3D-Drucker

3D-Drucker – Professionelles Gehäuse mit Filtersystem bauen


Installation und Programmierung

Die Inbetriebnahme des METRO 328 mit der ArduinoIDE ist einfach und bereits in zahlreichen Online-Tutorials beschrieben. Erste Beispiele mit dem TFT 2,8 sind auf der Adafruit-Webseite beschrieben. Für unsere Anzeige haben wir außerdem nach einer Bibliothek gesucht, die sogenannte Gauges anzeigen kann, um uns die Arbeit zu erleichtern. Dabei sind wir auf folgende Bibliothek gestoßen. Leider ist die Bibliothek dann aber nicht mit der ursprünglichen Adafruit-Lib kompatibel. Demnach funktionieren Funktionen wie Instanz.println(„“) auch nicht mehr. Eine gute Alternative ist die erweiterte ILI9341 Bibliothek hier. Wichtig dabei ist, dass die Bibliotheken stets vor der Verwendung überprüft werden sollten, da oftmals die LCD-PINs wie DC für Pin 7 am Arduino vorkonfiguriert sind, dieser aber in dem Fall an Pin 9 sitzt. Auch geht jede Bibliothek auf Kosten des Speichers. Beim METRO 328 ist dieser bereits mit einer Uhr und einigen Gauges-Anzeigen vollständig ausgeschöpft. Alternativ bietet sich eine einfache textbasierte Anzeige an, die dann auch wesentlich schneller abgearbeitet wird.

Man beachte bei den Bibliotheken wie der ILI9341_AS, dass diese Beispiele für den METRO 328/Arduino Uno R3 und den Arduino Nano ausgelegt sind. Wer das Ganze auf einem Arduino Mega 2560 laufen lassen möchte, muss dazu in der Bibliothek Adafruit_ILI9341_AS die Datei „Adafruit_ILI9341_FAST.h“ öffnen und folgende Zeile auskommentieren: #define F_AS_T. Die Display-Darstellung wird um ca. 50% verlangsamt, da der für den Arduino 328 Chip optimierte Programmcode nicht mehr verwendet wird. Daher vor dem Flashen stets prüfen, welche Hardware verwendet wird, um die Änderung ggf. rückgängig machen zu können.

Adafruit 2,8″ TFT Touch Shield-Ansteuerung

Die Ansteuerung des 2.8″ TFT Touch Shield for Arduino w/Capacitive Touch ist einfach, da das TFT Shield lediglich auf das Adafruit METRO 328 aufgesteckt wird. Auf der Rückseite können dann nach Belieben an den freien Pins eigene Litzen für die Anschlüsse gelötet werden. Adafruit hat für das TFT Shield eigene Bibliotheken und Tutorials, die viele Beispiele enthalten. Wer das Beispiel mit dem Touch Button nutzen möchte, sollte aber bedenken, dass sich die Koordinaten im Programmcode auf den Rotationsmodus 1 beziehen. Wenn das Display um 90° gedreht wird, verändern sich auch die Koordinaten der Touch-Funktionalität.

Arduino Nano/UNO mit Standard 2,8 Zoll ILI9341 SPI TFT

Wer sich für ein Standard-Display entscheidet, kann folgende Tabelle für die Anschlussbelegung nutzen.

TFT Screen Pins Funktion Pin Spannung Beschreibung
Reset Reset 7/8 3.3V Pegelwandler oder Spannungsteiler

SCK (SCLK)

SPI clock pin 13 3.3V Pegelwandler oder Spannungsteiler
SDO (MISO) SPI master-in-slave-out pin 12
SDI(MOSI) SPI master-out-slave-in pin. ~11 3.3V Pegelwandler oder Spannungsteiler
CS Der TFT CS (chip select pin) wird vom Arduino verwendet, um dem TFT mitzuteilen, dass es TFT Daten senden und empfangen möchte. ~10 3.3V Pegelwandler oder Spannungsteiler
D/C
Das TFT DC (data/command select) wird vom Arduino verwendet, um dem TFT mitzuteilen, ob es Daten oder Befehle senden möchte. ~9 3.3V Pegelwandler oder Spannungsteiler
GND   GND    
VCC   3.3V 3.3V Pegelwandler oder Spannungsteiler
LED   3.3V 3.3V Pegelwandler oder Spannungsteiler

Lüfter und Temperatur-/Feuchtigkeitsmesser anschließen

Für das Tachosignal (Interrupt) der beiden Lüfter hatten wir zunächst Pin 2 und Pin 3 vorgesehen und für die Steuerung (PWM) Pin 5 und Pin 6 (PWM). Aufgrund von oben genannten Konfigurationseinschränkungen haben wir uns am Ende jedoch dazu entschlossen, für die PWM-Ansteuerung der Filterlüfter einen kleinen Arduino Nano zu verwenden und die Lüfter an den PWM-Pins P9 und P10 anzuschließen. Für die beiden Temperatur und Luftfeuchtigkeitsmesser können Pin 4 und Pin 5 genutzt werden. Die Verkabelung an sich ist selbsterklärend.

Zu beachten ist, dass bei externer Spannungsversorgung der Lüfter mit 24V die Masseanschlüsse vom Arduino und von der externen Spannungsversorgung zusammengeführt werden müssen. Die Spannung von 24V kann unter anderem von den 3D-Druckern selbst bezogen werden, wenn vorhanden.

Adafruit Metro 328 Funktion Pin Beschreibung
  Tachosignal 1 2 Tachosignal für 3-Pin-Lüfter der Filteranlage
  Tachosignal 2 3 Tachosignal für 4-Pin-Lüfter der Kühlanlage
  Temperatursensor 1 4 Temperatursignal für Temperatur- und Feuchtigkeitsmesser
  Temperatursensor 2 5 Temperatursignal für Temperatur- und Feuchtigkeitsmesser
  Controlsignal Lüfter 6 Steuersignal für 4-Pin-Lüfter der Kühlanlage (PWM)
  Analogsignal 1 A1 Potentiometer für Drehzahlregelung des 4-Pin-Lüfter der Kühlanlage
  5V VCC Versorgungsspannung 5V
  Ground GND Masse (5V/24V)
Arduino Nano Funktion Pin Beschreibung
  Analogsignal 1 A1 Potentiometer für Drehzahlregelung des 3-Pin-Lüfters der Filteranlage
  Analogsignal 2 A2 Potentiometer für Drehzahlregelung eines weiteren 3-Pin-Lüfters der Filteranlage, falls Doppelrack vorhanden
  PWM-Steuerung 9 PWM-Drehzahlregelung des 3-Pin-Lüfters der Filteranlage
  PWM-Steuerung 10 PWM-Drehzahlregelung eines weiteren 3-Pin-Lüfters der Filteranlage, falls Doppelrack vorhanden

Arduino-IDE Konfigurieren

Je nach Softwareversion ist es unter Umständen erforderlich über den Boardverwalter die Arduino AVR Boards zu aktualisieren. Den Arduino Nano gibt es derzeit nämlich mit einem neuen Bootloader, während die Software noch die Konfiguration für den veralteten Bootloader enthält. Ein Update ist daher unumgänglich. Eine gute Anleitung dazu gibt es hier.

Readers Rating
195 votes
4.3

3 Kommentare zu 3D-Drucker – Professionelles Gehäuse mit Filtersystem bauen

  1. Ludovic

    Respekt!Ein sehr umfangreicher Bericht,der endlich mal alles beinhaltet. Normalerweise muss man sich zu vielen Themen wie Elektronik alles im Internet zusammensuchen. Das Gehäuse fantastisch.Misumi kannte ich bisher nicht. Schade, dass es nur für gewerbliche Kunden ist.Die Haben richtig klasse Komponenten.

    Weiter so!

  2. Bastian

    Wow, das ist ja mal ein Artikel. Werd mir wohl vor dem Lesen eine Pizza machen müssen.Finde es ebenfalls gut, das sich jemand die Arbeit macht und alle wichtigen Fakten zusammenträgt und zeigt, was mit Aluminium und ein paar gedruckten Teilen alles möglich ist.Ich kannte die Seite hier nicht,finde die Entwicklung in Richtung 3D-Druck super. Immerhin setzen Hersteller wie ASUS bei den ROG Mainboards ebenfalls auf Selfmade Komponenten.3D-Druck sollte daher viel öfters ein Thema sein.Bleibt alle gesund!

  3. DJBOB

    Ich habe fast einen ganzen Tage gebraucht, um den Artikel vollständig durchzulesen.

    Sieht nach einem ganzen Haufen voll Arbeit aus und hat mir bei einigen Ideen weitergeholfen. Leider verkauft Misumi nur an gewerbliche Kunden, schade. Der Elektronik-Teil ist ebenfalls gut gelungen. Weiter so!

Leave a Comment

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.