HEVO meteor MK2 진행중 #2 3D프린터 전원조작 삽질기

3D프린터의 전원조작방법은 현대 대략 3가지 정도가 있습니다.

 

1.스마트콘센트를 이용하는 방법

이미 시중에 많은 스마트 콘센트가 나와있습니다.국내 오픈마켓에서 2만원 전후의 제품들이 있고 해외 오픈마켓에서는 더욱 싸겠죠?
스마트폰용 앱등을 지원하기 때문에 일단 인터넷되는 wifi에만 연결만 시켜놓으면 나머지는 그닥 신경쓸 필요가 없습니다. 나중에 3D프린터 말고 다른 용도로 써도되구요.
전자쪽을 잘 모른다거나 신경쓰기 귀찮다고 하면 이것도 좋은 선택입니다. 저도 만칠천원대 제품을 하나 가지고 있습니다.

 

2.라즈베리파이를 이용한 릴레이 제어

3D프린터를 원격으로 뭐시기 해보겠다고 한다면 보통 옥토프린터용 라즈베리파이는 소유하고 있을건데 라즈베리파이의 GPIO를 이용해서 릴레이를 조작하는 방식입니다.

재료비는 아두이노용 릴레이(대략 천원 정도), AC용 케이블 정도.
옥토파이가 이미 있다고 가정하면 엄청난 가성비... 인터넷에 찾아보니 릴레이 4개짜리 모듈에 연결시켜서 여러대 제어하는 사람도 있더군요.
단점은 옥토프린터에 별도 전원공급이 되어야하고 배전이 좀 난잡해질수 있다는 점과 전자공작 스킬이 어느정도 되어야쓸수 있다는 점 정도.

관심있는 분을 위해 북리지님의 관련 포스팅을 링크해둡니다.
https://bookledge.tistory.com/875

[김성민의 삼디 Life] 원격제어 고급 3D 프린터를 지향하다

 

3.ATX파워(컴퓨터용 파워)의 PS_ON을 이용한 제어.

사실 제가 시도하고자 한 방법은 이것입니다.
백그라운드 먼저 들어갑니다. 일단 ATX의 메인보드쪽 단자 그림을 보시죠.

파워서플라이에서는 선이 많이 있는데 필요한것만 정리하면

노란색: +12V
빨강색: +5V 
검정색: GND 접지
보라색: +5VSB 상시전원. 파워의 팬이 돌지 않더라고 항상 5V가 나옵니다.
녹색: PS_ON 이 단자가 0V 신호가 들어가야 팬이돌아가고 +5VSB이외에 단자에서 전압이 나옵니다.

PS_ON을 어떻게 제어하는냐가 문제인데 라즈베리파이에서 GPIO를 연결하는 방법과 RAMPS보드에서 조작하는 방법이 있습니다.
이번에 프린터를 개조하는데서 대략 다음과 같은 계획을 세웠습니다.

+5VSB로 라즈베리파이에 전원을 공급하고 mega+ramps보드에는 USB로 전원을 공급합니다.
ramps보드 리셋버튼 옆에 보면 PS_ON핀이 있습니다. 그냥 연결해주면 됩니다.
아주 깔끔하고 라즈베리파이를 탈착하는것도 간단합니다.
문제는 ramps보드나 LCD가 살아있어서 전원조작한다는 느낌이 전혀 안난다는것이네요...

 

 

USB로 ramps가 살아나는것을 방지하기 위하여 VCC라인을 끊은 USB케이블로 ramps와 연결하고 PS_ON도 라즈베리파이에서 컨트롤합니다. 라즈베리파이의 IO는 3.3V가 기본이라 TR로 간단한 스위치 회로를 만들어 주어야 합니다.
회로 만드는 법은 아래 참고. TR은 적당한 범용 스위치용을 써도 될듯.
https://www.instructables.com/id/Using-the-Raspberry-Pi-to-control-an-ATX-power-sup/

Using the Raspberry Pi to Control an ATX Power Supply

단점은 라즈베리파이 설치/분리가 조금 까다로워진다는 점이네요. vcc를 끊은 USB선으로 USB동작이 제대로 될지도 아직 검증되지 않았구요.
여기까지와서 생각인가 싶지만 USB연결 안되는것도 좀 그렇다는 생각이 들었습니다.
그래서... 

 

라즈베리파이랑 ramps를 UART로 연결하는 방법. 생각해보면 푸루사에 부착하는 라즈베리파이제로w도 이런 방식이 아닌가 싶네요. 자세히 조사하지 않아서 확실치는 않지만. 라즈베리파이는 3.3v이고 ramps는 5v라 레벨시프터가 필요합니다. 

단방향 레벨쉬프터

양방향 레벨쉬프터

제대로된 회로를 연결해서 쓰는게 좋겠지만 저항 두개로 5v TX만 전압 낮춰서 쓰는 경우도 많은듯 하네요.
그러나 검색해보니 라즈베리파이3 UART에는 여러가지 복잡한 이슈가 있더군요. 3에서 블루투스가 추가되면서 UART를 쓰기 위한 설정이 복잡해졌고 저전력모드에 들어가면 클럭이 다운되면서 통신속도가 변경된다고도 하고 보고 있자니 머리가... 손대기가 좀 꺼려졌습니다. 비디오스트리밍을 안쓰면 라즈베리파이제로도 괜찮다고 하는데 지금은 따로 IP카메라를 살 생각은 없는지라.


그래서 결론은 어떻게 되었는가.

따지고 보면 PLAN A'
ramps에는 USB로 전원공급. ramps보드에서 TR회로를 지나서 PS_ON에 연결.
전원버튼을 넣었는데 아무반응도 없는것도 좀 그렇더라구요.
PS_ON은 처음에 그냥 ramps에 연결했습니다만 ramps쪽에 전원투입후 완전 부팅이 되기전에 LOW 신호가 뜨는 모양입니다. 그래서 의도와 관계없이 스위치를 넣으면 처음에 팬이 돌아가다 멈추는게 신경쓰여서 TR회로를 지나서 신호가 반대로 돌아가게 바꾸었습니다.
처음의 의도와는 다르지만 12V 전체를 on/off하는 것으로도 의미가 있지 않나 싶네요.

현재는 테스트 단계라서 온오프가 빈번해서 그렇지만 나중에는 PLAN B로 바꿀지도 모르겠네요. 아니면 스마트콘센트를 달고 전원제어는 그냥 12V 절전용으로만 쓸수도 있구요.

 

현재 상태

구동부 조립 및 간단한 움직임 확인은 된 상태입니다. 아직도 이것저것 할게 많이 남았네요. 일단 y축 엔드스탑, 전자부 전후면 통풍구 그릴, 라즈베리파이 거치대 등을 작업해야됩니다.

아래부분 앞판과 뒤판에 환기구, AC소켓 및 스위치 타공을 하는데 한 이틀은 잡아먹은듯 하네요. 타공 넘 힘들어요. 그냥 공임비 주고 맏기는게 나을라나...근데 설계가 확실하게 나와야 공임을 맞기지...

atx파워를 그냥 넣기에는 높이가 안나와 분해해서 집어넣었는데 이걸로 일거리가 한가득 늘어나서 몇일을 까먹었는지 모르겠네요. 라즈베리를 그냥 넣을 수가 없어서 거치대가 필요한 상황이네요. 다음부터 작업할때는 ATX를 안쓰던가 통으로 넣어도 되게 공간을 넉넉하게 잡는걸로.

뒤판을 위 아래로 잘라놓지 않은거 후회중이네요. 구동부 작업중 걸리적 거리는데 AC콘센트가 여기 달려서 빼기도 뭐하고.

필라멘트센서랑 일부 부품은 투트리에서 질렀는데 얘들 대응이 개늦네요. 최근에 지른 알리스탠다는 배송은 거의 2주면 왔는데 얘들은 3주 꽉채울 기세임.

압출기는 정든 wade를 쓰고 싶긴한데 필라멘트센서랑 연결하기가 좀 거시기해서 그냥 타이탄 2개 쓰는걸로 결정.

슬슬 뚜껑,앞판용 투명판을 주문해야되겠네요. 아크릴이냐 PC냐 아직도 고민중.