Стоит ли покупать Arduino в качестве контроллерной электроники для deltabots?

8-битный Atmega может обеспечить простую дельта-производительность с Marlin (например, скорость печати 40 мм / с) или довольно хорошую производительность с Repetitier (благодаря более оптимизированным алгоритмам). Для небольшой и простой дельты, такой как простой мини-коссель, 8 бит может быть вполне достаточно. Если вы хотите выполнять высокоскоростную печать или использовать любую из более популярных функций, вам следует выбрать 32-битную версию.

Большая проблема с 8bit возникает, когда вы хотите сделать что-то, что облагает налогом MCU. Delta kinematics уже добавляет много дополнительной математики ко всем обычным функциям принтера, таким как анализ команд, планирование движения и управление нагревателем. Например, добавление любого из них к 8-битной дельте может вызвать проблемы:

• Компенсация наклона стола "автоматическое выравнивание" - преобразование вращения координатного пространства добавляет множество дополнительных вычислений с плавающей запятой к каждому сегменту перемещения. Это действительно облагает налогом 8-битную Atmega, поскольку она не имеет встроенной поддержки с плавающей запятой. (Обратите внимание, что предварительная калибровка печати, такая как в вилке RichCattell Marlin, отличается от компенсации наклона стола и не увеличивает нагрузку на процессор во время выполнения.)
• ЖК-дисплеи с полной графикой - обновление ЖК-экрана для анимации и отчетов о состоянии требует удивительного количества лошадиных сил. широко известно, что 8-битный Marlin страдает от заикания и проблем с качеством печати при запуске GLCD на delta.
• Очень граненые (плавные) кривые, особенно по USB - высокая скорость обработки команд gcode отнимает много тактовых циклов, особенно в прошивках, которые запускают USB-связь в качестве прерывания с наивысшим приоритетом.

Что делает для вас Due (или другой вариант 32-разрядной платы), так это устраняет узкие места в MCU, чтобы вы могли сильнее нажимать на принтер или использовать функции, которые увеличивают нагрузку на процессор. Вот почему они намного лучше:

• В простых терминах тактовой частоты SAM3X8E в Due / Duet / Alligator / etc примерно в 5 раз быстрее, чем Atmega 2560, а LPC1769 в Smoothieboard / MKS-SBASE / etc примерно в 7 раз быстрее. Но на самом деле их производительность НАМНОГО выше, чем можно было бы предположить по одной только тактовой частоте, потому что 32-битная архитектура и встроенная поддержка с плавающей запятой означают, что для сложных вычислений требуется гораздо меньше тактов.
• Они также имеют больше оперативной памяти, что означает, что прошивка может управлять большим количеством функций и заглядывать дальше вперед при планировании движения.
• У них также больше места для программ, что означает, что прошивку при желании можно скомпилировать как единую полнофункциональную сборку, охватывающую все возможные принтеры (как это делают RepRapFirmware и Smoothieware), и, таким образом, конечным пользователям не нужно редактировать и компилировать код в Arduino IDE для настройки прошивки. Линия Atmega требует сотен операторов условной компиляции в микропрограмме, чтобы исключить неиспользуемые функции из двоичного файла и сократить объем памяти.

Все это говорит о том, что переход с 8-битного Atmega AVR на 32-битный ARM Cortex-M3 - это всего лишь обновление процессора конца 1990-х годов до процессора начала 2000-х. Ни то, ни другое не является "современным" ни с какой натяжкой. (Например, BeagleBone Black, используемый Redeem и MachineKit, полностью сводит на нет должную вычислительную мощность и память. Но на данный момент эти варианты имеют крутые кривые обучения.) Срок выполнения все еще может быть сокращен из-за очень быстрой печати с включенным множеством функций. Это большая модернизация Atmega, но я предсказываю, что в ближайшие несколько лет ее заменят гораздо более быстрые контроллеры. Объявления о предстоящих платах контроллеров следующего поколения уже поступают.

Подводя итог, ответ: да, плата Due-type - это хорошая покупка, если вам нужен высокопроизводительный принтер. Сегодня он удовлетворит более 99% потребностей пользователей. Но он будет заменен через несколько лет, точно так же, как сейчас заменяются Atmegas.

Что касается специальных защитных экранов, я настоятельно рекомендую НЕ использовать RAMPS-FD. Он был клонирован для продажи азиатскими компаниями до того, как дизайн был закончен, что, по-видимому, заставило оригинального дизайнера отказаться от него до устранения всех ошибок. RAMPS-FDv1 имеет некоторые неприятные недостатки дизайна, такие как включение нагревателей при прошивке прошивки. RAMPS-FDv2 лучше, но может испытывать ненадежное и странное поведение из-за нерешенных проблем в схемах, предназначенных для обеспечения его совместимости как с платами 3v3, такими как Due, так и с платами 5v, такими как Mega. (Например, схема опорного напряжения термистора нуждается в модификации для правильной работы, и, по-видимому, возникают проблемы с синхронизацией в переключателях уровня 3v3-5v.)

РАДДС - хороший защитный экран. Это более простая, надежная и компактная версия RAMPS-FD. Он очень популярен в Германии и недавно (в конце 2015 года) стал доступен для продажи в США.

Я также рекомендую приобрести Due R3-E вместо обычного Due R3. Как ни странно, версия "E", по-видимому, устраняет некоторые проблемы с загрузкой встроенного программного обеспечения, которые могут возникнуть при первом включении платы при напряжении ниже номинального.

Одним из возможных недостатков Due является то, что Arduino только что объявила, что они больше не производят его. Таким образом, все новые платы Due с этого момента будут создаваться третьими сторонами. Это не обязательно плохо, поскольку это с открытым исходным кодом, и многие другие компании, несомненно, продолжат их выпускать, но Arduino больше не будет.

Для одноплатных вариантов, использующих тот же процессор SAM3X8E, что и Due, Duet 0.8.5 становится довольно популярным. (Он запускает программное обеспечение RepRapFirmware, которое обладает некоторыми замечательными функциями Delta.) Аллигатор запускает Повторитель. В разработке также находится несколько других бета-версий / экспериментальных плат / плат для разработки. Сообщество, похоже, движется в сторону Due и Due-совместимых плат по сравнению с другими различными вариантами.