés).