DiyouPCB – Construir la electrónica

• Un Arduino Uno que actúa como microcontrolador.
• Un  Printer Controller Shield que se conecta al Arduino y que incorpora los drivers de los motores de pasos (entre otras cosas).
• Dos drivers para los motores de pasos (Pololu A4988).
• Un Pickup PHR-803T.
• Un Pickup Driver responsable del interfaz entre el PHR-803T y el Printer Controller Shield.

Hemos diseñado el Printer Controller Shield para poder gestionar hasta tres motores de pasos para tres ejes (X,Y,Z), pero en la impresora sólo usaremos los ejes X e Y. Por ello sólo necesitamos dos drivers de motores de pasos.

En la siguiente foto vemos los prototipos del Printer Controller Shield y el Pickup Driver, este último con el cable FPC conectado. 

Atención: las fotografías muestran los prototipos que son ligeramente diferentes de las versiones definitivas.

Montar los Drivers de los Motores

Lo primero que hay que hacer es montar los drivers de los motores de pasos. Los drivers que utilizamos son los bien conocidos Pololu A4988. Podéis usar los originales o alguno de los clónicos que encontraréis por ahí.  

Tienen este aspecto:

Los pines y el radiador suelen venir sueltos así que hay que soldar las dos tiras de pines y pegar el radiador en el IC.

Atención: al colocar los drivers en el Shield, ya que si los insertáis incorrectamente los destruís. También se destruyen al conectar/desconectar los motores o los drivers mientras la electrónica está alimentada.

Construir el Printer Controller Shield

El PCS es un Shield para el Arduino UNO responsable principalmente de albergar los drivers de los motores de pasos, de regular la alimentación y de acondicionar las señales.

No es objetivo de este tutorial detallar la construcción de la electrónica del PCS ya que asumimos que la persona interesada en construir la impresora tendrá esas habilidades.

A modo de guía indicamos los pasos más importantes:

• Imprimir la PCB (lamentablemente no podemos usar la impresora todavía para esto ya que no la hemos construido :-))
• Fabricar la PCB (cortar, insolar, atacar con el ácido, taladrar, etc.)
• Soldar los componentes prestando especial atención a las polaridades
• Soldar los pines y conectores
• Colocar los radiadores
• Comprobar que todo es correcto

A continuación se muestra la lista de materiales necesarios para construir el Controller Shield.

Importante: Todos los condensadores electrolíticos de 16V.

Construir el Pickup Driver

El Pickup Driver es responsable del interfaz entre el Printer Controller Shield y el Pickup PHR-803T.

Su función principal es la de generar la señal de Focus Error (FE)  a partir de los datos proporcionados por el Pickup. También alberga los conectores del Pickup, del cable plano que lo une al PCS, de los microinterruptores de fin de carrera, de la señal de focus, y del motor Y.

Atención: la fotografía muestra la PCB del prototipo que es ligeramente diferente de la versión definitiva.

Al igual que en el Printer Controller Shield, no detallaremos la construcción de la electrónica del Pickup Driver.

A modo de guía indicamos los pasos más importantes:

• Imprimir la PCB
• Fabricar la PCB (cortar, insolar, atacar con el ácido, taladrar, etc.)
• Soldar los componentes prestando especial atención a las polaridades
• Soldar los pines y conectores
• Comprobar que todo es correcto

El punto más problemático en la construcción de esta PCB es la de soldar el conector FPC de 45 pines. Nosotros usamos el siguiente truco:

• Colocamos el conector en su posición.
• Soldamos las dos pestañas que sirven para sujetarlo a la PCB
• Comprobamos que todos los pines están alineados
• Aplicamos abundante flux a las pistas y los soldamos a ellas con poco calor. No calentar demasiado porque el conector se derrite.

El circuito tiene un Jumper que permite activar/desactivar el oscilador del láser. Tiene que estar conectado a través de la resistencia.

No es necesario soldar el conector de las señales de RF ya que no se utilizan.

La lista de materiales necesarios para construir esta PCB es la siguiente:

Importante: Todos los condensadores electrolíticos de 16V.

Después de esta fase tendremos toda la electrónica terminada.

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