適用於初學者的DIY RepRap 3D 印表機課程—第2部分：接線

Lyndsey Mandelare

Published by Lyndsey Mandelare at 2021.12.07

硬體：

本課程第1部分中的3D印表機外殼
Arduino Mega
Ramps 1.4
任意大小的SD卡
5 x A4988帶有散熱器的步進馬達驅動器
6 x 機械端子擋塊
20 x 公對母線
RepRap Discount RepRap的智慧全屏佈局顯示器
電源（12V 30A, OEM）
三芯電纜和連接器（見圖 X）
6 x ¼”環形壓接連接器
大規格導線
邏輯線
電工膠帶
膠帶，魔術貼，或其他電纜管理解決方案。

軟體

Arduino IDE
Marlin 3D 印表機固件
Cura 3D 列印切片軟體

工具

烙鐵
焊料
剝線鉗
壓接器

概覽

收集材料
組裝RAMPS
連接步進馬達
連接熱端
連接電源

設計

在完成第1部分的機械構建後，我們現在開始進行電氣設計。第一步是確定您的電源要求。查找所有零件的資料參數並將所有的電流容量相加。這就是您的絕對最低電源要求。為了安全起見，請在此基礎上再增加30%。但是請記住，在添加元件時，如果電流總量太接近最大電流容量，則必須使用更大容量的電源。因此，我決定使用12V 30A的電源，因為即使添加了多個新元件（例如添加了擠出機或熱床），該電源仍可以繼續為印表機供電。其餘的電氣設計大部分由RAMPS決定。控制板上有標記的引腳，對應於本課程中使用的每個元件。因此，RAMPS控制板也許是電子裝置中最重要的部分，我們將由此開始說明。

步驟1：組裝RAMPS板

準備RAMPS 1.4板。一些型號的控制板是已經組裝好的，但是其他的型號需要焊接一些連接器。如果您是第二種情況，那麼請將元件焊接到板上，直到類似於圖1。

圖1：完成組裝的RAMPS板/ ©RepRap Wiki

RAMPS板也可以用於其他應用中，因此我們把該板配置為適用於3D列印的模式。您的RAMPS板會附有一包連接器跳線。將三個跳線分別插入圖2所示的每個藍綠色框中，以連接垂直連接器。步進馬達的步進運動方式使其可以具有很高的精度。這些連接器可讓所有步進馬達以1/16的步距角轉動，從而提高了精度。

圖2：Ramps 組件佈局/ ©Rob 3D 印表機

現在，小心地將RAMPS板的底部公頭插入Arduino的母頭。確保Arduino的USB在標有D10的引腳下方，然後將它們按壓在一起。

圖3：將RAMPS板壓入Arduino板

步驟2：連接步進馬達

圖4：步進馬達接線圖 / ©RepRap Wiki

將五個馬達驅動器插入上方之前放置跳線的母頭中。確保限流電位器背對藍色的D8到D10引腳。如果不這樣設定方向，可能會損壞步進馬達。正確的方向請參考下面的圖5。

圖5：正確的馬達驅動器方向

為了易於操作，您需要對上一步中組裝的印表機外殼進行部分拆卸。首先將帶有皮帶輪、馬達和擠出機的頂部部分拆下。然後將馬達上的電線拆下（會在之後連接RAMPS時用到）。另外，卸下放置在Z軸馬達上的列印床支撐板。

圖6：拆卸後的印表機

完成了初步工作後，就可以開始焊接了。大多數步進馬達帶有裸線端。這些端子可以壓接，或者像本課程中這樣與另一根線進行焊接，以方便將這些馬達連接到PAMPS。我將一根電線的公端與裸線焊接，並將母端連接到RAMPS上的連接器。

圖7：電線的焊接連接

最後，透過標記為x，y和z的引腳將步進馬達連接到RAMPS。基於我們的皮帶配置，頂板上的兩個馬達應連接到X和Y標頭上。根據所使用的配置，所有頂部馬達都可以沒有方向性地和任意軸連接。我們將在之後的皮帶設定部分對此進行進一步的討論。兩個Z軸馬達應連接到標有Z軸的連接器連接器上。請查看您的步進馬達文件，以按照順序將電線連接到板上。對於本課程使用的NEMA 14步進馬達，連接順序為黑色，綠色，藍色，紅色，黑色導線位於2B引腳上。如果將z軸設定為可以在兩個不同的方向上運行，則可能需要對極性進行反轉。下面的圖8中顯示了所有馬達的完整設定。