F-Engrave ist ein kleines feines open source tool um g-code für eine CNC Fräse zu generieren. Dieses generiert entweder aus einer Bitmap- oder Vektordatei die entsprechenden Daten zum Fräsen auf einer CNC Portalfräse mit einem V-Fräser.
In einem Inventables Forum Beitrag wurde dies diskutiert wie man dieses unter OS X zum laufen bekommt. Ich habe dieses hier fertig zum Download (jetzt mit v1.57 of F-Engrave) zur Verfügung gestellt.
Über die Potenziometer kann die Spannung der Stepper driver eingestellt werden. In diesem Pololu-DRV8825 Video wird dies sehr gut erklärt.
Um ganz ehrlich zu sein bin ich hier nicht in die Tiefe eingestiegen und bin mehr nach dem trial-and-error Prinzip vorgegangen ;-)
Als Messpunkt kann direkt der Schraubenzieher beim einstellen am Potentiometer genutzt werden. Wenn ich mich richtig erinnere habe ich dort auf 1,3 Volt eingestellt.
In meinem Setup mit Nema 23 Steppermotoren scheint dies ein guter Wert zu sein, obwohl die Pololus mit ihrer Maximum current per phase (bei aktiver Kühlung) von 2.2 A nicht die 3 A liefern können, die die Steppermotoren verkraften könnten. Theoretischer weise werden die Stepper im Moment „underpowered“ Betrieben.
Zum anderen funktionieren die Motoren nur im halfstep korrekt, ein Test mit fullstep lieferte massive Schrittverluste.
Nichts desto trotz habe ich ein sehr gut funktionierende Kombination gefunden. In seltenen Fällen habe ich noch Schrittverluste auf der Y-Achse. Hier muss ich aber noch prüfen ob es eventuell ein mechanisches Problem ist oder die GRBL Softlimits aktiv werden.
Die Pololu stepper driver wurden bei mir ziemlich heiß. Diese wurden teilweise mehr als Handwarm und aus Sicherheitsgründen habe ich die beigefügten Kühlkörper mit einem doppelseitig thermischen Klebeband aufgeklebt.
Ein erster naiver Versuch mit Sekundenkleber hielt der Temperatur nicht lange stand ;-)
Im Gehäuse sorgt ein 5cm Lüfter für eine ausreichende Kühlung.
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Notiz um eine „*.hex“ Datei mit avrdude auf ein Arduino hochzuladen. Beachte erste Zeile => korrektes /dev/tty*!
localhost:~ csg$ /Applications/Arduino.app/Contents/Java/hardware/tools/avr/bin/avrdude -C/Applications/Arduino.app/Contents/Java/hardware/tools/avr/etc/avrdude.conf -v -patmega328p -carduino -P/dev/tty.usbserial-AI02MJ0U -b57600 -D -Uflash:w:/Users/csg/Dropbox/Arduino/grbl_v0_9j_atmega328p_16mhz_115200_for_SO2.hex:i
avrdude: Version 6.0.1, compiled on Jan 15 2015 at 12:42:51
Copyright (c) 2000-2005 Brian Dean, http://www.bdmicro.com/
Copyright (c) 2007-2009 Joerg Wunsch
System wide configuration file is "/Applications/Arduino.app/Contents/Java/hardware/tools/avr/etc/avrdude.conf"
User configuration file is "/Users/csg/.avrduderc"
User configuration file does not exist or is not a regular file, skipping
Using Port : /dev/tty.usbserial-AI02MJ0U
Using Programmer : arduino
Overriding Baud Rate : 57600
AVR Part : ATmega328P
Chip Erase delay : 9000 us
PAGEL : PD7
BS2 : PC2
RESET disposition : dedicated
RETRY pulse : SCK
serial program mode : yes
parallel program mode : yes
Timeout : 200
StabDelay : 100
CmdexeDelay : 25
SyncLoops : 32
ByteDelay : 0
PollIndex : 3
PollValue : 0x53
Memory Detail :
Block Poll Page Polled
Memory Type Mode Delay Size Indx Paged Size Size #Pages MinW MaxW ReadBack
----------- ---- ----- ----- ---- ------ ------ ---- ------ ----- ----- ---------
eeprom 65 20 4 0 no 1024 4 0 3600 3600 0xff 0xff
flash 65 6 128 0 yes 32768 128 256 4500 4500 0xff 0xff
lfuse 0 0 0 0 no 1 0 0 4500 4500 0x00 0x00
hfuse 0 0 0 0 no 1 0 0 4500 4500 0x00 0x00
efuse 0 0 0 0 no 1 0 0 4500 4500 0x00 0x00
lock 0 0 0 0 no 1 0 0 4500 4500 0x00 0x00
calibration 0 0 0 0 no 1 0 0 0 0 0x00 0x00
signature 0 0 0 0 no 3 0 0 0 0 0x00 0x00
Programmer Type : Arduino
Description : Arduino
Hardware Version: 2
Firmware Version: 1.16
Vtarget : 0.0 V
Varef : 0.0 V
Oscillator : Off
SCK period : 0.1 us
avrdude: AVR device initialized and ready to accept instructions
Reading | ################################################## | 100% 0.00s
avrdude: Device signature = 0x1e950f
avrdude: safemode: lfuse reads as 0
avrdude: safemode: hfuse reads as 0
avrdude: safemode: efuse reads as 0
avrdude: reading input file "/Users/csg/Dropbox/Arduino/grbl_v0_9j_atmega328p_16mhz_115200_for_SO2.hex"
avrdude: writing flash (28832 bytes):
Writing | ################################################## | 100% 14.45s
avrdude: 28832 bytes of flash written
avrdude: verifying flash memory against /Users/csg/Dropbox/Arduino/grbl_v0_9j_atmega328p_16mhz_115200_for_SO2.hex:
avrdude: load data flash data from input file /Users/csg/Dropbox/Arduino/grbl_v0_9j_atmega328p_16mhz_115200_for_SO2.hex:
avrdude: input file /Users/csg/Dropbox/Arduino/grbl_v0_9j_atmega328p_16mhz_115200_for_SO2.hex contains 28832 bytes
avrdude: reading on-chip flash data:
Reading | ################################################## | 100% 12.20s
avrdude: verifying ...
avrdude: 28832 bytes of flash verified
avrdude: safemode: lfuse reads as 0
avrdude: safemode: hfuse reads as 0
avrdude: safemode: efuse reads as 0
avrdude: safemode: Fuses OK (H:00, E:00, L:00)
avrdude done. Thank you.
Man schreib natürlich nicht umsonst einen Artikel wie die GRBL Firmware auf ein Arduino Nano geschrieben wird. In der Regel steckt ein konkretes Projekt dahinter. In meinem Fall ist es das Protoneer CNC Shield das ich auf eBay entdeckt habe. Dieses wird huckepack auf einen Raspberry Pi gesteckt und ist die Basis-Zentrale für eine CNC Fräse.
Enthalten beim Protoneer CNC Shield ist das Board selbst, ein kompatibler Arduino Nano und Montagematerial. Nicht enthalten sind der Raspberry Pi sowie auch die Stepper Driver die die Motoren ansteuern.
Leider ist beim mitgelieferten Arduino ein CH340 USB to Serial Chip verbaut. Dieser wird unter Mac OS X nicht erkannt. Es muß erst ein Treiber von einer sehr langsamen Chinesischen Seite herunter geladen und installiert werden. Dazu ist es auch noch nötig die Prüfung zu deaktivieren ob die Kernelextension korrekt signiert wurde!?
Da bekommt man schnell ein seltsames Gefühl :D Deswegen habe ich mir über eBay einen anderes Arduino Nano V 3 erstanden, der den Original FTDI Chip hat. So wird das Arduino Board sofort ohne murren auch auf einen Mac erkannt.
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Auf der Protoneer Homepage gibt es ein fertig installiertes Raspbian Image. Darauf ist der Serielle Treiber schon eingerichtet um mit dem Arduino zu kommunizieren, sowie auch den G-Code Sender bCNC. bCNC ist ein richtig cooles CNC Tool und nicht nur ein reiner G-Code Sender allein, sondern bietet noch weitere interessante Funktionen. Dieses wird aktiv weiter entwickelt.
Einziger Wermutstropfen ist dass dieses „nur“ in Python entwickelt wurde. Bei Umfangreichen G-Code Dateien muss man sich auf eine kurze Wartezeit einstellen. Außerdem darf die Bildschirmauflösung für die bCNC Software nicht all zu klein sein. Auf einem angeschlossenen 7 “ TFT mit 800x480px am RPi wird die Bedienung schon etwas sehr frickelig.
So, das war es für’s erste. Weitere Beiträge zur CNC Fräse und CAM Software folgen wenn Zeit vorhanden ist ^^
In diesem Post will ich kurz die Installation von GRBL auf einem Arduino Nano beschreiben. GRBL ist ein gcode Parser und CNC Fräskontroller.
Zu Beginn muss die Arduino IDE installiert werden. Die Einstellungen können etwas getuned werden. Eine Ausführliche Ausgabe bei Kompilierung und Hochladen ist doch immer wichtig :-)
Im Menü Werkzeuge der IDE muss die Platine, Prozessor und Port entsprechend zum angeschlossenen Arduino Modell eingestellt werden. Ganz wichtig ist es auch, einen korrekten Programmer anzugeben. Dieser musste bei mir auf USBasp umgestellt werden, da sonst das hochladen nicht funktioniert hat und kryptische Fehlermeldungen dabei erschienen ^^
Korrektur (29.8.2015): Die letzte Aussage wegen USBasp ist natürlich totaler quatsch. Ich hatte nur durch trial and error Glück, dass ich den Arduino erfolgreich flashen konnte. Im Nachhinein kann ich nur sagen dass aus Gründen die sich mir nicht erschließen plötzlich der richtige Programmer benutzt wird. Und selbiges auf zwei Mac Rechnern, einem MacBook Air und Mac mini, nur auf ersterem funktioniert.
Als nächsten Schritt lädt man das GRBL Git Repository herunter. Der darin enthaltene „grbl“ Ordner muss dann in folgenden Arduino Ordner kopiert werden:
# grbl Ordner in diesen Pfad kopieren /Users/DEIN_LOKALER_USERNAME/Documents/Arduino/libraries
Anschließend steht grbl im Menü unter Bespiele zur Verfügung und kann geöffnet werden.
Einer Prüfung über die Arduino IDE steht nichts im Wege.
Nach erfolgreicher Prüfung kann die Software auf das Board hochgeladen werden.
Bei erfolgreichen Vorgang sollte es so wie im obigen Screenshot aussehen.
Ein Test ob grbl erfolgreich installiert wurde kann mit dem Universal G-Code Sender (download) gemacht werden. Für diesen muss der Ordner „var/lock/“ mit entsprechenden Rechten angelegt werden.
Nach erfolgreicher Verbindung über die Connection oben links im Universal G-Code Sender meldet sich Grbl mit einem kurzen Lebenszeichen in der Konsole.
Grbl ist nun auf dem Arduino installiert und bildet die Grundlage für ein Hobby CNC Bastelprojekt.
Hier folgt nun Teil 2 zum 5 Zoll TFT Touch Screen für den Raspberry Pi. Die Installation der Treiber für die Touch Funktion ist relativ einfach. Die einzige kleine Hürde ist die Software von der mitgelieferten DVD auf den RPi zu bekommen.
In meinem Fall habe ich dies mit einem USB 3 Stick gemacht. Dabei hat sich gezeigt wie knapp bemessen die Stromversorgung der USB Ports ist, und eben auch des Ethernet Anschlusses, der bekanntlicher weise per USB angebunden ist. Das LAN hat prompt seinen Dienst verweigert, das war aber kurz zu verschmerzen, der Treiber konnte trotzdem erfolgreich auf die SD Karte kopiert werden ^^
Der Rest der Installation ist recht einfach und ist auch im mitgelieferten PDF sehr gut beschrieben. Im ersten Schritt wird die Datei entpackt, dann muss in das entpackte Verzeichnis gewechselt werden.
// Archiv entpacken tar xvf 5inch_HDMI_LCD.tar.gz // ins Verzeichnis wechseln cd 5inch_HDMI_LCD/ // Programm ausführen sudo ./5inch_HDMI_LCD // zum Schluss sudo reboot
Nach dem Neustart ist das Touchdisplay einsatzbereit. Nebenbei erwähnt werden die gleichen Einträge in der config.txt eingetragen wie im Teil 1 beschrieben, bzw. die Datei wird überschrieben. Eventuell gehen andere Einstellungen verloren.
Nun muss das Display kalibriert werden. Dies ist ebenfalls sehr gut im PDF erklärt.
// ins Verzeichnis wechseln
cd 5inch_HDMI_LCD/
// Kalibrierungssoftware installieren
sudo dpkg -i -B xinput-calibrator_0.7.5-1_armhf.deb
// Kalibrierung starten
su pi
DISPLAY=0.0 input_calibrator
// In der Konsole sollte folgendes zu sehen sein
Section "InputClass"
Identifier "calibration"
MatchProduct "ADS7843 Touchscreen"
Option "Calibration" "130 3989 364 3823"
EndSection
// diese Config muss dann noch in die richtige Datei kopiert werden
sudo mkdir /etc/X11/xorg.conf.d
sudo nano /etc/X11/xorg.conf.d/99-calibration.conf
// Zwischenablage einfügen speichern und fertig, evtl. noch einmal neu starten
Das Touchdisplay sollte nun funktionieren. Die Genauigkeit der Touchoberfläche ist manchmal etwas seltsam und zum Bildschirmrand sehr unpräzise. Dennoch erfüllt das Display seinen Zweck.
Amazon ist eine sehr gefährliche Anlaufstelle beim Surfen, schnell hat sich dort ein Artikel in den Warenkorb eingefunden. Ich habe es wieder mal nicht lassen können denn es war einfach zu verlockend :D
Dieses mal bin ich bei einem 5″ TFT Touchscreen für den Raspberry Pi schwach geworden. 5″ eine Größe die nicht zu den sonstigen Briefmarken TFT’s gehört und mit 800x480px Auflösung auch mehr Fläche für den Raspbian Desktop bietet.
Was mir an dem Display auch sehr gut gefallen hat war der HDMI Connector. Über diesen könnten auch andere Geräte angeschlossen werden, dies habe ich aber noch nicht ausprobiert. Der RPi findet über einen U-förmigen HDMI Winkelstecker Anschluss. Außerdem existiert noch ein Stecker der die GPIO Pins nutzt, ich gehe davon aus dass dort der Strom für das Display abgegriffen wird, die Touchinformationen müssen ebenfalls irgendwo übertragen werden. Neben HDMI und GPIO gibt es noch eine Mini USB Buchse um das TFT schätzungsweise mit Strom standalone zu versorgen.
Nach dem anstecken und booten in das Raspbian Image wird nicht gleich von Beginn an die volle Auflösung genutzt. Theoretisch könnte das mitgelieferte Raspbian Image genutzt werden, dies ist aber nicht zwingend notwendig, da die nötigen Einstellungen selbst schnell vorgenommen werden können.
In der Datein /boot/config.txt müssen folgende Zeilen einkommentiert bzw. angepasst werden:
# uncomment if hdmi display is not detected and composite is being output hdmi_force_hotplug=1 # uncomment to force a specific HDMI mode (here we are forcing 800x480!) hdmi_group=2 hdmi_mode=1 hdmi_mode=87 hdmi_cvt 800 480 60 6 0 0 0 start_file=start_x.elf fixup_file=fixup_x.elf #gpu_mem=128
Das war es auch schon! Beim nächsten Neustart wird die volle Auflösung des Displays genutzt.
Der gestartet Raspbian Desktop ist nicht üppig, aber durchaus akzeptabel.
Die Touchfunktion habe ich noch nicht ausprobiert, dazu muss von der mitgelieferten CD ein Treiber installiert werden. Evtl. hole ich das in einem weiteren Beitrag nach.
Anbei noch die Anleitung zum Display selbst damit man sich einen besseren Überblick verschaffen kann: 5inch-HDMI-LCD-UserManual-EN
So, nun hat es mich doch wieder gepackt. Die Bastellaune war geweckt. Der neue Raspberry Pi 2 musste her. Grundsätzlich muß ich ganz ehrlich gestehen, habe ich nicht wirklich einen Einsatzzweck für einen RPi.
Aber nach zwei Berichten im Internet zum Thema gefährdete DSL Router und Honeypots im Einsatz bei Telekom würde es mich doch Interessieren was zu hause bei mir am und hinter dem Router passiert. Soweit meine Idee zu einem RPi Projekt, das ein Honeypot im heimischen Netzwerk werden soll.
Nun ja, bestellt war alles eigentlich sehr schnell. Naiver Weise hatte ich nicht mehr daran gedacht, dass nicht alle SD Karten im Raspberry Pi funktionieren und zumal es auch die Version 2 des Pi’s ist mit micro SD Karten Slot. Und man möchte eigentlich meinen dass evtl. Erfahrungen in diese Richtung beim RPi2 mit eingeflossen sind.
Die bestellten Transcend micro SD Karten mit 16 GB funktionierten natürlich wieder nicht. Murphy’s Law hat wieder voll zugeschlagen. Warum kann ich nicht einfach die Marke der funktionierenden 50% lt. Murphy’s Law erwischen?
Das NOOBS „Image“ will nicht ums verrecken ein lauffähiges Raspian auf die SD Karte installieren und hängt irgendwie in einer Endlosschleife ohne die SD Karte zu ändern. ubuntuMate sieht aus als könnte man dieses erfolgreich auf eine Karte schreiben und nutzen, aber auch hier tauchen schnell die ersten Fehler auf. Ebenfalls ist es beim Snappy Ubuntu Core.
Nach einer suche im Internet bei der ich eine Kompatibilitätsliste gefunden hatte standen die Transcend Karten mit einem fetten grünen OK in der Liste, was will man da noch sagen!?
Es ist kaum zu glauben dass im Jahre 2015 dies noch der Fall ist. Und das bei einem Produkt dass ohne SD Karte gar nicht lauffähig ist, eine Farce. Meine Bastellaune ist schon wieder etwas getrübt.
Als nächstes wird der Media Markt gestürmt und ich werde mir noch zwei weitere micro SD Karten von Samsung und Sandisk kaufen. Die Marke am besten etwas gestreut, um nicht wieder mit zwei SD Karten vor dem Pi zu sitzen die nicht funktionieren.
Entsprechend meinen Erfahrungen werde ich diesen Bericht ergänzen.
Update:
Nachdem ich zwei weitere micro SD Karten gekauft hatte war ein Erfolgserlebnis zu verzeichnen ;-) Gekauft hatte ich eine von Samsung 16 GB mit „nur“ Class 6 (also keine Evo) und eine Sandisk Ultra 8 GB mit Class 10. Beide funktionieren ohne Probleme .
Obwohl die Transcend Karte die gleichen Eckdaten wie die SanDisk Ultra zu haben scheint, will diese im RaspberryPi 2 nicht funktionieren.
Bei der Kartenauswahl ist anscheinend weniger (Class 6) mehr bzw. ein gutes Händchen bei der richtigen Markenwahl gefragt. In meinem Fall war Transcend die falsche Wahl.
Ich möchte hier meine Erfahrungen mit Tretrollern für Menschen mit einem höheren BMI schildern :D Nach der Suche nach einer Möglichkeit den Arbeitsweg zu optimieren bin ich auf Tretroller gekommen.
Neben den Tretrollern hatte ich lange Zeit ein Longboard im Sinn, mit diesem wäre ich aber mit Sicherheit früher oder später gehörig auf die Nase gefallen. Dies ist mir zwar auch einmal mit dem Hudora BigWheel Air, einer der beiden Kontrahenten passiert, an dem Sturz war aber nicht der Roller schuld sondern ich selbst ^^
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So nun noch mal kurz zurück zu meiner Anspielung zum BMI, denn ich persönlich wiege um die ca. 120kg. Und bei der Suche nach einem Tretroller findet man sich schon ein klein wenig diskriminiert. Da ist bei den meisten Scootern schnell mal bei 80kg Schluss.
Aufgrund eines Amazon Erfahrungsberichtes einer ebenfalls „schwereren Person“ hatte ich mir zuerst den Hudora BigWheel Air gekauft. Dieser hat mir beim Pendeln auf dem Weg zu meiner Arbeit nach München treue Dienste geleistet und hat durchaus meinem Gewicht stand gehalten. Leider hat dieser bei mir nie das Gefühl von Sicherheit vermittelt.
Beim Standbrett hatte man immer den Endruck dass eine Verwindungssteifigkeit nicht gegeben ist, evtl. war das auch nur ein falscher Endruck von mir. Die Bremse am Hinterrad konnte nie wirklich überzeugen. Und die Luftbereifung die ich Anfangs kultig fand, musste dann doch täglich aufgepumpt werden. Der Klappmechanismus hatte mit der Zeit ein wenig Spiel, dass den Roller insgesamt etwas instabil wirken ließ.
Nach langem überlegen habe ich mich dann doch zu einem Street Fold von Kostka entschieden, der laut Homepage bis zu 150kg belastet werden kann. Dieser ist preislich zum Roller von Hudora eine andere Hausnummer, dieser kostet immerhin das vierfache, bei dem Preis wird man aber nicht enttäuscht.
Qualitativ ist dieser um einiges besser als der BigWheel Air. Einen spitzen Rahmen, zwei 16 Zoll Reifen mit erheblich geringeren Rollwiderstand die nicht täglich aufgepumpt werden müssen. Verbaut ist auch ein stabiler BMX Lenker mit soliden Griffen samt Klingel. Die Trittfläche vermittelt, obwohl diese insgesamt kleiner ist und auch abgerundete Rohre hat, einen besseren Stand als beim Hudora. Das liegt wohl an den aufgenieteten Profil auf den Rohren.
Verbaut sind ebenfalls Shimano Bremsen an Vorder- und Hinterachse. Mit diesen ist ein ganz anderes Bremsen möglich. Der Name „Fold“ kommt von dem speziellen Vorbau des Lenkers. Mit diesem kann man den Lenker um 180° Grad umklappen damit der Roller besser verstaut werden kann. Diesen habe ich aber bis dato noch nicht gebraucht, ohne diesen kann man ca. 60 € am Gesamtpreis sparen.
Beim Pendeln selbst wird ein „Fahrrad“ lt. Aushang im Zug erst ab 20″ Radgröße kostenpflichtig. Der Kostka mit seinen 16″ Reifen kann also ohne Aufpreis im Zug mitgenommen werden. Zumindest hat das noch kein Schaffner ernsthaft hinterfragt bis jetzt ;-)
Fazit
Ich habe nun nach einigen Wochen Nutzung des Kostka Street Fold meinen Kauf nicht bereut. Dieser macht einfach nur Spaß und ist sein Geld wert! Seit der Nutzung des Rollers kommt es mir auch so vor dass meine Rückenschmerzen nicht mehr so oft auftreten wie vorher. Neben dem Pendeln verwend ich diesen nun auch bei Einkäufen in der Näheren Umgebung und nutze diesen lieber als mein Fahrrad.
Nachtrag
Ich wollte nur noch ein Bild hinzufügen, wie der Kostka Roller in den öffentlichen Verkehrsmitteln verstaut werden kann. Durch die relativ kleinen 16″ Räder kann dieser sehr platzsparend unter den Klappsitzen verstaut werden. Dabei nimmt dieser extrem wenig Platz weg und es gehen keine Sitzplätze verloren!
