Documentação da Placa Gen7BR

Placa Gen7v1.2BR2b

O nome oficial é Gen7v1.2BR2b, segunda versão brasileira da versão 1.2 da placa Gen7. As versões posteriores da Gen7 não têm uma licença livre para ser copiada e revendida.

Esta placa substitui ambas a Ramps e o Arduino. Não é a única com essa filosofia, também são assim a Saguinololu, Gen6, Printerboard entre outras. O enfoque da Gen7BR também é ser uma placa fácil de fazer e de montar, com o máximo de componentes nacionais e facilmente encontráveis. Possui trilhas largas e ilhas adequadas para uma placa face simples. A qualidade dos circuitos e os recursos desta placa são os mesmos da RAMPS ou outra.

A placa é dirigida para impressoras com recursos padrão, isso permitiu um projeto apenas mais dirigido. Algumas expansões como Sdcard e LCD são possíveis, mas não são padrão.

Placa Gen7v1.2-BR2b

Placa Gen7v1.2-BR2b

Características:

  • Placa face simples de aproximadamente 110 x 130 mm;
  • Pode ser alimentada com Fonte 12V ou Fonte ATX de PC;
  • Microcontrolador ATmega644, ATmega644P ou ATmega1284P (Atmel);
  • Espaço para 4 Drivers de motor de passo com micro passo(Pololu, Stepstick ou compatíveis);
  • Conector para conversor USB-Serial;
  • Capacidade de acionar 1 extrusor(motor de passo, aquecimento do bico e leitura de termistor);
  • Capacidade de acionar 1 mesa aquecida(aquecimento da mesa e leitura de termistor);
  • Conector para acionar 1 ventilador(rotação normal ou controlada por PWM);
  • Conector para acionar 2 ventiladores(rotação reduzida com limitação de corrente);
  • Conectores para 6 EndStops;
  • LEDs para Standby e Ligado;
  • LEDs para indicar funcionamento da Mesa Aquecida, Bico e Ventilador;
  • Conector de programação ISP;
  • 2 conectores I2C(uso geral);
  • Possibilidade de expansão com Botões, SD Card e LCD.
  • 7 pinos do processador livres(uso geral);
  • Botão de reset;

Alimentação

Para alimentar a placa, temos duas opções. Usar uma Fonte ATX de PC ou usar uma Fonte 12V.

Fonte ATX de PC:

Devemos ligar o conector ATX de 20 pinos da fonte de PC ao conector X1 e o conector ATX de 6 pinos da fonte de PC ao conector X2. Nesta configuração, devemos manter ligado o jumper JP1 e desligados os jumpers JP2 e JP9. Desta forma, o processador será alimentado com a tensão 5Vstandby da fonte ATX e o LED “SB” deverá ficar aceso.

A placa poderá se conectar ao PC de controle e enviar e receber comandos. Quando receber algum comando onde seja necessário movimentar motores, ligar ventilador ou ligar o aquecimento da mesa e bico, o próprio processador liga a fonte ATX, liga o LED “ON” e fornece as tensões 12V e 5V para o restante da placa.

Alimentacao_Fonte_ATX

Alimentação com Fonte ATX

Fonte 12V:

Devemos ligar uma Fonte 12V ao conector X2 ou X3. Nesta configuração, devemos manter ligados os jumpers JP2 e JP9 e desligado o jumper JP1. Neste caso, quando a Fonte 12V é energizada, fornece a tensão de 12V para a placa e alimenta o Regulador 7805, que fornece 5V para o restante da placa. Neste tipo de ligação não existe a possibilidade da placa ficar em Standby. Sendo assim, quando a Fonte 12V é energizada, os LEDs “ON” e “SB” também ligam.

Alimentacao_Fonte_12V

Alimentação com Fonte 12V

Saídas

Mesa Aquecida:

A placa conta com um circuito de acionamento para a Mesa Aquecida. Este circuito foi projetado com um driver para o MOSFET que efetivamente liga o aquecimento da mesa. Desta forma foi possível escolher um modelo de baixo RDSon, o que se traduziu em menor aquecimento do MOSFET. O conector da Mesa Aquecida é o X8, identificado com a legenda “BED” e o LED 1 indica quando está ligada.

Saida_Mesa_Aquecida

Saída Mesa Aquecida

Bico:O circuito de acionamento do Bico é diferente da Mesa Aquecida. Como a corrente para aquecer o Bico é menor, foi possível utilizar um MOSFET de Gate Lógico e evitar o circuito driver, pois apesar de ter RDSon maior, este não vai ser crítico no aquecimento do MOSFET. O conector do Bico é o X9, identificado com a legenda “HOTEND” e o LED 2 indica quando está ligado.

Saida_Bico

Saída Bico

Ventilador:

A placa conta com um conector para a ligação de um ventilador de 12V a ser controlado pelo Microcontrolador, podendo, inclusive, ter sua velocidade variada através de PWM (Modulação por largura de pulso). Este conector tem a legenda “FAN”.

Saida_Ventilador

Saída Ventilador

Ventiladores auxiliares:

Foram disponibilizados na placa 2 conectores para a ligação de ventiladores de 12V com resistores para limitar sua corrente, reduzindo assim sua velocidade e, por consequência, o ruído gerado pelo seu funcionamento. São os dois conectores ao lado do conector “FAN”.

Saida_Ventilador_AUX

Saída Ventilador AUX

Sensores de Temperatura

Esta placa conta com dois conectores para os termistores, que são os sensores de temperatura do Bico e da Mesa Aquecida. O do Bico está nomeado como “HOTEND” e o da Mesa Aquecida como “BED”.

Sensores_de_Temperatura

Sensores de Temperatura

Motores

Ligação dos Motores:

Os motores devem ser ligados aos conectores X7(Extrusor), X6(Eixo Z), X5(Eixo Y) e X4(Eixo X). Cada conector tem 4 pinos onde devem ser ligadas as bobinas dos motores de passo. Os fios das bobinas devem ser ligados lado a lado. Use dois pinos, por exemplo, da esquerda, para ligar uma bobina e os dois pinos da direita para ligar a outra bobina.

Somente os motores do Eixo Z têm uma ligação especial. São ligados em série. As ligações são mostradas na figura. Caso a rotação do motor esteja contrária ao esperado, inverta os fios de uma bobina apenas.

CUIDADO! Faça isso com a eletrônica desligada, sob pena de queimar o driver.

Motores

Motores

Instalação dos Drivers:

A instalação dos drivers(incompleto)

Instalação dos Drivers

Instalação dos Drivers

Endstops

A placa conta com 6 conectores destinados aos EndStops. Normalmente são usados apenas 3 (X_MIN, Y_MIN e Z_MIN), pois são necessários para o comando “HOME” na hora de iniciar uma impressão. A pinagem do conector é, de cima para baixo, SINAL(3) , GND(2) e 5V(1). Observe a pinagem do seu EndStop para compatibilizar com a placa.

EndStops

EndStops

Programação

Na placa foi colocado o conector ISP, para programar o AVR. Este conector é usado em conjunto com um Programador AVR e serve para gravar o bootloader dentro do microcontrolador.

O bootloader é um firmware desenvolvido para que o microcontrolador possa receber um novo firmware do computador através de sua porta serial. Ele recebe, confere sua integridade e faz a gravação em sua memória.

Leia mais a respeito da gravação do bootloader no tutorial escrito pelo Luciano Garcia.

Tutorial: Como gravar o bootloader via ISP na Gen7BR2

ISP

ISP

Pinagem ISP

Pinagem ISP

Serial

Este conector é usado para a comunicação da placa com o computador. Serve para receber e enviar dados, inclusive atualizações de firmware. Ele está

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ligado direto ao microcontrolador. Portanto, ao ligá-lo ao PC, o usuário precisará de um conversor. Para ligar à porta USB do computador, precisará de um conversor USB-Serial(TTL). Para ligar à porta Serial do computador, precisará de um conversor TTL-RS232.

Serial

Serial

I2C e Pinos de uso geral

Foram adicionados a essa placa dois conectores I2C e sete pinos livres para uso geral. Neles podem ser ligadas expansões para a placa original, como Botões, SD Card, LCD, etc.

I2C e Pinos

I2C e Pinos