RaspBerry Pi et Reprap

Salut,

Je viens de recevoir ma petite carte raspberry pi. Pour ceux qui ne connaissent pas, c'est une sorte de mini ordinateur format carte de crédit. Avec port réseau, deux USB, sortie HDMI et coax ... bref que du bon. Et surtout elle coute 35€ !
des infos ici.

Bref, je pense l'utiliser pour commander ma reprap de manière autonome. Au lieu d'utiliser un port USB et une électronique externe (sanguinololu, Gen 7 ou Ramps) je compte créer une carte d'extension à brancher directement sur le GPIO. De cette façon les deux ports USB resteront libre pour connecter une clef USB, un clavier, une souris ou n'importe quoi d'autre.

Le cahier des charges est on ne peut plus simple :
-- 3 sorties PMW pour la chauffe
-- 2 sorties PMW pour les ventilateurs
-- un stock de sorties libres pour des extensions éventuelles.
-- 3+2 sorties moteurs Pas à Pas.
-- 3 entrées températures.
-- une entrée série pour "émuler" une carte classique.

Il n'y aura pas de microprocesseur, la carte étant suffisamment rapide et puissante pour gérer toutes les sorties comme une grande. Le fait de limiter le nombre de composants, limitera également le prix. Je compte donc m'en sortir pour 30/40 max en plus du prix de la carte.

Pour la technique, j'utilise le port I2C de la carte, deux I2C vers 2x8 sorties (32 sorties au total), un autre I2Cet un quadruple convertisseur A/D (I2C également). Le plus long va être de coder le programme de commande, mais c'est largement plus simple à programmer que sur un AVR.

Bref, si vous avez des idées, je suis preneur !

c'est un super projet. j'ai moi même une raspberry sous la main et c'est très tentant.

par contre j'avais lu cela il y a qqs temps
[www.raspberrypi.org]
ce qui implique de faire tourner un linux temps réel sur la fraise si je comprend bien.
et donc de compliquer "un peu le développement" ?

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blog Paoparts

ah oui, oui, j'ai pas d'idée, mais si ça fonctionne je suis preneur

Vu que le contrôle du moteur se résume à "Step" et "Dir" ce n'est pas très compliqué. Vu les vitesses de déplacement requises pour une RepRap, même un noyau linux non temps réel fait largement l'affaire, surtout que les vitesses ne sont pas critique : un poil plus vite ou un poil moins vite ne change pas grand chose tant que les moteurs sont synchronisés. Et puis on est dans les vitesse de l'ordre de quelques centaines de Mhz en sortie ... Donc il y a de la marge.

Ca pose plus de problème pour gérer des servos moteurs où la position du moteur dépends du rapport cyclique du signal : là ça devient chaud, même pour un système temps réel.

Mais c'est vrai que j'ai pensé la même chose au départ, et en parcourant le forum raspberry j'ai été rassuré : certains contrôlent des servomoteurs directement, ou utilisent les broches en bit-bang pour programmer des AVR ; en gros c'est largement plus qu'il n'en faut pour contrôler les moteurs.

Côté purement logiciel, j'utilise le port I2C , ce qui laisse pas mal de broches libres et simplifie vraiment les choses.
Niveau fonctionnalité le fait de multiplier les broches de sortie (ça ne coute pas grand chose en plus), permet de prévoir les extensions sereinement. Je pense surtout aux avancées des extrudeurs "couleur". Ajouter un ou plusieurs extruders sera simplissime des deux côté.

Après je ne sais pas si je vais utiliser les modules pololu, ou si je ne vais pas mettre des circuits un peu moins cher (et plus robustes). Le but étant de faire en sorte que la raspberry et l'extension soient dans le même ordre de prix qu'une électronique normale.

Moi j'ai deja testé ma prusa en "headless" avec avec mon raspberry pi il y a un gros mois, mais je passais par ma sanguinololu branchée en usb, et avec le nouveau pronterface, on disposes d'une interface web de controle

Certes l'interface web n'est pas encore au point, mais j'ai réussi a deplacer les axes et a lancer une impression c'est encourageant.

La je bosses actuellement sur un "Slicer" en API Web, le slicer se trouverais sur un serveur et non sur l'ordinateur ce qui diminuerais grandement la charge d'un petit cpu ARM du type de celui du raspberry pi

Une première version devrait sortir sous peu avec le support des dernieres versions de "Slic3r" dans un premier temps, l'utilisateur pourra se créer plusieurs configurations, ou meme directement envoyer en paramètre la configuration qu'il a sur son disque dur.

Cependant je suis de très pres cette idée de carte de controler directement liée au GPIO du raspberry, c'est vraiment excellent !!

Eh ben, tout le monde a une raspberry (bande de geek) !
Je ne sais pas si le slic3r demande beaucoup de ressources ... tu as essayé de le faire tourner sur la Pi ? L'idée du slicer en Web, c'est super comme idée ... Tu codes en quel langage ? Python, PHP ?

Sinon je viens de voir le prix des drivers moteurs pas à pas en 2A .. ça tourne dans les 5 euros. Avec quelques composants courant, ça devrait remplacer avantageusement les pololus. Le seul soucis étant que forcement, c'est soudé directement sur la carte et donc difficilement remplaçable en cas de grillage...

Je vais me renseigner pour trouver une boite fabricant des PCB pas trop cher. Sachant que la plupart des composants sont en CMS ...

Je vous tiens au courant.

Le site sera en PHP principalement, en background ce sera Slic3r pour commencer.

Et pour l'interface ce sera surement une petite appli d'appel a l'API en python.

Et oui Slic3r tournes sur le raspberry pi, mais ca à quand même ses limites, c'est aussi pensé pour les petites configs qui servent juste a controler les imprimantes, c'est ca de stress en moins pour l'ordinateur

Ce serait une révolution les controlleurs de pas-a-pas en 1/8 voire 1/16 pour 5€ ... c'est 20/25€ d'eco sur la note finale on diminues encore bien l'addition !

La c'est le prix unitaire, en grande quantité (100+) ça diminue encore de beaucoup la note.
Je viens de voir que pas mal de monde a déjà pensé à ce genre de chose : [www.thingiverse.com].
D'ailleurs on est arrivé sur le même composant en partant d'une bonne centaine de références ... comme quoi je doit pas être totalement à côté de la plaque.

Intéressé aussi - c'est bien de se lancer malgré tout les oiseaux de mauvais augure habituels 'Ça peut pas marcher' rencontrés dans la partie anglophone.

Si tu as besoin d'aide, n'hésites pas à demander.

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Most of my technical comments should be correct, but is THIS one ?
Anyway, as a rule of thumb, always double check what people write.

Pas de soucis, je vais vous mettre à contribution :-). Pour l'instant c'est juste une question de temps et de reflexion sur les différentes solutions. Faire un driver moins cher et compatible pololu, ça pourrait être tentant aussi, mais en petite séries, les choses coutent très cher.

Yopla^^

Projet très intéressant tu a tous mes encouragements!

Peace.

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_{"Ils ne savaient pas que c'était impossible alors ils l'ont fait!" Mark Twain
[DOC][CONFIG] Hauteur de couche (Layer height)
Lautr3k - A 3D printer without belts
iTopie - A Swissmade RepRap}

En farfouillant dans les datasheets, pour voir un peu ce qui existe en terme de driver de moteur pas à pas, j'ai vu que certain détectent les blocages moteurs, les pertes de pas et indiquent quand il se produit une surchauffe. Et le microstepping va jusqu'a 1/128ème. Certain peuvent même avoir une gestion de l'accélération, des vitesses max ... etc. Ca peut être assez sympa de détecter ce genre de choses. Bref ça ouvre pas mal de possibilités.

Autrement le port SPI peut théoriquement aller de 4K à 125Mhz (même si en pratique 15/20 Mhz risque d'être le maximum). Ca laisse quand même une bonne marge niveau bande passant pour commander les moteurs.

Est-ce que quelqu'un à déjà fait fabriquer des PCB en petites séries ? Les prix me semblent un peu monstrueux quand même !

T'as trouvé quoi comme driver? T'as un ref et un prix a l'unitée?
Je vous ai a l'oeil

En fait je vais en tester deux :
-- L6470 L6470 1: 7,97 € 10: 7,26 € 100: 6,23 € 250: 5,71 €
-- DRV8811 1: 4,72 € 25: 4,31 € 100: 3,45 € 250: 2,99 €

Le premier le plus cher est beaucoup plus perfectionné : SPI, gestion des accélérations, détections de problème ... etc
Le second est bien bien simple, et un peu moins cher.
Dans les deux cas, le prix des composants additionnels est assez ridicule (ça doit être 3/4 euros).

Ce sont les prix mouser.com et en commandant directement a shenzhen et/ou en grande quantité les prix baissent vraiment.
Niveau PCB c'est le même principe. Après ce qui coute cher c'est la soudure des composants CMS.

Niveau taille, ça tiens facilement sur 35x40 mm et avec 2 connecteurs 10 broches.

C'est à côté du sujet mais bon : j'utilise un Raspberry Pi simplement pour commander une Mendel sous Gen7, bientôt deux, en remplacement de l'ordinateur qui y était consacré, en console sans écran ni clavier : parfait pour économiser de l'électricité et de la place !

Ce qui m'empêcherait d'adopter une électronique de RepRap à base de Raspberry est l'absence d'auto-réplication et d'auto-fabrication-bricolage qu'on trouve si bien dans la Gen7 par exemple…

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François

C'est sur qu'on s'éloigne beaucoup de la philosophie RepRap ... Mais déjà sur une GEN7 la difficulté est contournée par l'utilisation de modules pololu : difficile à fabriquer chez soit !
Après quand tu vois une sanguinololu c'est un peu pareil : loin de l'autoreplication.
Donc pour quasi le meme prix, avoir une RPi ou une sanguinololu ...

oui mon mot absence est trop fort, je voulais le corriger et ai oublié, la diminution (de l'auto-réplication etc.) aurait été mieux. C'est certain, même sur la Gen7 on ne fait soi-même ni résistances, leds et microcontrôleur…

Créer une tête de collage CMS pour Reprap serait une tuerie quand même ! Un coup de flux, collage et hop au four ...
Mais faut pas rêver je pense. Il faudrait quasiment faire une tête pour chaque type de composant.[mode rêve OFF]

Sinon je me suis fait envoyer bouler par les chinois, je vais commander 4/5 puces sur farnell histoire de tester mon montage.

Voila une première image du possible module stepper driver : RPIRap.pdf
Le mettre sur une platine coute un peu plus cher mais permet de le changer au cas où. Une autre solution consisterais à ne garder que quelques composants (2/3 condensateur et resistances) sur le module et mettre tout le reste en composant traversants sur la carte RPi.

Wa ça me dépasse le coup des drivers mais bon courage dans cette recherche

Pour les pcb pas trop cher, je crois que certains passent par seeed-studio : [www.seeedstudio.com] (ou d'autres services mais c'est le premier qui me vient en tête).

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about // liberapay // flickr // wiki // thingiverse - github

Effectivement ils sont vraiment pas chers. Je vais commander les prototypes chez eux...

J'ai fait des petits test tout simple :
Sachant que la carte RPI fonctionne en 3.3V et que le 5V risque de lui faire mal aux cheveux, j'ai mis un buffer tout con.
Dans le sens RPI -> extension ça ne pose pas de soucis. Par contre dans l'autre sens, c'est plus risqué.
Le contrôle des pin GPIO en BitBang est super simple et ressemble au microcontroleur :
__ on définit la broche en entrée ou en sortie
__ on active (ou pas) la resistance de pull_up ou pull_down
__ on mets la broche à +3.3V ou 0V

Avec des LEDs il n'y a aucun soucis (mais c'est un peu basic quand même)
Par contre le StepStick n'a pas daigné faire tourner mon moteur qui se contente de sautiller sur place. J'ai un doute sur le StepStick ...

Pour tester, j'ai demandé quelques puces gratuites à TI. Ca devrait arrive rapidement.
Je suis encore en train de modifier le PCB et je vais commander une dizaine de protos chez seedstudio.

Des photos dès que ça arrive.

J'ai aussi activé le bus SPI de la Raspberry sans avoir encore eu le temps de tester tout ça. C'est quand même génial d'avoir la carte posée sur un coin de bureau et d'y accéder à distance via SSH : ca simplifie le developpement.

Edit : Comme pas mal de question je me suis posé la question de la vitesse du GPIO. Une réponse très complète ici !

Edited 1 time(s). Last edit at 09/05/2012 06:58PM by raoullevert.

Finalement ce sera des L6470. J'en ai reçu quelques-un pour tester.
J'attends les plaquettes, je soude et je vous dis si ça marche (ou pas !).
Je part sur des plaquettes façon pololu pour l'instant. Je vois mal les gens acheter un fer à air chaud si la puce crame. Au vu des prix de chez seedstudio, ça va pas changer grand chose (+- 1 euro par plaque).

Le Bus SPI fonctionne. A défaut de mieux, je l'ai testé avec un analyseur logique. Bref, ca avance gentiment.
J'ai vu sur le forum anglophone que d'autre avait le même projet. C'est plutôt bon signe.

Les plaquettes façon pololu arrivent cette semaine (normalement).
L'interface RepRap/Raspberry va être divisée en deux :
Une carte s'insérant au dessus du RPI façon shield Arduino, avec les 3 Mofsets.
Une carte de commande des moteurs pouvant être deportée ou rajoutée encore au dessus. A voir si je garde l'option plaquette (façon pololu) ou pas. Ca va dépendre de la solidité des drivers.

Les drivers sont en fabrication. Je n'ai pas finis totalement le design des deux autres cartes, mais ça ne va pas tarder.
Je vais faire une estimation du prix total (RPI+shield) mais ça devrait pas être beaucoup plus cher qu'une RAMPS complète.

cool cool cool

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[www.thingiverse.com]

j'oublie : j'ai mis quelques fichiers dans un github.
https://github.com/raoullevert/RpiRAP

Pour l'instant il n'y a pas grand chose, mais je suis en train de le remplir.
Les schémas sont au format eagle 6.2

Pour l'instant.

Carte Shield Raspberry :
_ 3 MOFSET pour un extruder, un bed et éventuellement un deuxième extruder (ou 3 extruders ...)


Carte Puissance :
_ Les potentiomètres de réglage ne sont pas sur les cartes stepper mais sur la carte mère pour éviter de perdre ses réglages en cas de changement de module.
_ deux alimentation pour les mofset et pour les drivers (un peu comme la GEN7).
_ possibilité d'utiliser de 1 à 5 drivers. Il suffit de placer un simple cavalier si le module n'est pas en place.
_ Uniquement 3 connecteurs pour les fins de course.
Je vais rajouter une sortie pour pouvoir rajouter d'autre carte stepper et faire en sorte de rendre tout ça le plus flexible possible.
Si vous avez d'autre idées ?



Si vous avez des remarques ....

Edited 1 time(s). Last edit at 11/18/2012 06:39PM by raoullevert.

Je viens de recevoir les PCB. Ils sont vraiment magnifiques. Je vais bien m'amuser à souder tout ça ! (je mets une photo dès que possible)

Cela avance, c'est prometteur…

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François

Bonjour Raoullevert et tous les autres,

meilleurs voeux à tous en ce début 2013 !

Je suis tout neuf sur ce forum, que j'observe avec attention depuis quelques mois. Je suis basé en Mayenne, France. J'ai commencé à éventrer quelques imprimantes et scanners à la recherche de pièces utiles, mais je n'ai pas démarré la concrétisation de ce qui sera un jour ma repstrap. Avec 2013 qui commence et la fin de monde qui finalement semble repoussée à une prochaine fois, c'est le moment de prendre de bonnes résolutions et d'entrer dans le dur !

Etant plutôt informaticien qu'électronicien, une solution à base de Raspberry Pi me "parle" plus qu'une Arduino ou Sanguinololu. J'ai donc suivi de près ce fil de discussion, mais plus rien depuis quelques temps... Je suis inquiet !
Aurais-tu rencontré un problème Raoullevert ou bien est-ce juste un manque de temps ?
Ce suspens est insoutenable ;-)

@micalement


PetitLu

(à propos des services de fabrication de pcb en petite quantité, je vient de tomber sur ça : [oshpark.com] )

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