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myhobby-CNC - Kunden Supportforum

GRBL-NANO-Board
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11.01.17 11:44
Ronald 

Moderator

GRBL-NANO-Board

Hallo,

es wird mal wieder Zeit für ein Update hier in der "Preview"-Rubrik.

Es gibt doch einige Kunden, die mit dem zusammenlöten des GRBL-Controller-Boards so Ihre Probleme habe. Ich verkaufe das Board nicht aus reiner Boshaftigkeit als Bausatz, sondern aus Kostengründen. Wenn ich das Board komplett bestücken lassen würde, dann würde es leider doppelt so teuer werden. Die THT-Bausteine (Durchsteckbauteile) müssen per Hand bestückt werden und würden dann durch ein Lötbad laufen. Danach müsste ja nochmal eine Funktionskontrolle kommen. Das würde den Preis leider so hoch schrauben, dass mir keiner mehr das Board abkaufen würde. Ich habe jetzt natürlich gehofft, dass der ambitionierte Hobbybastler damit zurecht käme. Das ist aber nur zur Hälfte der Fall. Der Rest kämpft mit kalten und vergessenen Lötstellen und statischen Entladungen. Es handelt sich hier doch um Mikroprozessoren am offenen Herzen, die nicht alle Unachtsamkeiten verzeihen.

Um hier ev. eine Abhilfe, oder auch nur Verbesserung zu erzielen, habe ich jetzt ein GRBL-NANO-Board entwickelt. Um die Frage vorweg zu nehemen, JA, auch hier muss noch gelötet werden. Der große Vorteil ist aber der, das dass Board mal wieder etwas flexiebler ist und ich die Lötarbeiten zunächst ohne den Prozessor durchführen kann. Da sind dann nur unempfindliche Bauteile zu verlöten. Erst wenn alles auf dem Grundboard fertig gelötet und getestet ist, wird der Prozessor in Form eines Arduino NANO aufgesteckt. Auch wenn einmal der Prozessor def. sein sollte, braucht nur dieser ausgetauscht zu werden. Also nochmal ein weiterer Investitionsschutz für den Fall eines Defektes.



Das Board lässt sich auch sehr gut für DIY-Laser oder z.B. für unseren CameraSlider verwenden. Es lassen sich ja bis zu 4 Schrittmotoren über die variabel bestückbaren Steckpläte benutzen. Ein LED-Laser kann dann über die Fräsmotorsteuerung angesteuert werden.

Ansonsten besitzt das neue Board den gleichen Formfaktor wie das GRBL-Controller-Board und hat auch im wesentlichen dieselben Komponenten drauf. Leistungstreiber für Lüftung, Fräsmotor und Kühlung. Anschlüsse für die Endschalter und Z-Probe und natürlich wieder die Steckbaren POLOLU-Module. Alles in allem die altbewährte Technik.

Ich habe das Board jetzt bereits selber getestet und werde mal die Produktion anstoßen. Der Preis wird sich wohl so ca. auf dem Niveau des GRBL-Shields bewegen. Summa sumarum kommt man dann wieder auf den Preis des GRBL-Controller-Boards mit allen Komponenten. Genaueres kann ich aber erst sagen, wenn mir ein Angebot für die Fertigung (incl. SMD-Bestückung) vorliegt.

Ich hoffe Ihr könnt sowas brauchen!?!

LG Ronald

P.S. Ich konnte schon wieder das Bild nicht in den Artikel integrieren? Keine Ahnung wann das geht und wann nicht?

Datei-Anhänge
GRBL-NANO-Board_Muster_kleina.jpg GRBL-NANO-Board_Muster_kleina.jpg (3x)

Mime-Type: image/jpeg, 51 kB

13.01.17 10:15
Olf 
Re: GRBL-NANO-Board

Hallo Ronald,

ich fände das große Klasse und hätte Interesse an dem Board. Heute habe ich das GRBL Board angeschlossen und im wesenltichen die hier beschriebenen Probleme (einziger Unterschied zwischen Jan und meinem Vorgehen ist, dass sich das Board erst verabschiedet hat, nachdem ich die Stromzuvor verbunden habe).

Ich persönlich würde übrigens für die bestückte Platine auch den doppelten Preis bezahlen. Ich kann meine Elektronikkenntnisse und Lötkünste durchaus realistisch einschätzen und bin nach den Beschreibungen im Forum schon mehr oder weniger davon ausgegangen, dass es mich statistisch gesehen 2,5 Boards kosten wird, um die Steuerung zum Laufen zu bringen. Demgegenüber ist der doppelte Preis günstiger.

Kannst Du schon abschätzen, wann Du das Nano-Board im Shop angebieten wirst? In Abhängigkeit von der Zeitleiste würde ich entweder nochmal mit einem Mega-Board löten üben oder auf das neue Board warten.

Viele Grüße
Olf

Zuletzt bearbeitet am 13.01.17 10:16

18.01.17 12:22
Ronald 

Moderator

Re: GRBL-NANO-Board

Hallo Olf,

ich hatte jetzt in letzter Zeit einige GRBL-Controller-Board auf meinem Tisch, die alle nicht richtig gelötet waren, und nach Nacharbeiten dann auf Anhieb einwandfrei gelaufen sind. Das Löten scheint doch ein "Buch mit sieben Siegeln" zu sein! Ich frage mich nur, wie die restlichen Lötarbeiten dann erledigt werden? Einen Kunden habe ich jetzt gerade, der auch noch richtig frech wird. So nach dem Motto, ein Bausatz der kein Fertiggerät ist, muss auf meine Kosten nachgebessert werden! Verdrehte Welt!!

Auf jeden Fall habe ich dass jetzt zum Anlass genommen, mir eine manuelle Tauch-Lötanlage anzuschaffen. Ist immer noch viel Arbeit mit händischem Bestücken, Flussmittelbehandlung, Trocknung und dann durchs Lötbad ziehen. Aber ich werde das mal testen. Bei positiven Tests, werde ich das GRBL-Controller-Board und auch das GRBL-NANO-Board auch als Fertiggerät anbieten. Bin selber sehr gespannt.

Ich habe jetzt mal die Unterlagen des Board an meinen Hersteller geschickt, und erwarte die nächsten Tage ein Angebot. Danach dann die Fertigung. Ich erwarte erste Stückzahlen ca. Ende Februar/Anfang März!

Ich möchte aber nochmal darauf hinweisen, dass es sich immer noch um Mikroprozessoren handelt, die empfindlich gegenüber statischen Entladungen und Überspannungen sind. Ein Restrisiko bleibt immer!

LG Ronald

18.01.17 15:43
Olf 
Re: GRBL-NANO-Board

Hallo Ronald,

ich werde in der Zwischenzeit nochmal einen Versuch mit dem aktuellen GRBL Board machen.

In der Zwischenzeit mal ein Versuch einer "Checkliste" -- Ergänzungen gerne:


  • Treiber für den USB-Chip installieren, bei WIN10 geht das auch mit Suche!
  • USB-Buchse auf das Board auflöten!
  • Board per USB mit dem Computer verbinden und Verbindung in der (Arduino IDE) GRBL-Software verifizieren
  • Board zusammenlöten.
  • Lötstellen optisch überprüfen (siehe hier)
  • Motoren (einbauen), verkabeln und prüfen, ob der Durchgangsprüfer zwischen rot und blau und grün und schwarz einen Druchgang zeigt
  • Vorsichtig an den Bausteinen wackeln, um die Lötstellen mechanisch zu prüfen
  • Bei verdächtigen Stellen den Durchgang zwischen dem Fuß des Bauteils und dem nächsten Punkte auf der Leiterplatte prüfen
  • Auf der USB-Spannungsversorgung und auf der 24V Spannungsversorgung auf Kurzschlüsse überprüfen.
  • USB-Leitung anstecken und mit GRBL-Controller Software Verbindung aufbauen, dann die 24V anschalten.
  • .... Wenn alles funktioniert, nach Motor-Kalibrierung und umfangreichen Tests, wenn nötig -->
  • Endschalter einbauen und verkabeln. Endschalter drücken und mit Durchgangsprüfer testen

(Kursiv ergänzt durch Admin)

Gibt es irgendeine sinnvolle Reihenfolge, zuerst einzelne Komponenten anzuschließen und individuell zu testen?
Ja, immer nur einen Schrittmotor-Treiber nach dem anderen in Betrieb nehmen!


Viele Grüße
Olf

23.02.17 14:23
rholze 

Administrator

Re: GRBL-NANO-Board

So, hier mal ein kleines Update zum GRBL-NANO-Board.

Leider habe ich keine guten Nachrichten. Nicht nur, dass sich die Fertigung der ersten Platine durch das chinesiche Neujahrsfest stark verzögert hatten, sondern die Platinen sind auch noch vollkommen falsch gefertigt worden. Die Platine ist grün statt dem bestellten rot, und die Hälfte des Bestückungsdrucks fehlt. Auf der Unterseite ist gar nichts bedruckt.





Dieses sind Probebestückungen (SMD) von meinem Hersteller, damit ich die dann nochmal Leiterbahnmäßig durchchecken kann. Ich werde die neuen Platinen hoffentlich in ca. 10 Tagen bekommen, die Chinesen sind ja jetzt fertig mit Feiern, und dann legt mein Bestücker auch sofort los.

Ich habe die Platinen auch schon getestet, und es läuft alles so wie erwartet. Der Lüfteranschluss wird jetzt mit 5V versorgt und läuft jetzt auch an, wenn die Treiberbauteine das ENABLE Signal bekommen. Als Prozessor wird jetzt ein Arduino NANO V3 verwendet, der sich genau so wie ein Arduino UNO verhält. Programmierung mit GRBL und die Pinbelegungen sind identisch. Den NANO gibt es ja auch im Shop, und ich habe genug am Lager!

Ich liebäugele ja auch immer noch mit einem Nachfolger des Shapeoko1, also einer sehr preiswerten Einsteigermaschine. Vielleicht kommt da dann auch dieser Controller zum Einsatz?

So, jetzt bleibt uns nur noch, die Lieferung ab zu warten und dann kann ich den Controller mit in den Shop stellen.

LG Ronald

Datei-Anhänge
NANO1.jpg NANO1.jpg (5x)

Mime-Type: image/jpeg, 53 kB

NANO2.jpg NANO2.jpg (2x)

Mime-Type: image/jpeg, 43 kB

16.03.17 19:11
Ronald 

Moderator

Re: GRBL-NANO-Board

So, jetzt ist es endlich soweit. Ich habe alle SMD bestückten Board bekommen. Danke an meinen Bestücker, der in Nachtschichten versucht hat, die verlorene Zeit wieder rein zu holen!



Das neuen Board, ich nenne es "Red-Board", macht einen wirklich guten Endruck. Ich habe natürlich gleich mal eins bestückt und getestet. Läuft wirklich super. Auch das kleine Malör mit dem GRBL-Controller-Board, bei dem der kleine Lüfter nicht richtig läuft, ist behoben. Der 5V Lüfter läuft jetzt genau dann, wenn die Treiberbausteine eingeschaltet werden. Man kann an den Anschluss auch einen 12V Lüfter hängen, der läuft dann nur nicht auf voller Drehzahl, was wiederum dafür sorgt, dass er leiser ist.

Die Treiberbausteine laufen und auch die beiden Leistungs MOSFETs für den Fräsmotor und ev. Kühlung.

Das Board eignet sich auch für andere Aufgaben, z.B. für Laser oder Styrpopor-Schneider. Die Transistoren sind so aufgebaut, dass man "fast" beliebige Spannung an einzelne Transistoren anlegen kann. Die Schalten dann auf Masse. So kann z.B. für den Fräsmotor auch die Spannung auf 48V erhöht werden oder wenn ein Laser angeschlossen wird, dann kann der Transistor auch nur 5V schalten. Standardmäßig ist auf den beiden Stiften die Eingangsspannung von den Schraubklemmen angelegt.

Die Eingänge der Endschalter haben Kondensatoren als Filter bekommen, um das Prellen der Taster zu unterbinden. Die Schaltvorgänge sollten jetzt um einiges stabiler geworden sein!

Da der Arduino NANO selber auch gesteckt wird, ist das Board also "unkaputtbar". Auf dem NANO selber ist ein mini-USB Anschluss, der Reset-Taster und der ISP-Port zum Programmieren des Bootloaders. Auf dem Board funktioniert die GRBL-Version 0.8, 0.9 und 1.x. Somit ist also alles möglich. Das Board programmiert sich genau so wie ein Arduino UNO. Also kein Unterschied!

Wir werden in Kürze das Board auch fertig gelötet haben. Ich experimentiere ja noch immer mit meiner Lötanlage. Aber mit geringen Nacharbeiten ist jetzt schon das Tauchlöten möglich!

Also, ich hoffe ich konnte euch mal wieder ein schönes Board zaubern, mit dem ihr viel Spass haben könnt und hoffentlich etwas einfacher eure Projekte realisieren könnt.

LG Ronald

Zuletzt bearbeitet am 17.03.17 15:31

Datei-Anhänge
20170316_173651_900.jpg 20170316_173651_900.jpg (6x)

Mime-Type: image/jpeg, 226 kB

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