Cómo montar la impresora 3D con la placa OVM20 LITE

Cómo ahorrar tiempo (y dinero) con electrónica para la impresora 3d

portada ovm20lite

Hoy voy a presentar un proyecto en el que llevo trabajando desde Noviembre.

No es un proyecto cualquiera. Es el siguiente paso en el crecimiento de staticboards como empresa y como fabricante.

Con las guías te ayudo a ser un mejor profesional. No sólo aprendes cómo hacer las cosas. También aprendes el porqué.

Pero staticboards es algo más que un sitio donde aprender. Staticboards es una empresa para crear cosas nuevas.

Si hay algo que me motiva es cambiar el status quo. Analizar lo que la comunidad está haciendo, revisar los dogmas que se consideran eternos. Y cambiarlo para siempre.

Eso es lo que ha pasado con la RAMPS 1.4 SB. Todo el mundo compraba la versión china como si no hubiese alternativa. Pero siempre es posible crear una alternativa.

En el fondo, lo que marca a la comunidad de makers es que no nos quedamos sentados con los brazos cruzados.

Donde la mayoría ve una habitación vacía, nosotros vemos un precioso taller. Donde el resto de la gente ve chatarra, nosotros vemos piezas para una futura CNC.

Esto es lo que me ha motivado para crear algo nuevo.

En este post te lo voy a presentar al detalle la OVM20. Vas a conocer todos los secretos de esta nueva placa. Te voy a contar qué lleva metido, y lo más importante, por qué.

Y al final del artículo, te voy a revelar el precio especial para que puedas reservarla antes que nadie.

Historia: La SBOT Controller

Como ya sabes, llevo varios años fabricando la versión Premium de la RAMPS 1.4

Estaba cansado de tener que cambiar los MOSFETs y los conectores de las RAMPS chinorras.

Así que decidí hacer una versión con los componentes adecuados. Que soporten la corriente de los motores, la cama caliente y del extrusor.

Pero no es muy conocido que antes que la RAMPS, tenía otro producto. La SBOT Controller.

sbotcontroller
Foto promocional de la SBOT Controller

Fue el primer producto oficial de staticboards. Una placa basada en el at90usb de atmel, con una pantalla integrada.

La placa funcionaba bien. Pero tiene, para mí, tres fallos.

El primero es que es muy grande. La idea de integrar la pantalla parecía buena. Pero al final es una limitación, porque no podías atornillar la placa a una Prusa.

El segundo es el precio. En aquel momento, seguía el camino que parece el más lógico. Ir a una fábrica y que te monten la placa. Es muy cómodo. Pides la placa y te la envían.

Pero el coste añadido es tremendo.

Mandar una placa a fabricar e intentar vender el producto en el mercado, sólo tiene sentido si vas a fabricar miles de unidades.

Si incluía los componentes originales, la placa tiene un coste muy alto. Los componentes de marca sólo son un poco más baratos en China que en Europa. Pero hay que incluir los precios de gestión, y el precio de que un ingeniero revise y organize tu proyecto.

También probé en una fábrica barata. El resultado da vergüenza ajena.

Por poner un ejemplo, los potenciómetros que usaban estaban intercambiados. Algunos funcionaban girando a la derecha, algunos a la izquierda.

Imagínate vender eso e intentar dar un soporte decente.

Una de las primeras SBOT Controller, en 2013
Una de las primeras SBOT Controller, en 2013

El tercero, yo creo que el peor, es que cometí el error de hacer mi propia versión de Marlin.

Hice un fork, incluyendo unos cambios para que todo funcionase. Pero mi fallo fue no trabajar con al comunidad para integrar esos cambios. Me centré en lo técnico, y olvidé el verdadero valor de la comunidad.

Tengo que decir que en aquél momento mi visión sobre una empresa era 100% técnica, y pensaba, como muchos, que un producto bueno es aquel que tiene más características.

Asi que poco a poco, fui dejando de vender la placa. Se vendió alguna por la web de tindie (en su momento me pareció algo increíble). Y tengo que agradecer a Oscar, de Bricogeek su apoyo por el producto.

De esta experiencia aprendí dos cosas

El principal fue el valor de la comunidad. No es la tecnología lo que hace que un proyecto funcione. Lo que hace que un proyecto triunfe son las personas. Gente como tú, que se interesa por lo que hace el resto de Makers, que tiene ganas de vivir experiencias en grupo y sentirse parte de algo más grande.

Lo segundo que aprendí es el valor de lo estándar. Marlin es un estándar. La RAMPS es un estándar. A mi no me gustan muchas cosas de la RAMPS. Pero hay que reconocer que detrás tiene una comunidad madura de usuarios.

La herencia de la SBOT Controller son los cimientos del proyecto staticboards.

Dónde nace la OVM20

Después de la SBOT Controller, se me quitaron las ganas de hacer una placa nueva por una buena temporada.

Me centré en la RAMPS. Un producto conocido, con comunidad y que es muy conocido.

Pero no quiere decir que dejase de aprender y de evolucionar. Durante estos años con la RAMPS 1.4 Premium, he aprendido mucho de primera mano. Sobre todo, he aprendido cuáles son los problemas reales a los que se enfrenta un maker.

Uno de esos problemas es la cantidad de opciones y de decisiones que hay que tomar. Recibo muchos correos de gente que comienza con la impresora 3D y tiene muchas dudas de qué comprar.

Durante el 2016 tuve varias ideas para una nueva placa con todo integrado.

Me dediqué a probar varias cosas. Probé a montar mi propio Arduino Mega a mano (una locura), a soldar drivers DRV8825, y dediqué tiempo a testear varios puertos serie.

Aunque te puede parecer raro, el punto clave ha sido el chip ch340g. Un chip que convierte de puerto serie a usb, y que tiene un coste muy bajo. El FTDI, más conocido, es caro (si usas el original). En cambio, este chip funciona muy bien, y simplifica mucho el diseño.

Así que con estas primeras ideas, comencé a trabajar en el esquema de una nueva placa, entre octubre y noviembre de 2016.

En Noviembre del 2016 se celebró la Maker Faire de Santiago.

Qué bien lo pasamos en la Maker Faire Galicia 2016
Qué bien lo pasamos en la Maker Faire Galicia 2016

Allí pasamos el día entre Makers. Compartimos experiencias, frustraciones, proyectos, y nos reimos un rato.

Y entre esas risas, surgió el nombre de la nueva placa.

Soy de Galicia. Y aquí tenemos una expresión muy propia nuestra.

 

 Outra vaca no millo 

 

La traducción literal es otra vaca en el maíz. Que es como decir ala, venga, otro más que se mete al lío.

Outra Vaca no millo
Outra Vaca no millo
Si tienes varios amigos que se ponen a escuchar Despacito, y vas tú y te lo pones de tono en el móvil (no lo hagas) pues un gallego dirá outra vaca no millo.

Cuando lo propuse, me hizo gracia, y le dí el toque yankee. Ya sabes que si usas las iniciales de cualquier cosa, parece algo serio.

Asi que Outra Vaca no Millo pasó a ser la OVM

Esta placa es mi segundo intento de crear una controladora para impresoras 3D. Es la venganza de la SBOT Controller.

Por eso se llamará OVM20

Si alguien inglés me pregunta, le diré que es la open virtual machine two zero, o si me pilla con ganas, another cow to the cornfield.

Logo de la OVM20 Lite
Logo de la OVM20 Lite

¿Porqué OVM20 Lite?

Como técnico, me encanta tener nuevas características. Wifi, sensores a cascoporro, motores, drivers silenciosos, 32bits, 64bits, fpgas y una pantalla 4K UHD HDR.

Pero también me doy cuenta que no todos los usuarios quieren todas las características. Hay mucha gente que quiere una impresora 3D básica que imprima bien y no se dispare de presupuesto.

Recibo muchos correos de gente que se bloquea con el Marlin. Algo tan sencillo como activar un sensor en Marlin, puede ser un mundo para una persona que está empezando y que no tiene conocimientos de programación.

Creo que el problema de las placas es que intentan ser una opción para todos los casos.

Pero creo que es imposible. O haces una placa con muchas características o haces una placa económica.

Así que un día se me ocurrió esta idea:

¿Porque no hacer 2 versiones de la placa?

Esta idea ha sido clave para comenzar el proyecto OVM20

Por un lado está el que quiere montar su impresora 3D sencilla y quiere algo decente. O el que tiene una anet a8, y se le ha quemado la placa, pero no quiere gastar un dineral en arreglarlo.

La versión Lite tiene todo integrado, es 100% compatible con Marlin y soluciona los problemas de las placas más cutres.

Vista TOP de la OVM20 Lite
Vista TOP de la OVM20 Lite

La versión Pro está por llegar. Tendrá todo lo que quiere el usuario avanzado. No está todavía definido, pero la idea inicial es tener una placa 32bits decente, llena de características, sensores, y posibilidades para trastear.

¿Para quién es esta placa?

Como todos los productos, esta placa no es para todo el mundo.

A día de hoy, la RAMPS+Arduino Mega es la placa estándar para impresoras 3D. Es la que tiene más comunidad y la que tiene mejor soporte.

Es una placa que cumple su objetivo.

Pero tiene este problema. Hay que comprar la RAMPS, más el Arduino Mega, y luego buscar los drivers para los motores.

Un verdadero Maker, lo que quieres es poder trastear con el Arduino Mega, cambiar de drivers, o actualizar la RAMPS a una versión Premium 🙂

Pero para otro tipo de usuario, muchas opciones son problema. ¿Qué versión de drivers son mejores? ¿El Arduino Mega chino será suficiente?

Si tienes experiencia, estas preguntas te van a parecer muy básicas.

Pero si estás empezando, estas preguntas te pueden quitar un par de noches de sueño.

No es la primera vez que me piden una placa con los drivers ya enchufados, por miedo a conectarlos mal.

Y yo lo entiendo. Me pongo en el caso de esa persona que está empezando, y que no tiene la suerte de tener alguien cerca para preguntar.

O también me pongo en el caso del maker que tiene que montar 10 impresoras. Que lo único que quiere es acabar rápido, y tener una placa que funcione y listo.

El mundo de las impresoras 3D ya está maduro. Hay experiencia, hay conocimiento, y hay sitio para todos. Para el maker, para el novato, y para el montaje en serie.

Esta placa no pretende ser un avance técnico, con más características. La idea es crear una placa que te ayude a montar la impresora.

Así nació el proyecto OVM20

OVM20 Lite en una impresora FoldaRap
OVM20 Lite en una impresora FoldaRap

¿Porqué sacar una placa nueva?

España es un foco muy importante de innovación en el campo de la impresión 3D.

Tenemos a gente como Obijuan, ganador del primer premio de Open Source español. Sus videotutoriales han creado la mejor comunidad de makers en España.

Tenemos a empresas como BCN3D, haciendo impresoras 3D de calidad. O a la misma BQ, con la Prusa hephestos.

Hasta hace poco, teníamos la posibilidad de comprar la SAV MKI, de Francisco Malpartida. Diseñada y fabricada en España.

SAV MKI
SAV MKI

Pero más o menos por Diciembre del 2016, Francisco anunció el fin de este producto.

Ha sido una coincidencia. Justo tenía el diseño de la placa terminado, cuando leí el mensaje de Francisco en la lista de CloneWars.

Asi que decidí darle un impulso, y coger el relevo de la SAV MKI

100% compatible con la RAMPS 1.4

Esto es para mí, lo mejor de esta placa.

He respetado al 100% los pines del Arduino Mega + RAMPS. Las salidas digitales son las mismas que las del Arduino Mega.

En la parte de diseño, he copiado todos los pines del chip atmega2560 y los he conectado al pin que corresponde con la RAMPS 1.4 SB. Uno a uno (y son unos cuantos, me ha llevado un buen rato)

RAMPS 1.4 SB + Arduino Mega 2560 + Drivers DRV8825 = OVM20 Lite todo en uno!
RAMPS 1.4 SB + Arduino Mega 2560 + Drivers DRV8825 = OVM20 Lite todo en uno!

Faltan algunos pines. Por ejemplo, la parte lateral que se usa de expansión para servos, y para alguna opción no tan común.

También falta, como es lógico, el segundo extrusor y el segundo motor para el segundo extrusor.

He pensado en simplificar la placa (por eso es una versión Lite), y reducir estos pines. Me ahorra sobre todo trabajo de montaje, que es tiempo.

La placa si que incluye la parte de puerto serie y de i2c, para poder comunicarse y hacer pruebas.  He respetado la configuración de pines de un puerto bluetooth para el puerto serie, pero no lo he probado. Si lo pruebas y te funciona, por favor, déjame un comentario!

Pines de expansión de la OVM20 Lite
Pines de expansión de la OVM20 Lite

Compatible con el firmware Marlin

El objetivo de tener una placa compatible con la RAMPS 1.4, es que vas a poder usar el Marlin sin problema.

Lo he probado descargando el Marlin, y sin tocar ni un sólo parámetro de configuración, la placa te va a funcionar. Esto es posible porque por defecto, Marlin viene configurado para la RAMPS 1.4

Logo Marlin
Logo del firmware Marlin
Para configurar la placa, tienes que configurar el Marlin como si tuvieses una RAMPS con DRV8825

Esto es, en la parte de seleccionar la placa, tienes que activar

#define BOARD_RAMPS_14_EFB

y recuerda que para los pasos por milímetro, tienes que usar 32 micropasos.

Puedes leer la guía de configuración de Marlin para una configuración detallada.

Diseño de 4 Capas de cobre

En general, las placas en el mundo Maker son de 2 capas. Tienen pistas de cobre por arriba y por abajo. Sencillas y económicas.

Para la mayoría de proyectos, es más que suficiente.

Pero cuando la electrónica se complica, es muy difícil manejar las pistas de cobre. Lo normal es que las líneas se crucen y tengas que montar un buen pollo para conectar todo.

La única forma de hacer esto es cambiar de cara. Mover la pista hacia abajo, a través de un agujero en la PCB, y volver a subir más adelante.

Una pista pasando por debajo de otras pistas en la PCB
Una pista pasando por debajo de otras pistas

Así que, en vez de complicar el diseño, he decidido usar 4 capas de cobre.

Para mí, hay 2 ventajas para usar una PCB de cuatro capas:

  • Una es que al usar una capa de cobre para GND, la placa reduce los ruidos eléctricos. Las señales van más limpias y la electrónica funciona mejor.
  • La segunda es la disipación. Al usar 4 capas, la propia placa hace de disipador, y el calor tiene más zonas por las que salir.

 

Esto se nota en la parte del regulador de 5V, y sobre todo en la parte de los drivers. He incluido una amplia zona de cobre para absorber el máximo calor posible.

En la capa superior e inferior, van las pistas con señales. Las pistas que van a la pantalla, el USB y el UART, y las señales digitales de los drivers.

Cómo no hay que pasar líneas con potencia por en medio, el rutado es muy limpio, y casi va todo directo. Al haber menos agujeros en el cobre, no hay cambios de impedancia, y la señal no anda rebotando por el cobre. Más limpio y menos ruido.

En en centro va una capa para el GND. Una capa sólida de cobre que absorbe el ruido eléctrico.

Por debajo lleva otra capa para la potencia.

Para la capa de potencia, he dedicado un poco de tiempo a distribuir la energía de la mejor manera, usando un grafo acíclico dirigido. (cosas de ser programador)

La energía entra por el condensador grande, y se distribuye en varias ramas. Cada rama no se toca con el resto de ramas. De esta forma, tiene que pasar por su condensador correspondiente.

Al pasar por cada condensador a la fuerza, la energía está mucho más filtrada y todo va mucho más suave.

Transistores MOSFETs STMicro de Calidad

Hace poco han aparecido unos nuevos transistores mosfet de la conocida marca STMicroelectronics.

Cuando estaba diseñando la placa, recibí un boletín con las novedades de esta empresa. Por casualidad, me fijé en una nueva línea de MOSFETs de potencia.

STMicro ha mejorado el proceso de fabricación de los MOSFETs pensados para aplicaciones de potencia. La tecnología se llama STripFET, y es una forma en la que se crean las conpuertas de los transistores.

Presentación de la tecnología STripFET VI
Presentación de la tecnología STripFET VI

 

Lo importante de esto es que los MOSFETs nuevos tienen mucha menos resistencia. Y menos resistencia quiere decir mucho menos calor.

Dentro de esa línea de fabricación, he seleccionado el modelo STP200N3LL.

Este modelo se ajusta al precio y las características de la placa.

Potencia: 120 Amperios. Una burrada. Se quema la fuente de alimentación antes que el MOSFET.

Voltaje: 30V. La OVM20 Lite usa 12V, asi que vamos sobrados.

Pero lo más importante, la resistencia es de entre 2.15 mOhms y 3.1 mOhms.

Voy a explicarte cómo se calcula el calor de un transitor.

Para calentar la cama caliente o el extrusor, la corriente atraviesa el MOSFET.

Como sabes, cuando la corriente circula a través de algo, se crea un rozamiento y se produce calor.

Asi que, muy sencillo. A más resistencia, más calor. Y a menos resistencia, menos calor.

Voy a calcular la temperatura del MOSFET.

La cama caliente consume unos 12A como máximo. El MOSFET tiene 3.1 mOhms de resistencia (voy a considerar también el máximo) = 12*12/ (3.1*1000) = 0.45 W de consumo

Hay un parámetro en el MOSFET que se llama Rθja y te dice cuanto se calienta el chip por cada vatio de potencia.

El factor de disipación ambiental (esto es, sin ventilador) según el datasheet es de 62.50

Asi que, 0.45 W * 62.50 , me sale que el MOSFET se calienta unos 28º grados.

Una temperatura ambiente normal son los 25º (aunque en el sur de España, en verano, estás en otra liga)

Súmale los 25º ambiente a los 28º del MOSFET, la temperatura del transistor será de un poco más de los 50º.

Y lo confirmo. Uno de los betatesters está en Sevilla, y en plena ola de calor de este verano, la temperatura se mantuvo sobre los 50º

Hasta los 175º que marca el datasheet como límite, aun hay recorrido 🙂

MOSFETS STP200N3LL en la OVM20 Lite
Conectores MOLEX para la parte de potencia

De todas formas, por si quieres meterle un disipador, he colocado los transistores con la parte metálica hacia afuera, para que sea accesible.

Esto es si la cama consume corriente el 100% de la impresión. Pero en realidad la cama caliente sólo consume de forma sostenida al principio de la impresión.

Sobre la potencia máxima, tengo que decir que no he probado los 120A de límite. No estoy tan loco como para generar 120A de consumo en el taller.

Diseñada para los 12V

Esta es una versión lite, pensada para las impresoras más populares. Así que he decidido mantenerme en el rango de los 12V de entrada.

Para dar soporte a los 24V, el regulador de voltaje tiene que cambiar. Hay que incluir un regulador conmutado, que complica y encarece bastante la placa.

Además, los condensadores tienen que estar pensados para 24V. La diferencia es pequeña, pero los de 16V son más sencillos de montar en la máquina Pick and Place.

Asi que he pensado que los 24V será algo a tener en cuenta en la versión pro.

Condensador de Entrada

Una característica es que la corriente de la placa lleva un enorme condensador de filtrado.

Con esto te ahorras problemas de ruidos en la placa. Los motores, el extrusor, la cama, todo esto hace que la placa reciba muchos golpes de energía.

El condensador filtra estos golpes, manteniendo unas señales más limpias en toda la parte de potencia.

Super Condensador 830uF de entrada
Condensador 820uF de entrada

Drivers DRV8825 integrados

Una característica controvertida de la OMV20 son los drivers soldados en la placa.

La ventaja es sobre todo reducir costes. Al tener los drivers soldados, se reduce conectores, y PCBs. Menos montaje y se reduce el coste total.

Recuerda que esta es una versión lite. Está pensada para no gastar mucho dinero. Una placa que la compras y funciona.

Otro problema es tener que buscar drivers adecuados.

Entre los compradores de la RAMPS 1.4 SB, recibo muchas consultas de qué driver comprar, si el A4988 es compatible, si el DRV8825 funciona bien, etc.

Puedes leer la guía comparativa del A4988 vs DRV8825 en el blog.

Al tener los drivers integrados, todo es más simple.

Además, está el problema de conectarlos al revés. Si te equivocas, pum! Es muy posible que el driver se queme y acabe en la basura.

El riesgo más grande es que se queme un driver, y tengas que cambiar la placa entera.

La experiencia es que este problema ocurre cuando andas conectando y desconectando los motores.

 Si configuras la impresora, y no tocas los drivers, es muy raro que un driver se estropee. 

DRV8825 Smooth

Ahora está de moda el tema de que los DRV8825 pueden perder pasos en la parte baja de la corriente. Hay unos filtros para solucionar este problema, usando unos diodos para bajar la tensión.

He decidido que no voy a incluir estos diodos en la placa. Es un problema que no es universal, ya que depende también del motor.

Si piensas que necesitas esta placa, la puedes incluir muy fácil en los motores como algo adicional.

Los diodos consumen además mucha corriente. Incluir algo así en la PCB tiene muchos problemas de disipación.

Versión Jumperless en los drivers

Para reducir costes, he eliminado los jumpers para configurar los micropasos.

Todos los drivers van configurados a 32 micropasos y no se puede cambiar.

Tengo que decir que en particular, he recibido varias críticas por esto. Hay gente que cambia los pasos de los motores. Por ejemplo, en el extrusor (si es directo) el motor gana fuerza si lo configuras con 8 micropasos.

Hay que tomar decisiones. La idea de la versión lite es tener una placa sencilla que sirva para la mayoría de impresoras de bajo coste.

Y por ese motivo habrá una versión pro para poder ajustar mucho más fino la potencia de los motores.

Potenciómetro de 1 vuelta

Los drivers chinos usan un potenciómetro muy barato, que da vueltas sin fín. Te pones a calibrar el driver, y nunca sabes si estás al principio o al final.

A mi, de verdad, me revienta.

Asi que para la OVM20 he incluido un potenciómetro que tiene 1 vuelta. Va desde el mínimo hasta el máximo. Sencillo. Sabes cuando estás en el principio y cuando estás en el final.

Encarece un poco la placa, pero me parece básico. No quiero andar dándole vueltas a un potenciómetro sin saber si me paso de rosca.

Los potenciómetros dan una sóla vuelta, desde el mínimo hasta el máximo
Los potenciómetros dan una sóla vuelta, desde el mínimo hasta el máximo

Disipadores negros de aluminio anodizado

Aunque la placa tiene 4 capas de cobre para disipar, el extrusor se calienta y necesita disipación.

Asi que he decidido tirar con unos preciosos disipadores negros, que van a juego con la PCB negra.

Con esto, la temperatura del driver se mantiene baja, y el driver te va a durar mucho más tiempo.

OVM20 Lite con disipadores negros, todo a juego
OVM20 Lite con disipadores negros, todo a juego

Conectores Molex que aguantan la corriente

Uno de los problemas principales de las placas para impresoras 3D son los conectores de plástico.

Las placas más baratas usan conectores de plástico malo que no están preparados para mucha corriente.

Lo que puede pasar es que con el calor, el conector se queme y se se derrita. Y si no estás delante, puede ocurrir una desgracia.

Conector de una Anet quemada
Conector de una Anet quemada

Igual que en la RAMPS 1.4 SB premium, la OVM20 mantiene conectores de marca, preparados para los 15 amperios de corriente.

Podría ahorrar un poco usando un conector más sencillo. Pero he decidido mantener el conector de la RAMPS.

Aunque sea una versión Lite, no hay que ahorrar con conectores de juguete. La OVM20 ahorra en características, no en calidad.

¿Porqué usar el mismo conector que la RAMPS?

Sobre todo para que la gente que empieza, tenga una referencia. A simple vista queda muy claro que es una placa similar a la RAMPS 1.4.

Conectores MOLEX para la parte de potencia
Conectores MOLEX para la parte de potencia

 

Diodos de protección Flyback

La placa tiene una parte para controlar la electricidad que circula por la cama caliente y por el extrusor. El micro activa el transistor MOSFET, y la corriente circula a través del metal.

Pero cuando el micro corta el transistor, se produce un efecto secundario que puede estropear la placa.

Durante un momento, hay una energía que todavía está acumulada en el metal, pero que no tiene por donde salir. Aparece una diferencia de potencial negativa. Al MOSFET le aparece un pico de voltaje, (que además está sin regular) y puede ser de cualquier valor loco.

Este voltaje no deseado se llama Flyback.

Pico de voltaje Flyback
Pico de voltaje Flyback

Es como cuando tienes una manguera llena de agua, y derepente la desconectas. La manguera escupe el agua que está dentro y no puedes saber a quién va a salpicar.

Para evitar problemas, la OVM20 incluye unos diodos de protección, (igual que en la RAMPS 1.4 Premium).

Cuando el voltaje es negativo, el diodo captura ese voltaje y lo envía de vuelta a la cama caliente.

Es como una válvula de protección en una tubería.

Con estos diodos, los MOSFETs van a durar mucho más, y se impide que entre corriente por la placa.

Diodos Flyback de protección
Diodos Flyback de protección

Ventiladores para la Placa

La placa está pensada para conectar hasta 3 ventiladores.

El extrusor utiliza 2 ventiladores. Uno sirve para refrigerar el cuerpo del extrusor. Evita que el calor derrita el filamento antes de llegar a la punta, y que el plástico atasque todo.

El segundo está pensado para enfriar la pieza, y que el filamento se vuelva sólido en cuanto la impresora lo deposita.

Extrusor E3D titán con dos extrusores
Extrusor E3D titán con dos ventiladores

Aunque la placa está diseñada para mejorar la disipación, los drivers se calientan bastante. Es una muy buena idea colocar un ventilador adicional refrigerando los drivers.

Estos son los 3 conectores para ventiladores de 12V en la placa:

Conectores para ventiladores de 12C en la OVM20 Lite
Conectores para ventiladores de 12C en la OVM20 Lite

Compatible con las pantallas para la RAMPS

Una de las características más importantes en mi opinión es que puedes usar cualquier pantalla LCD de la RAMPS con la OVM20.

Esto creo que es un punto muy importante. Hay un gran mercado de pantallas a buen precio que puedes usar con la placa.

Tienes la RepRapDiscount Smart en modo texto, o la RepRapDiscount Smart Full Graphics.

Pantalla gráfica Reprap Discount Full Graphic Smart Controller
Pantalla gráfica Reprap Discount Full Graphic Smart Controller

Yo he probado ambas pantallas sin problema (no tengo otras para ser sincero). Puedes leer la guía de configuración Marlin para activar la pantalla LCD.

Si tu pantalla está en la lista de Marlin, y se conecta a la RAMPS, podrás usarla en la OVM20 lite sin problemas.

 

Conecter OVM20 Lite para el LCD
Conecter OVM20 Lite para el LCD

Programable desde el USB

Para programar la OVM20 lite sólo tienes que conectarla al USB. Como si fuese un Arduino Mega 2560.

Arduino va a detectar el puerto serie, y va a subir el firmware sin problemas.

Está pensada para meterle el Marlin. Pero si quieres hacer tu propio proyecto de robótica, puedes usar el entorno de Arduino para programar.

En algún caso, es posible que te pida un driver, si estás usando Windows o Mac. Si es así, coméntamelo, y me ayudas a completar la guía de instalación.

Por si acaso, también tienes acceso al ICSP, para programar el bootloader (sólo para expertos y hackers)

Diseño StaticBoards

A parte de todo esto, he dado muchas vueltas para que el diseño de la placa esté a la altura. Una placa que sea bonita, con un diseño único. Y que además sea minimalista.

El negro, con los pads dorados, y los LEDs azules son la marca propia de staticboards.

OVM20 Lite en una Prusa Steel
OVM20 Lite en una Prusa de aluminio pintada en negro

Con esto, normal que ya existan cajitas muy chulas para la impresora, como la que ha diseñado Eugenio Fructuoso en thingiverse.

Plan de producción

Mi experiencia con los montajes en fábrica no ha sido muy bueno.

Hay fábricas muy buenas y muy fiables. Pero para tiradas pequeñas, los costes de configuración son demasiado importantes.

Así que hace un par de meses, me compré una máquina Pick and Place con visión, una impresora de pasta, y un horno de soldadura en convoy.

Impresora de plantilla para la OVM20 Lite
Impresora de pasta de soldadura para la OVM20 Lite

Con esto, voy a poder fabricar las placas en Galicia.

Aunque si la primera tirada se va de madre, quizás tenga que pedir ayuda 🙂

Con esto, ganas tú, porque los costes se mantienen controlados. A parte, de que puedo controlar el proceso paso a paso.

La OVM20 Lite ha llevado varias revisiones. Los betatesters la está usando sin problema.

Con lo que ya está en la fase final. Queda montar y empaquetar.

En el taller estamos ajustando la maquinaria, los valores de la pick and place, tipos de pasta de soldadura, set de pruebas, etc.

El mayor riesgo de todos es colocar el chip Atmega 2560. Es una locura ahora mismo. Hay que revisarlo pin a pin, y la pick and place tiene que estar calibrada al 100%.

De todos modos, este verano ya he enviado las primeras unidades entre un grupo reducido, para asegurarme que todo funciona bien. Por eso es posible que hayas visto la placa por ahí.

Con este primer test, hemos aprendido mucho en el taller. Cómo optimizar el proceso de pick and place, cómo dividir la fabricación en distintos pasos, y cómo testear cada componente.

¿Cuánto me va a costar la placa?

En este punto del artículo, estarás pensando que vale, que muy bien, pero que cuanto cuesta.

Estos meses de preparación los he dedicado, sobre todo, a montar una pequeña línea de montaje en el taller.

Competir con China es complicado, pero aún así, no hay que rendirse y hay que trabajar en optimizar los costes.

Gracias a esta línea, he podido saltarme el paso de la fábrica, con los gastos añadidos que esto tiene.

Además, esta no es la primera placa de staticboards. La RAMPS y el Arduino CNC se están vendiendo muy bien. Y gracias a eso, los proveedores me están mejorando las condiciones.

Y lo más importante. La OVM20 lite está diseñada para optimizar. Por eso he tomado decisiones como eliminar los jumpers (que implican mucho tiempo de ensamblado). O apostar por el CH340g (que tiene un precio muy competitivo).

Con todo esto, la OVM20 Lite va a tener un precio de producto estrella.

Recuerda. La OVM20 Lite es como tener un Arduino Mega de marca, más una RAMPS 1.4 SB, más unos drivers DRV8825 de 4 capas.

Todo en uno.

No se puede comparar con un Arduino Mega chinorris con reguladores de voltaje baratos, o una RAMPS 1.4 con MOSFETs de papel, ni con unos DRV8825 que se calientan a tope.

Pero aún así, el precio de la OVM20 Lite es muy competitivo.

El precio de venta final será de 42€ con el IVA incluido

Pero eso será cuando termine este periodo de reserva. Ahora mismo, la placa no está en stock, y está en periodo de preorder.

El precio actual es de 39€, con el IVA incluido

Con este precio, no hay excusa para no tener una placa decente en tu impresora 3D

MOSFETs de calidad, conectores Molex, y electrónica de marca.

Es el momento de pedirte la opinión

Estás viviendo en directo el nacimiento de un nuevo producto.

He tomado decisiones clave para que la placa esté funcionando y te ayude a tener una impresora más compacta y sencilla.

Pero para que el proyecto tenga alma, y que sea algo más que una PCB con unos componentes, es fundamental que conecte.

Asi que es el momento de pedirte tu opinión.

La primera es hacerlo de forma directa, escribiendo un comentario. Puedes decirme qué te parece la placa, si crees que he tomado las decisiones correctas. Si crees que esto es un error, y qué propones para mejorar.

También puedes decirme qué crees que le falta a la versión Lite. Estoy recopilando ideas de la comunidad para una versión Pro, y ahora es el momento de escribir la lista de deseos 🙂

Una de las cosas que mejor funciona en el mundo de las impresoras 3D es la comunidad. Una placa made in spain hace que esta comunidad sea única, y que está por delante del resto de comunidades internacionales.

Por esto, me puedes ayudar compartiendo este proyecto. Puedes comentarlo a ese amigo que tiene una Anet y la electrónica le da mil problemas. O puedes comentarlo en ese grupo de telegram con los colegas del 3D. Puedes comentarlo el sábado con el taller de los amigos.

 Me ayudas mucho compartiendo el proyecto, y con tu ayuda, puedo continuar haciendo placas mejores. 

 

Como siempre, muchas gracias por leer todo este post hasta el final.

 

76 commentarios

  1. Genial tremendo proyecto , te saludo de Argentina. El precio es muy competitivo y coincido plenamente en los aspecto del diseño y las decisiones.
    En la parte de Bluetooth porque +5v si la mayoria de las placas van a +3,3 se podria enchufar ahi directo o Wifi.
    Exitos! Seguro va a ir bien.
    Lastima que te tenemos tan lejos para probar tu placa.

    • Poder, se puede. Puedes usar el propio marlin para enviar los gcodes. Tendrías 4 ejes, y puedes usar la salida del extrusor para encender y apagar los relés

      saludos!

  2. una vez mas fenomenal.
    Tocayo eres un crak.tenias que ser gallego,yo soy de montevedra aunque resido en mexico desde hace 7 años.
    no me lio mas si quisiera la placa aqui en mexico seria posible.
    gracias de nuevo y felicidades.

  3. Vaya currazo (no lo digo por el post, que también, si no por pedazo de placa). Me parece un producto redondo para una grandísima parte de los makers. Y con esa pinta… yo es que no le pongo caja, que se vea bien!!!

  4. Un saludo desde Pontevedra, Javier, y enhorabuena por todo tu proyecto. Soy un cliente potencial de esta placa, pues tengo una ANET A8 que todavía no me ha dado problemas pero soy consciente de que si se le quema algo voy a tener que perderme por foros y wikis buscando una solución. Mi primera opción iba a ser tu placa RAMPS, pero este producto encaja perfectamente en mi perfil de necesidades.
    Así que yo te deseo suerte y buenas ventas, y tú no desees mucho que se me queme la placa de la Anet, non vaia a ser.

  5. Cordial saludo.
    Sencillamente excelente.
    Felicitaciones por tan excelente placa.
    Te comento que tengo una CNC fresadora de tres ejes y he aplicado mucho de lo aprendido en tus blogs. Utilicé Arduino uno, una shield y drivers 8825. Tiene un área de corte de 35 x 35 x 10 Cms todo esto con grbl-gnea ver 1.1 y me funciona como quiero.
    Pero como es natural para las personas como tú y me parezco en eso, nunca nos queremos quedar con simplemente “funciona”… Siempre queremos más. Es por eso que he estado dando mis primeros pasos en la inclusión de los otros dos ejes. Pero empiezan los problemas porque una CNC de cinco ejes si tiene cinco motores pero no tiene sensores de temperatura ni cama caliente ni inyectores.
    He estado revisando el Arduino Mega y la ramps 1.4 yvel Marlyn, pero este ultimo me parece que no se ajusta al tipo de máquina.
    En este post mencionas el Arduino CNC que no conozco y buscaré más información de el a ver si me sirve.
    Mi punto es:. Tienes o sabes de alguna placa o podrías incluir en la pro, funcionalidad específica para fresadora de cinco ejes?
    También he visto el Linuxcnc que se dice soporta hasta 8 ejes pero con que placas puedo trabajar?
    Muchas preguntas tengo y, sin conocer aún el término “Maker”, me consideraba uno de ellos, con más entusiasmo que formación profesional y una vida de armes y desarmes y ya tengo 57 y aún me apasiona armar, desarmar, crear…
    Esta es mi venganza a tus blogs relargos…. Jejejejeje. Pero en serio siempre los leo y los seguiré leyendo. Y que sean largos y hasta más es totalmente válido cuando son de un contenido tan importante como los tuyos. Gracias por ellos y por tus respuestas.
    Atte.
    Edgar Galeano

    • por el momento, no he probado linuxcnc… tengo ganas, y creo que es algo pendiente para una tarde de sábado 🙂

      los 5 ejes ya es algo complicado. Seguro que necesitas un arduino mega. La ramps 1.4 te podría servir con el marlin, pero es algo que no he probado. Pero lo de siempre, el marlin está más pensando para impresoras 3D.

      Arduino CNC shield es la placa para un arduino uno. No te va a servir para los 5 ejes :/

      Un saludo!

  6. Increíble esta placa OVM20 lite, yo ya la tengo instalada en una prusa steel de Makergal gracias a Rafa Couto y va muy bien (de hecho mejor que con la ramps que me daba problemillas con los drivers..). El post es hipercurrado como siempre. Gracias ya que aprendemos mucho con estos post. Te nominaría para el O’Really Open Source Award…

  7. Hola, para a versión pro, pensaches nun micro que tena suficiente potencia para controlar unha impresora Delta. Teño entendido que o arruinó máis a ramps van moi o límite, e si quieres aproveitar a velocidade da Delta non podes por LCD.

  8. estupendo post, como nos tienes acostumbrados y este lo he disfrutado especialmente. Aprovecho para decirte que tienes un error en el cálculo de la potencia consumida, pero debe ser un error de copypaste porque el resultado que obtienes es el correcto aunque no se corresponde con la fórmula que escribes y es que donde dices “resistencia (voy a considerar también el máximo) = 12*12/ (3.1*1000) = 0.45 W de consumo” deberías decir “resistencia (voy a considerar también el máximo) = 12*12 * (3.1 / 1000) = 0.45 W de consumo”. Fantástico trabajo, tanto el post como la OMV2.0

  9. Impresionante artículo!! Que detallazo el tema de SBOT controller, me recuerda a mi proyecto A.L.M que era el desarrollo de una PCB para una grabadora láser.

    Pues es una pena, pero no voy a contribuir de momento a tu proyecto, más que nada porque compre una Ramps SB hace menos de dos meses y todavía no ha perdido ni el brillo xD.

    De haberlo sabido…

    Pero bueno, seguiremos apoyando tu web.

    Un saludo, y sigue trabajando que tu curro es una ayuda para muchos 😉

  10. Gracias por responder. Les comento que buscando y rebuscando encontré una versión de grbl para Arduino mega para manejo de fresadoras hasta de seis motores pero no he tenido tiempo de probarlo. Aqui les dejo el link para los que estén interesados y tengan tiempo de revisarlo y pub)iquen los resultados. Https//github.com/dguerizec/grbl-Mega-4axis/tres/4axis/grbl

  11. Magnifica placa la tengo que comprar ..ya estamos en contacto por gmail. solo me hace falta los esquemas segun te e comentado en los gmail…el 25 de este mes la pillo ( es cuando cobro soy pensionista,,,jejej)

  12. Gracias. Por favor podría indicarme qué garantía tiene la tarjeta OBM20 LITE ? En cuanto tiempo está en capacidad de enviar dicha tarjeta una vez se haya efectuado el pago? Agradezco su amable atención. Cordial saludo.

  13. Saludos desde México.

    Una pasada tus guías… Vaya que me encanta como escribes Hermano.

    Soy muy nuevo en esto de las impresoras 3D y caí en el error de comprar en China porque es lo que más publicidad tiene. Ya cualquier página conocida (ejem. YouTube) te pone publicidad de las shops de los “Taka Taka”, además investigué y era lo más barato (hasta ese momento) y como la economía en México va cada vez peor… y súmale la publicidad de las Anet… En fín.

    Ahora mismo tengo la impresora un poco detenida porque no he logrado calibrarla como Dios manda. Lo que sí, es que conociendo un poco mas del tema que cuando la compré, la voy a tener que desmontar y calibrar de la A a la Z… Mientras que me pueda hacer un pequeño ahorro (porque, además de desempleado desde hace 1 año, me estoy montando un Router CNC casero) y te mando pedir una de las tuyas.

    Saludos y mis mejores deseos en tus proyectos.

  14. Me gusta , comparto el mecanismo de razonamiento . Soy ingeniero mecánico durante mas de 40 años diseñé maquinas herramientas pero en electrónica un cero mas a la izquierda aqui le decimos (CAI). No se si me excedo, pero quisiera saber si puede ofrecerme asesoramiento para el uso de sus productos, en mi proyecto, una fresadora de pórtico, muy pequeña una mini midget, con control de posición mediante Encoders, y cinco ejes controlables en forma totalmente independiente (Interpolables).
    Desde ya quedo a la espera de grata respuesta
    Cordialmente Nazareno

  15. No entiendo la mayoría de las cosas que pones en el articulo, tranquilo , no es culpa tuya, lo que si se, es que este país necesita gente como tu o como obijuan. Para variar y como buen español, empece la casa por el tejado, vamos, que tengo una CNC china hace unos 15 días, cuando me he dado cuenta, tarde, que tenia que haber empezado con la impresión 3D. La CNC al menos me valió para llegar a tu pagina y a los vídeos de obijuan. Una placa hecha en España, diseñada por un español y que ademas la vende ???? , simplemente, genial, ademas del valor añadido que le das con la pagina WEB, felicidades.

    • muchas gracias! lo más importante es no abandonar con tu proyecto, ir paso a paso, e intentar mejorar en cada paso. Como dijo Confucio, todo camino comienza con un primer paso.

      saludos!

  16. Hola. Acabo de pedir una tarjeta para mi tronxy X5s ya que la que me venia de serie (hace una semana la recibí) se estropeo en las mismas pruebas de ajuste.No tengo ni idea del funcionamiento ni instalación de la misma, pero aún así por los comentarios que he leído parece una buena opción para un novato,ya que no soy capaz de encontrar ningún plano de conexión de la misma, podrías mandarme uno? o indicarme algún sitio donde pueda bajármelo?. tengo que comprar una pantalla nueva o me sirve la que viene con Tronxy para ir tirando de momento?

      • Perdona, no me explique bien. Te compré una OVM20 Lite (la recibo mañana) y como te decía después de leer los comentarios sobre tu placa parece una buena opción para un novato. Lo que necesito es un plano o mejor tuto de conexión e instalación de la misma nivel “NOVATO” en mayúsculas, ya que no tengo ni idea. También, he comprado para no complicarme la vida con el display de serie, otro con su correspondiente conector.
        Muchas gracias

  17. Son compatibles con los TMC2130, los recomiendas?
    O recomiendas mas los 2100?
    Al tener el mismo precio nose si será muy complicados de parametrizar el 2130 y compensan las ventajas

    • hola,

      no, la OVM20 lite lleva los drv integrados, no puedes usarla con los drivers silenciosos

      Estamos en la empresa ahora a tope con los tmc2130, testeandolos a fondo. Seguro que vamos a sacar unos drivers muy pronto.

      saludos!

  18. Enhorabuena!!! Me di cuenta tarde. Te compré hace unos meses una ramps sb. De haberme informado mejor me habría ahorrado el Arduino mega y los 8825(ya he fundido el del extrusor).

    Te deseo lo mejor. Saludos.

  19. Hola buen post es de gran ayuda y es de agradecer que una empresa que saque un producto y después de una buena explicación del desarrollo y utilización.
    Tengo una OVM20 lite montada en mi prusa dándole caña a fundir metros.
    Me gusta mucho el diseño pero me falta una salida auxiliar para poder utilizar una pantalla TFT tipo MKS, me pitan un poco los motores no consigo quitarle el silbido e probado a bajarlos de potencia y nada, una placa muy recomendable.

    • hola,

      muchas gracias! si, algunos motores pitan un poco con los DRV8825. Las siguientes versiones, casi seguro, usarán drivers silenciosos como los TMC2130!!

      ah, y más salidas para pantallas, servos, etc

      saludos!

  20. Hola a tod@s,
    despues de adquirir la placa he visto que no se puede usar el sensor BLTouch.

    ¿Puedo conectar el sensor de autonivelado BLTouch?
    No, por desgracia no es posible. La OVM20 lite no tiene salida de servos, y el BLTouch no te va a funcionar (por eso es la versión lite). Si necesitas conectores extra, tienes que irte a la RAMPS 1.4 SB

    Revisando la página de Antclabs BLTouch veo que hay placas que aunque no tengan pin de Servo pueder usar otro disponible, por ejemplo de los finales de carrera MAX.

    ¿Es posible configurar esto en la OVM20Lite?

    I can not find Servo Pin on my board and ☜ click here

    #define SERVO0_PIN is not included in pins_YourMotherboard.h.
    If your control board does not provide Servo pin, please modify as following. Connect orange wire to the spare I/O pin such as Endstops or Extensions pin (e. g : Xmax, Ymax, Zmax, etc.) and add following code to pins_YourMotherboard.h.

    Sanguinololu1.3a, Melzi , Anet, FlashForge, Azteeg X3, etc.

    Aunque sea una versión Lite, debería tener al menos un conector de servo o poder configurar otro pin que realize esa función.

  21. No se podra usar los pines de ICSP para el bl touch? Es una gran contra no poder usar el sensor mas vendido. Segun vi los pies de servo son gnd, 5v y signal, si se remapea por marlin alguno para ser signal se sortearia esto.

    • Si se puede usar BLTOUCH con OVM20 lite, yo lo tengo concetado a el conector de endstops Xmax, ya que solo usamos, por lo general los Xmin, Ymin y Zmin.

      El la página de Bltouch – Wiring2 indica como conectarlo y las modificaciones ha realizar en Marlin.

      Hay que cambiar en pins_ramps.h el pin de SERVO0_PIN y asignarle al pin que queramos usar, para el caso de Xmax es el 2.

      pins_ramps.h
      //#define SERVO0_PIN 11 // Linea ORIGINAL
      #define SERVO0_PIN 2 // Usamos el Pin de Xmax para Bltouch

      También cambio el pin que hemos modificado para que no entre en conflicto y le asigno el que tenia el SERVO0_PIN, quizá esto no sea necesario.
      //#define X_MAX_PIN 2 // Linea ORIGINAL
      #define X_MAX_PIN 11

      * Conectamos el cable amarillo al pin de señal que hayamos elegido.
      * Si conectamos GND y 5V al conector de Xmax (yo lo tengo así) hay que tener cuidado e intercambiar los cables del conector Bltouch (rojo y marrón) para que coincidan con el conector de la placa.

      https://www.antclabs.com/wiring2

      El resto de configuraciones (configuration.h) es exactamente igual como figura en su manual.

      Funciona correctamente y nivela bien.

  22. Después de recibir una Anet A8 con la placa estropeada, he adquirido la OVM 20 Lite y me gusta. Pero la configuración del Marlin no es mi fuerte. Estoy aprendiendo. Para ir abriendo boca, alguien podría pasarme un config.h en condiciones.
    Estoy teniendo un problema con la impresión que todavía no he podido hacer: cuando uso el Pronterface funciona todo, incluyendo la extrusión. Pero cuando la pongo a imprimir un fichero muy simple, el extrusor no expulsa el filamento. Estoy muy confundido.
    Gracias.

  23. Hola. Me llegó hace unos días la placa (se me quemó el fusible de la cama caliente que venía con la impresora con mala o poca solución) , pero necesitaba el adaptador de la lcd para poder enchufarla a ésta, pueto que la anterior se podía hacer de forma directa.
    Bueno, el caso es que ya tengo el adaptador, y cuando he terminado de configurar Marlin (las cuatro cosas iniciales a falta de ajustar bien) la pantalla LCD no se me enciende. Pensé que podía estar rota, pero si la conecto a la antigua placa, sí que funciona. No creo que sea problema de configuración. Está definido REPRAP_DISCOUNT_SMART_CONTROLLER y SDSUPPORT. Tampoco de conexiones (EXT1 a EXT1 y EXT2 a EXT2). ¿Podría ser problema de la placa? ¿Hay alguna forma de verificarlo? Gracias!

  24. Buenas,

    estoy haciendo el anteproyecto (o primeros conceptos) de “algo” que sera un hibrido entre una CNC y una 3D (muy sencillito y sin pretensiones).
    Tu concepto de proyecto y el producto me convencen así que ya estoy decido al 99% en adquirirlo (el otro 1% es pagarlo, y estoy esperando a final de mes para pedir todo el material a la vez ;).

    Una preguntilla basica: al venir con los drives integrados, ¿hay pines de gpio “ocupados”?, si es asi, ¿cuales?

    Esperando (si cabe aun con mas impaciencia) a fin de mes, solo me queda felicitarte!

  25. Antes de nada, felicitaros por el currazo, tiene muy, muy buena pinta, tanto que acabo de pedir una. He visto que teneis una placa para conectar fuentes ATX con un Jumper para el PS_ON. Se puede configurar algún pin de esta targeta para realizar esta tarea???

    Gracias!

    • Hola,

      pues como te comenté por correo, es posible, pero tienes que tocar en el fichero pins.h de Marlin, y cambiar el D12. Se puede, pero no es sencillo…

      saludos!

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