Elektronik_Header_3Lüftersteuerung mit ESP-01

 

3DTouch Interface

Nachdem ich zwei 3DTouch Sensoren für die Höhenprofilerstellung mittels OpenCNCPilot in Verbindung mit einer Standard GRBL Version an einer CNC-Fräse umgebaut hatte - die erste Quick&Dirty Version und der Nachfolger in schön und praktisch für nachträgliche Anpassungen - und sich deren Brauchbarkeit im praktischen Einsatz erwiesen hatte, überlegte ich mir eine Vereinfachung im Sinne von “einfacher nachzubauen”.

Der klassische 3DTouch Sensor senkt und hebt den Taststift vom Controller des 3D-Druckers gesteuert. GRBL für CNC-Fräsen stellt diese Ansteuerung nicht zur Verfügung, also muss die Steuerung des Stiftes irgendwie anders erfolgen.

Der Ausweg ist die Zwischenschaltung einer kleinen Elektronik, die den Stift steuert, das Probe-Signal des Sensors aber direkt an GRBL weiterleitet, damit keine Verzögerungen impliziert werden. Die Steuersignale zum Anheben und Absenken des Taststiftes werden mit einem Microcontroller erzeugt, dessen Funktion erschöpft sich im Erkennen des Probesignals und der Erzeugung von Signalen für aus dem Modellbau bekannte Servos.

Ein kleines Problem existiert in Form des Pegels der Meldung eines Touchevents. Die 3DTouch Sensoren melden Kontakt mit einem Aktiv HIGH Signal. An der Fräse hat sich hingegen eingebürgert, dass ein Touchevent als Aktiv LOW Signal gemeldet wird, da z.B. beim Erstellen eines Höhenprofils einer Leiterplatte die Platine mit Masse zu verbinden ist und der Taststift den Kontakt nach Masse meldet.

GRBL lässt sich zwar umparametrieren, will man aber nichtleitende und leitende Materialien wechselweise abtasten, sollte beides mit der gleichen Polarität gemeldet werden.

Folglich muss das Ausgangssignal des Sensors invertiert werden, bevor es an GRBL weitergeleitet wird. Die Invertierung mit dem µC wäre prinzipiell möglich, um aber Verzögerungen so weit wie möglich zu vermeiden, wird das Signal mit einem Transistor oder MOSFET invertiert.

Damit die Schaltung schön klein ausfällt, verwende ich als Microcontroller einen Digispark Baustein. Der lässt sich einfach über USB programmieren und hat genügend Ein- und Ausgänge für den gedachten Einsatzfall.

Die Schaltung ist unspektakulär und besteht im Wesentlichen aus dem Digispark und ein paar Steckern. Der Inverter für das Probe Signal in Form eines Transistors oder MOSFET kommt hinzu, ein Blockkondensator verhindert Störungen.

3DTouch Interface          (Cllick für größere Darstellung)

Die Stecker für den Anschluss des 3DTouch sowie den Ausgang Richtung GRBL habe ich in der abgewinkelten Version vorgesehen, der Digispark ist ebenfalls steckbar. Alle Bauteile bis auf den MOSFET sind normale TH Bauteile, der FET ist SMD und wird ggf. auf der Unterseite der Platine montiert.

3DTouch Interface

Es darf natürlich nur entweder der MOSFET oder der Transistor bestückt werden. Bei Verwendung des MOSFET ist R2 zu bestücken, wird der Transistor eingesetzt, müssen stattdessen R3 und R4 eingelötet werden.

Sollte der eigene Touch Sensor ein aktiv LOW Signal erzeugen, kann die Invertierung durch setzen einer Lötbrücke umgangen werden. In diesem Fall werden der Transistor, der MOSFET und die Widerstände R2..R4 nicht bestückt.

 


Besucherzaehler

Besucher seit
25.11.2000

>