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[GUIDA] Collegare e configurare il sensore BLTouch su DuetWifi

In questa guida vedremo come collegare e configurare correttamente un sensore BLTouch (o clone 3DTouch) con la scheda DuetWifi.

A differenza della precedente guida alla configurazione della DuetWifi attraverso il configuratore online, in questa guida procederemo ad una configurazione manuale al fine di spiegare in maniera dettagliata i comandi GCODE che impartiremo. Ciò nonostante, la configurazione che otterremo sarà la medesima.

Requisiti

Partiamo subito dal capire cosa ci occorre per collegare il sensore BLTouch/3DTouch alla DuetWifi. Può sembrare scontato ma c’è delle piccole accortezze a cui fare attenzione.

Bene, ovviamente ci servirà il sensore… già, ma quale? Sono tutti uguali? La risposta è semplice: no! Sostanzialmente ci troviamo di fronte a due scelte: originale o cloni.

Il sensore originale è il BLTouch della Antclabs giunto ormai alla sua terza revisione (V3.1) che potete acquistare al seguente link.

Antclubs BLTouch

Senza troppi giri di parole, esso è il sensore più preciso ed è quello che vi darà i risultati migliori nel tempo oltre il fatto che non vi abbandonerà tanto presto. Inoltre supporta nativamente l’uscita logica a 3.3V oppure 5V.

Esistono poi innumerevoli cloni sui mercati cinesi, il più famoso è il 3DTouch. Questi cloni sembrano all’apparenza identici all’originale… ma non lo sono. La maggior parte di essi soffre di uno o più dei seguenti problemi (spesso tutti quanti insieme):

  • Non supportano i 3.3V
  • Non sono precisi nelle letture
  • La sonda cade durante gli spostamenti
  • Si smagnetizzano nel tempo
  • Hanno dimensioni diverse

Se proprio non potete acquistare l’originale vi consiglio di acquistare un buon clone, tra essi suggerisco il seguente sensore: 3DTouch della TriangleLab.

Clone TriangleLab 3DTouch

Se decidete di acquistare il sensore originale o un buon clone (come quello suggerito) non vi occorre altro (se non la DuetWifi), tuttavia se decidete di acquistare un sensore di bassa qualità che supporta unicamente l’uscita logica a 5V allora vi ritroverete nella seguente situazione:

  • Se possedete una DuetWifi 1.04 non vi occorre altro in quanto questa revisione tollera i 5V
  • Se possedete una DuetWifi 1.03 o inferiore vi occorre una resistenza da 240 Ohm (in alternativa anche da 220 Ohm va bene).

Ciò sarà necessario per abbassare la tensione dell’uscita logica da 5V a 3.3V (o poco meno): se non lo fate friggerete la DuetWifi!

Collegare il sensore BLTouch alla scheda DuetWifi

Giunti a questo punto siamo finalmente pronti a collegare il sensore BLTouch alla DuetWifi. In questa guida seguirò lo schema semplice senza tener conto di espansioni aggiuntive come la scheda Duex.

Partiamo con il modificare il sensore per farlo lavorare a 3.3V sull’uscita logica. Ricordo che questa modifica è necessaria solo per DuetWifi 1.03 o inferiori. Se avete la DuetWifi 1.04 potete saltare questo passaggio.

Modificare BLTouch Originale o cloni con pista logica

Premessa: se avete acquistato la nuova revisione del BLTouch originale (V3.1) non è più necessario modificare il sensore, la pista logica non è più presente.

Osservando il retro del vostro sensore originale vedrete che è presente una piccola pista logica: tagliandola con un bisturi/taglierino, ovvero spezzando il collegamento tra i due pad, il sensore manderà in uscita un segnale a 3.3V.

La pista logica potrebbe essere in altre posizioni, dipende dalla revisione o dal clone

Modificare 3DTouch Clone senza pista logica

Se disponete di un sensore senza pista logica allora dovrete saldare la resistenza da 240 Ohm tra il filo bianco ed il filo nero, in moda da abbassare la tensione intorno ai 3.3V. Ricordo che una resistenza da 220 Ohm può andar bene, in ogni caso si raccomanda la 240 Ohm.

Le resistenze non hanno polarità, potete saldarla in qualsiasi direzione tra il filo bianco ed il filo nero

Schema dei collegamenti BLTouch su DuetWifi

Abbassata la tensione d’uscita del segnale a 3.3V possiamo finalmente passare al collegamento fisico del sensore alla DuetWifi.

Osservando bene il sensore (non faremo più distinzione tra originale e cloni) noterete che tutti i fili hanno un colore diverso:

  • Bianco e Nero: Z endstop (questa è l’uscita a 3.3V)
  • Arancione: Segnale PWM per comandare il sensore
  • Rosso: +5V
  • Marrone: GND

Infine, colleghiamo il tutto alla DuetWifi seguendo questo schema:

Schema collegamento BLTouch/3DTouch su DuetWifi

Fatto ciò siamo pronti per iniziare la configurazione del firmware.

Se per qualche motivo utilizzate già il pin numero 8 (HEATER3) potete utilizzare in alternativa uno dei seguenti pin:

  • Pin 13 (HEATER4)
  • Pin 18 (HEATER5)
  • Pin 23 (HEATER6)
  • Pin 31 (HEATER7)

Ricordatevi solo di cambiare i successivi comandi in accordo al pin utilizzato al posto dell’HEATER3 utilizzato in questa guida.

Configurazione del sensore

Terminato il collegamento del sensore possiamo passare alla configurazione del firmware.

Modificare il config.g

Iniziamo con il modificare il config.g principale dove descriveremo il tipo di sensore ed i suoi parametri.

Nell’esempio ipotizzo un’area di stampa di 220 x 220 e che la sonda del BLTouch sia posizionata a 10mm a destra dalla punta dell’ugello.

; Endstops
M574 X1 Y1 S1           ; Endstop normali su X ed Y

; Z-Probe
M574 Z1 S2              ; Sensore su Z
M307 H3 A-1 C-1 D-1     ; HEATER3 disponibile come segnale PWM
M558 P9 H5 F120 T6000   ; Z Probe in modalità BLTouch (P9), altezza e velocità
G31 P500 X10 Y0 Z2.5    ; Valore di trigger, posizione relativa al nozzle, Z Offset
M557 X10:220 Y0:220 S20 ; Area raggiungibile per mesh grid divisa per 20mm

Nel caso abbiate utilizzato un altro pin per il PWM dovete modificare il valore di H nel comando M307.

Tutti gli altri valori che ho commentato vanno modificati sulla base della vostra configurazione hardware.

Per approfondire vi rimando alla documentazione del G-CODE della Duet.

Modificare deployprobe.g

Modifichiamo il file deployprobe.g per far sì che venga estesa la sonda del BLTouch. Questo file verrà invocato automaticamente grazie all’utilizzo della modalità P9 del comando M558.

M280 P3 S10 I1 ; Il valore di P rappresenta l'HEATER utilizzato

Modificare retractprobe.g

Vale quanto spiegato per il deployprobe.g, ma in questo caso verrà retratta la sonda.

M280 P3 S90 I1 ; Il valore di P rappresenta l'HEATER utilizzato

Modificare homeall.g

Modifichiamo il file homeall.g in accordo alla nostra configurazione. Possiamo ignorare la parte relativa all’homing di X ed Y e modificare unicamente quella relativa a Z.

Assicuriamoci soltanto di alzare leggermente la sonda prima di utilizzarla (ad es. di 10mm).

; Homing X/Y, da ignorare
G91
G1 Z10 F6000 S2    ; Alzo di 10mm
G1 S1 Y305 F9000
G1 S1 X305 F9000
G1 X-5 Y-5 F9000
G1 S1 X305 F360
G1 S1 Y305 F360

; Homing Z con BLTouch
G90                ; Posizione assoluta 
G1 X100 Y110 F6000 ; Posiziono la sonda al centro del piatto 
G30                ; Sondo il piatto con il BLTouch

Modificare homez.g

In maniera analoga, homez.g effettuerà l’homing di Z utilizzando il BLTouch a patto di aver effettuato in precedenza l’homing di X ed Y.

G91                ; Posizione relativa
G1 Z10 F6000 S2    ; Alzo di 10 mm
G90                ; Posizione assoluta 
G1 X100 Y110 F6000 ; Posiziono la sonda al centro del piatto 
G30                ; Sondo il piatto con il BLTouch

Verificare il funzionamento

Possiamo infine verificare che tutto funzioni effettuando l’auto homing della stampante, non dovrebbero esserci sorprese.

Prima di procedere vi consiglio di provare questi ulteriori comandi da inserire nella console per verificare manualmente che il sensore risponda correttamente ai segnali PWM inviati. Come sempre P3 indica l’HEATER3.

M280 P3 S160 I1 ; Resetta il sensore e retrae la sonda
M280 P3 S10 I1  ; Estende la sonda
M280 P3 S90 I1  ; Retrae la sonda
M280 P3 S120 I1 ; Effettua il self-test automatico

Ultimi accorgimenti

Di seguito vi lascio una lista di accorgimenti per il sensore BLTouch su DuetWifi che non fanno mai male:

  • Controllate con un multimetro che il segnale di uscita sia 3.3V.
  • Per modificare lo Z-Offset dovete cambiare il parametro Z del comando G31 in config.g.
  • Se i segnali PWM non funzionano provate a cambiare il parametro I1 in I0 nei comandi M280.
  • Una volta configurato il sensore potete generare la mesh grid dando il comando G29. Verrà generato il file heightmap.csv nella SD contenente la mesh.
  • Se la soglia di trigger (P500 in G31) è troppo alta potete abbassarla con il valore che leggete in DWC.