Дисплей-контроллер MKS TFT32 для 3d принтера

Снова приветствую всех. Сегодня — обзор «помощника» 3d принтера — «умного» контроллера с сенсорным экраном.




Итак, мой принтер был обустроен для работы по сети, и с заменой платы — потерял ручной контроллер с экранчиком. Могу со всей ответственностью заявить — невелика потеря, т.к. не могу себе представить, для каких таких манипуляций мне крайне необходим сейчас ручной контроллер (ну может быть только для того, что бы катушку поменять или по месту откалибровать высоту нуля при смене различных покрытий)

Но раз уж магазин предложил взять что-нибудь на обзор — решил я разобраться раз и навсегда с этой штукой — сенсорным контроллером MKS TFT 32.
Итак, через некоторое время я получил вот такую скромную коробочку:

Комплектация предельно скромная — сам контроллер и кабель к нему, больше ничего.

ТТХ:
1. 3.2 дюймовый сенсорный цветной экран
2. Поддержка USB флешки и SD карты (в т.ч. через внешний SD кардридер ~5.5$)
3. Простое обновление прошивки
4. Поддержка WIFI модуля MKS HLKWIFI (на основе модуля HLK-RM04), 18-22$
5. Поддержка прошивок Marlin, Smoothieware и Repetier.
6. Поддержка функции возобновления печати при отключении питания (требуется модуль MKS DET ~9-15$) или окончании филамента (требуется датчик ~7-8$), функции отключения блока питания после окончания печати (требуется модуль MKS PWC ~13-20$).
7. Возможность смены дизайна GUI
8. Возможность добавления пользовательских функций

Примечание: дороговато обходятся «обвесы», дороговато…

Сам контроллер по сути представляет собой самостоятельное, отвязанное от прошивки принтера устройство на базе ARM-микроконтроллере STM32F107VCT6, взаимодействующее с платой принтера по протоколу UART при помощи команд GCODE. Соответственно никакой вычислительной нагрузки на плату не возлагается.



На картинке ниже привожу распиновку:


Об экране.
Экран в контроллере просто адский, я такие видел давным-давно. Инверсия от углов такая, что видимость для одного глаза отличается от видимости для другого, цвета переливаются всеми ээээ цветами радуги, где какой задумывался — еще надо догадаться. Отрисовка интерфейса происходит неторопливо, солидно (и это она еще ускорилась в новой прошивке, в старых «тормозила» больше)
Отклик хороший, ложных срабатываний нет (в новой прошивке пофиксили косяки и убрали опцию калибровки экрана от греха подальше)

На скорую руку соорудил корпус для контроллера




Подключив в принтеру, прежде всего решил обновить прошивку до v.2.0.


На гитхабе производитель выложил прошивки, файлы графики интерфейса, конфигурации, софт для подготовки картинок и всякие описания. Причем дизайны интерфейса бессовестно стырены у энтузиастов.

Итак, для прошивки необходимо:
1. Скопировать на SD карту файл прошивки mkstft28.bin (пусть не смущает в названии «28» — прошивки одинаково подходят и для TFT28 и TFT32), папку с графикой в формате bin, и файл конфигурации.



2. Вставить SD-карту в кардридер контроллера и подать питание
3. Прошивка автоматически установится, оставив на карте копии содержимого, изменив расширения.


Сам интерфейс легко перерисовать самому. Для этого необходимо нарисовать пиктограммы, соблюдая на выходе положенный размер, а потом переконвертировать их в формат bin при помощи программы Image2LCD.

Попробовал несколько вариантов графики интерфейса, вот один из удачных (его-то китайцы и позаимствовали для v.2.0) от Isaac Norris:


и остановился вот на этом:


Навигацию GUI контроллера я по традиции свел в наглядную схему.


Примечание: производитель дает на выбор 3 файла прошивки версии 2.0: classic, retro, simple, которые отличаются раскладками корневых меню (в схеме отличия указаны). Прошивки — закрытые и поэтому комьюнити заслужено посылает в его сторону лучи поноса (как это уже было с smoothieware в mks sbase)

Несколько косяков GUI и функционала:
1. В classic недоступна одна из функций, для нее просто нет места в шаблоне, скрытом в прошивке.
2. Во всех прошивках нет возможности активировать все 6 пунктов пользовательских опций для меню печати (5 — максимум), по той же причине.
3. Что за функция «continue» — я так и не понял. Для возобновления прерванной печати есть отдельное меню с кнопкой «resume», кнопка «continue» уводит туда же, но контроллер «зависает»
4. В GUI не предусмотрен вывод координат сопла, состояния связи с платой.
5. Меню ручной калибровки — бесполезно для дельта-принтеров, т.к. параметры в «конфиге» не предусматривают установку Z-координат, при это при выполнении каждой команды контроллер отправляет голову «домой». Что произойдет, если стоящая в парковке дельта попытается переместить эффектор не уменьшая Z-координату — думаю, объяснять не надо.

Вместе с тем, интерфейс довольно продуман и удобен.
Рассмотрим дополнительные возможности контроллера:
Функция сохранения/продолжения печати при отключении работает следующим образом:
0. Пропало внешнее питание
1. Если подключен ИБП по прилагаемой схеме

то головка принтера успевает отъехать на заданное в конфигурационном файле контроллера расстояние и контроллер становится на паузу на время, пока «жив» ИБП
2. Если ИБП нет — головка, соответственно, просто останавливается, а контроллер отключается
3. После возобновления питания контроллер, если бы выключен, включается в состоянии паузы (если не отключался, то уже стоит на паузе, как я писал выше)
4. Для продолжения печати необходимо нажать соответствующую кнопку в экранном меню.

Функция хорошая, но для полного эффекта необходим ИБП, иначе замершее в точке печати сопло «стравит» (как вовремя остывания, так и при нагреве после продолжения печати) каплю пластика или расплавит рядом стоящие тонкие детали.

Пример работы механизма на видео (не моего, а уважаемого eta4ever с одного сайта, посвященного 3d печати)

Я попробовал вырубить питание во время печати, после включения — появилось меню продолжения печати и по нажатию на соответствующую кнопку — печать успешно продолжилась. Полезная штука, даже без ИБП.

Функция сохранения/продолжения печати при окончании филамента описана в мануале вскользь, дескать подключите модуль к пину PB1 и "+" или "-", в зависимости пассивный или активный у Вас датчик. На картинке с распиновкой вы видели какой «датчик» окончания филамента продается :) По мне — так достаточно бесполезная штука, но это отличный способ сделать аппаратную кнопку паузы (сам пока еще не пробовал) — ее иногда очень не хватает (например, для «запечатывания» в модели гаек)

Функция отключения питания после окончания печати.
Требуется релейный модуль модуль MKS PWC, который может подключаться одновременно и как плате управления и к контроллеру.

На мой взгляд, для тех, у кого ATX блок питания — ненужная штука, все можно сделать через PS_ON.

Бросающиеся в глаза аппаратные минусы:
— не работает при отключенном внешнем питании (т.е., например, моя MKS SBASE от USB компьютера работает, но при этом MKS TFT мертвее мертвого до момента пока не будет включен БП)
— отсутствие доступа к SD-карте платы принтера.
— иногда команды от кнопок интерфейса до «мамки» доходят с задержкой (но возможно это из-за того, что к плате параллельно подключен и mini pc с Simplify 3d), причем во время процесса самой печати никаких «затыканий» нет.

Вывод: в очередной раз убеждаюсь, что MakerBase — торопыги, спешащие делать деньги без нормального «допила» вещи (как, впрочем, и не только они, из числа производителей высокотехнологичной продукции). Вроде хорошая задумка, но отсутствие нормальной поддержки (их мануалы, это вообще песня. такое впечатление, что их делает бригада первоклашек), сырость прошивок и псевдо-проприетарщина, копеечные опции по цене самолета. Вобщем все, как у всех.
Поэтому устройство является типичным «поделием» MKS — с хорошей задумкой, аккуратным исполнением, но с удешевлением аппаратной базы и сырым софтом. Как просто контроллер с экранчиком — дорого, как полноценное управление — сыро. Но при желании пользу извлечь, конечно, можно. Возможность произвольно задавать свои макросы/скрипты для пользовательских кнопок — это здорово.

Ну и в заключение — выращенная при непосредственном участии контроллера