138 lines
5.5 KiB
Markdown
138 lines
5.5 KiB
Markdown
# CNC Drawing Machine Firmware
|
||
|
||
Projekt jest maszyną CNC do rysowania z dwoma silnikami NEMA17 sterowanymi przez DRV8825 na płytce CNC shield, ESP32 WROOM, serwomechanizm do pisaka, wyświetlacz LCD I2C 2x16, karta SD, 3 przyciski (Up/Down/OK). Celem jest kompletny firmware: przeglądanie plików GCode na karcie SD, drukowanie z podglądem postępu, regulacja prędkości podczas druku, tryb komend przez UART.
|
||
|
||
# Działanie
|
||
|
||
* Start normalny: lista plików .gcode/.nc z karty SD, Up/Down przewija, OK rozpoczyna druk
|
||
* Podczas druku: Up/Down zmienia prędkość (0.5x–2.0x), OK → dialog przerwania
|
||
* Boot z wciśniętym OK (2s): tryb UART — wysyłaj GCode przez monitor (G1 X50 Y30 F1000, G28, M3/M5)
|
||
|
||
# Elementy
|
||
|
||
* Moduł deweloperski ESP32
|
||
* Dwa silniki krokowyme NEMA17
|
||
* Sterownik A4988 DRV8825,
|
||
* Sterownik silnika krokowego DRV8825
|
||
* Serwo do opuszczania pisaka.
|
||
* Moduł karty SD
|
||
* LCD I2C 2x16
|
||
* 3x przycisk Up/Down/OK
|
||
|
||
## include/config.h parametry dostosowalne przez użytkownika
|
||
|
||
* WORKSPACE_WIDTH_MM, WORKSPACE_HEIGHT_MM — pole robocze
|
||
* STEPS_PER_MM_X, STEPS_PER_MM_Y — zależne od mikrostepowania DRV8825
|
||
* SPEED_DEFAULT_MM_S, SPEED_MIN_MM_S, SPEED_MAX_MM_S — prędkości
|
||
* SPEED_MULT_MIN/MAX/STEP — zakres regulatora prędkości (0.5x–2.0x)
|
||
* ACCEL_MM_S2 — przyspieszenie AccelStepper
|
||
* SERVO_ANGLE_UP, SERVO_ANGLE_DOWN — kąty pisaka (nacisk)
|
||
* SERVO_SETTLE_MS — czas oczekiwania po ruchu serwa
|
||
|
||
### Wszystkie numery pinów GPIO
|
||
|
||
* LCD_I2C_ADDR, LCD_COLS, LCD_ROWS
|
||
* SD_MAX_FILES, FILENAME_MAX_LEN
|
||
* DISPLAY_UPDATE_MS, BUTTON_DEBOUNCE_MS, BOOT_HOLD_MS
|
||
* Enum AppState i struct GCodeLine, PrintStatus
|
||
|
||
### Przypisanie pinów (domyślne, zmieniane w config.h)
|
||
|
||
Sygnał GPIO
|
||
|
||
* X STEP 26
|
||
* X DIR 27
|
||
* Y STEP 14
|
||
* Y DIR 12
|
||
* STEPPER ENABLE 13
|
||
* SERVO 25
|
||
* SD CS 5
|
||
* LCD SDA 21
|
||
* LCD SCL 22
|
||
* BTN UP 32
|
||
* BTN DOWN 33
|
||
* BTN OK 4
|
||
|
||
Uwaga: GPIO12 to strapping pin — DRV8825 DIR ma wysoką impedancję przy braku sygnału, więc nie powinien przeciągać pinu podczas bootu. Jeśli problemy — zmienić na inny pin.
|
||
|
||
## Do skonfigurowania przed użyciem w config.h:
|
||
|
||
* STEPS_PER_MM_X/Y — zależy od mikrostepowania DRV8825 (jumperów na shield)
|
||
* SERVO_ANGLE_DOWN — kąt nacisku pisaka (kalibracja mechaniczna)
|
||
* PIN_* — jeśli CNC shield używa innych pinów niż domyślne
|
||
* LCD_I2C_ADDR — sprawdzić 0x27 lub 0x3F (zależy od modułu LCD)
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
include/config.h
|
||
|
||
PIN_LIMIT_X = 34, PIN_LIMIT_Y = 35 (GPIO input-only, idealne dla krańcówek)
|
||
HOMING_DIR_X = -1, HOMING_DIR_Y = -1 — silniki jadą w kierunku ujemnym do lewego górnego rogu
|
||
HOMING_SPEED_MM_S = 20, HOMING_BACKOFF_MM = 2 — cofnięcie po wyzwoleniu
|
||
Pole robocze: 297 × 210 mm (A4 poziomo)
|
||
|
||
|
||
otowe. Podsumowanie geometrii w kodzie:
|
||
|
||
|
||
Fizyczna maszyna Pole robocze (GCode)
|
||
───────────────── ───────────────────────────────
|
||
Prawy górny (HOME) ────→ (0,0) = lewy górny = START
|
||
Lewy górny ────→ (297, 0) = prawy górny
|
||
Prawy dolny ────→ (0, 210) = lewy dolny
|
||
Lewy dolny ────→ (297, 210) = prawy dolny = koniec
|
||
Sekwencja homingu: silniki jadą w kierunku HOMING_DIR = +1 (dodatni krok AccelSteppera) → po wyzwoleniu obu krańcówek = pozycja (0,0) → maszyna gotowa do drukowania od lewego górnego rogu.
|
||
|
||
Jeśli przy homingu silnik jedzie w złą stronę (od krańcówki zamiast do niej): zmień HOMING_DIR_X lub HOMING_DIR_Y na -1 w include/config.h.
|
||
|
||
Kompilacja OK. Co zostało dodane:
|
||
|
||
Nowy stan AppState::ERROR — wyświetla błąd na LCD, OK wraca do listy plików.
|
||
|
||
Wykrywane błędy:
|
||
|
||
Sytuacja Komunikat
|
||
Nie można otworzyć pliku Blad odczytu SD / Nie otwarto pliku
|
||
Plik istnieje ale jest pusty Blad pliku / Plik jest pusty
|
||
Karta SD odłączona w trakcie druku Blad karty SD / Utracono plik
|
||
Współrzędne GCode poza polem roboczym Blad GCode / Poza polem rob.
|
||
Zachowanie: po każdym błędzie silniki są zatrzymywane i pisak unoszony (abortPrint()), a wciśnięcie OK przywraca listę plików (z ponownym odczytem z karty SD, gdyby karta była wymieniona).
|
||
|
||
|
||
ESP32 ma wbudowane WiFi — dodajemy asynchroniczny serwer HTTP, który serwuje stronę WWW do zarządzania maszyną bez fizycznego dostępu: upload plików .gcode, przeglądanie listy, start/stop druku, podgląd postępu. Eliminuje konieczność wyjmowania karty SD.
|
||
|
||
Najważniejszy wybór: ESPAsyncWebServer (nie wbudowany WebServer.h), bo callbacks HTTP działają w osobnym tasku FreeRTOS (Core 0), dzięki czemu motion_run() w loop() nie jest nigdy blokowany przez request HTTP ani upload.
|
||
|
||
Co zostało zaimplementowane
|
||
Serwer HTTP na porcie 80 (ESPAsyncWebServer — nie blokuje loop() ani silników):
|
||
|
||
URL Metoda Funkcja
|
||
/ GET Strona WWW (PROGMEM)
|
||
/api/status GET JSON: stan, plik, postęp, prędkość
|
||
/api/files GET JSON: lista plików .gcode z SD
|
||
/api/print POST Start druku — file=nazwa.gcode
|
||
/api/stop POST Zatrzymanie druku
|
||
/api/upload POST Upload pliku .gcode na kartę SD
|
||
Strona WWW (działa z telefonu/laptopa, offline, bez CDN):
|
||
|
||
Status druku z paskiem postępu, aktualną prędkością
|
||
Lista plików z przyciskami "Drukuj"
|
||
Upload z paskiem postępu
|
||
Przycisk "Zatrzymaj druk"
|
||
Polling co 1 sekundę
|
||
Sekwencja startu:
|
||
|
||
Próba połączenia z WIFI_SSID (10s timeout)
|
||
Sukces → LCD "WiFi STA: 192.168.x.x"
|
||
Brak sieci → fallback AP mode → LCD "WiFi AP: 192.168.4.1"
|
||
Konfiguracja — zmień w include/config.h:
|
||
|
||
|
||
#define WIFI_SSID "NazwaSieci"
|
||
#define WIFI_PASSWORD "Haslo"
|
||
|
||
|
||
1. [Moduł sterownika silników](docs/MotoExpander.md)
|
||
|
||
[Wersje systemu, poprawki, etc.](docs/versions.md) |