GRBLHAL e Teensy 4.X

[Junior73]

Salve a tutti,
da tempo ormai sto seguendo periodicamente gli sviluppi del mondo Grbl verso piattaforme più prestazionali , con più funzionalità, più assi etc del comunque ottimo Arduino Uno.
Un qualcosa che si avvicini a Linux cnc per intenderci rimanendo però nel mondo Windows.
Oltre allo sviluppo del firmware Mega5x su Arduino Mega sto seguendo le implementazioni a 32bit di GrblHal. Sto aspettando infatti che UGS Platform Nightly Versione 2.0 implementi questi firmware e sembra che nella ultima versione del 2 Ottobre 2020 gli sviluppatori hanno iniziato a lavorarci(per Grblhal).

Per capire meglio cosa è Grbl HAL suggerisco di visitare questa pagina di Terjeio

https://github.com/terjeio/grblHAL

dove oltre ad una breve spiegazione potete trovare gli "hardware" compatibili con questo firmware

https://github.com/terjeio/grblHAL/blob ... /ReadMe.md

tra cui spicca per velocità e prestazioni la scheda Teensy 4.x (attualmente arrivata alla 4.1)

Qui entra in gioco un certo Phil Barrett che ha sviluppato una sorta di scheda di espansione per Teensy 4.1 con intefaccia anche Ethernet (molto interessante)

https://github.com/phil-barrett/grblHAL-teensy-4.x

La scheda è venduta a 25 dollari ma è sempre esaurita......da cui le mie domande:

- Senza aspettare la solita clonazione cinese è possibile secondo voi far produrre quella scheda ospite per Teensi 4.1?
Che numeri bisogna avere per ottenere un prezzo similare nel caso vari utenti del forum siano interessati facendo una sorta di gruppo di acquisto?

-Nei firmware caricabili che potete trovare qui

https://github.com/phil-barrett/grblHAL ... rebuilt.md

Cosa vuol dire a esempio quello evidenziato in neretto?

"5 assi eth quad enc" - 5 assi, Ethernet, encoder in quadratura


Link interessante sulle prime implementazioni del sistema...

https://hackaday.com/2020/11/11/teensy- ... rful-cncs/





Saluti

[hellfire39]

Ti rispondo ad un paio di domande:

per il circuito stampato, si può far produrre in Cina (es. pcbway.com). Sotto le dimensioni di 100x100 mm le schede non costano in cavolo. Al di sopra di quelle misure mi pare che costino intorno ai 5 euro l'una (ma ho visto che la scheda è 85 x 96 mm).
Più il DHL (lo sai, io sono impaziente!) che consegna in 3 giorni e costa circa 22€.

Rimane il secondo problema: saldare quei componenti. E' fattibile, ma è una rogna farlo a mano. Se qualcuno avesse un fornetto per il reflow sarebbe molto più facile.
Reperire i componenti è altrettanto facile, ad esempio tramite RS o Distrelec o Mouser, uno degli altri siti analoghi. Però è possibile che quelsti siti vendano solo pacchi di N componenti (10, 100, 1000).

Per quanto riguarda la domanda sull'encoder: encoder in quadratura significa
encoder con una interfaccia di tipo incrementale. Ha due segnali in quadratura (ovvero sfasati di 90°) che permettono di capire in che direzione sta ruotando l'albero dell'encoder.
Incrementale significa che l'encoder ti fornisce l'informazione del verso in cui sta girando ma non ti fornisce informazioni sulla posizione assoluta.
E, come al solito, wikipedia spiega meglio di me:
https://en.wikipedia.org/wiki/Incremental_encoder


Edit:
ho visto il preventivo su pcbway:
sono 43$ per 10 schede (5$), uno stencil per distribuire la solder paste (10$) e 28$ di shipping con DHL.
senza lo stencil sono 27$ sempre per 10 schede (5$ + 22$).

[Junior73]

Ciao Hell ,
ti ringrazio per la risposta. Dici che è quindi possibile riprodurre quella scheda per il Teensy o magari conviene aspettare che Phil Barrett tiri fuori maggiori numeri ? Mi pare che domani siano di nuovo disponibili. Al massimo riesco a saldare bene i contatti esterni (verdi) , la presa usb o ethernet ma per i componenti ho paura di commettere qualche errore. I cinesi non si muoveranno finchè non ci sono i "loro" numeri ed ho paura che la situazione rimanga in "stallo"per lungo tempo.Per l'encoder speravo in qualcosa di controllo della posizione costante ma è richiedere troppo...

La scheda completa già saldata te la fanno?

Vorrei invitare questo Phil Barrett o Tereio qui nel forum per chiedergli in particolare riguardo all'adozione come in Linux del TCP per i 5 assi ed lo sviluppo di plugin che già ci sono

https://github.com/terjeio/grblHAL/blob ... /README.md

con particolare attenzione per il plasma

https://github.com/terjeio/grblHAL/blob ... /README.md


Riguardo alla interfaccia o Gui come si suol dire come detto sto spettando che Ugs Platform 2.0 Nightly lo integri ma Tereio sta lavorando a Gcode Sender allo scopo

https://github.com/terjeio/Grbl-GCode-Sender

Questi i progetti fatti con Grblhal...dove c'è anche una particolare attenzione per i torni cnc e la sincronizzazione con motori ad induzione tramite i loro inverter...

https://www.grbl.org/projects

Considerazioni generali:

penso ragazzi che questi progetti free così interessanti vadano in qualche modo supportati , nel senso che possono facilmente entrare in fasi lunghe di stallo se gli sviluppatori non vedono alcun interesse da parte degli utenti del mondo cnc. Così se qualcuno è intenzionato a provare GrblHal possiamo chiedere direttamente a Phil Barrett un numero X di schede così da fare un unica spedizione e sopratutto creare un Thread dove confrontarci tra di noi e magari con gli stessi sviluppatori. La spesa mi pare sopportabile (e ve lo dice uno che spacca il capello in 4!!!



Saluti

[hellfire39]

Per quanto riguarda la autoproduzione della scheda, posso darti la mia esperienza personale.
Io saldo sporadicamente circuiti con componenti smded ho un saldatore ad aria. Non ho problemi a farli, ma ogni volta finisco per imprecare in aramaico antico con qualche componente
Qui ci sono anche un paio di IC con passo di mezzo millimetro. Quelli non ho mai provato a saldarli.

Rifare la scheda è facilissimo perché l'autore ha messo a disposizione i file gerber che sono sufficienti per ordinare le schede.

Io avrei poca voglia di mettermi a saldare N schede come questa. Dovrei essere proprio motivato per farne anche una per me. A meno che non mi procuri un fornetto per il reflow, che, se da un lato vorei comprarlo, dall'altro non è tra le spese programmate in questi mesi.

A me sembra che 25€ possa essere un prezzo onesto per quelle schede. Non ho fatto il conto, ma penso che una decina di euro di componenti ci sia!

[Junior73]

Sto cercando di contattare Phil Barrett per capire alcuni aspetti della scheda ospite .Inoltre vorrei capire se continuerà a fare piccole vendite su Tindie dagli Stati Uniti oppure c'è qualche store cinese interessato ....come pure gli stessi

https://www.pjrc.com/store/teensy41.html

in modo che si possa acquistare facilmente il pacchetto Teensy + scheda ospite in una sola spedizione.

Nel mio caso per la prima cnc avrei necessità di una scheda multiasse che supporti diverse funzionalità ed in particolare :

-Fresatura a 3-4-5 assi
-Taglio Plasma con Thc futuro
-Diodo laser
-Tornitura

Inoltre ho in mente di usare anche la parte posteriore del ponte fisso con altre funzionalità (doppio X con altro Z). In sostanza la scheda della planetcnc a 9 assi potrebbe fare al caso . 9 assi da far funzionare "alternativamente" con file di configurazione diversi da caricare alla bisogna a seconda del tipo di lavorazione.Ma nel frattempo il clone cinese Mdk2 sembra non essere più in produzione .


Purtroppo se non c'è un supporto della parte hardware a basso costo questi progetti open source vanno a finire nel dimenticatoio . Lo stesso Linuxcnc a mio parere continua a non essere molto diffuso per questi motivi. Anche Grbl Arduino semplice senza la "complicità" cinese non avrebbe raggiunto i risultati che sappiamo.

Saluti

[Junior73]

Aggiungo solamente i "contatti" pubblici che stanno avvenendo tra gli sviluppatori di Ugs platform (non la classic) e Phil Barrett /Tereio per il supporto a Grbl Hal di questo software che a mio parere è andato oltre ogni aspettativa per funzionalità , plugin , etc che continua ad essere sviluppato (ultima versione del 2 ottobre 2020 dove hanno aggiunto ancora diverse funzioni utili).

Metto il link di ugs

https://github.com/winder/Universal-G-Code-Sender

e della discussione ....

https://github.com/winder/Universal-G-C ... ssues/1468

Saluti

[hellfire39]

Quale sono gli aspetti della scheda che non ti sono chiari?

[phil from seattle]

Buongiorno! Il mio italiano non è molto buono quindi ti prego di perdonarmi usando l'inglese.

I am the developer of the Teensy 4.1 grblHAL breakout board (T41BB) and will try to answer any questions people have.

I have had a lot of interest in the T41BB and have been selling quite a lot. Sadly, I have been out of stock. But, good news. I just received more stock and have about 40 with more boards coming next week. Yesterday I spent the entire day packaging up orders. I do ship to Italy and maybe when Covid is over I will hand deliver some (maybe a joke? maybe not, Io amo l'Italia).

I will continue to sell the T41BB as long as people want to buy one. I am also designing a new version with some additional features.

I have looked into being a distributor for Teensy but I am too small for them. There are European distributers of the Teensy 4.1, perhaps that would cost less shipping?

Yes, we are working with the UGS developers and they have one of my boards. They are making very good progress.

You might also want to look at ioSender if you are using Windows. It is a very well done GCode sender from the developer of grblHAL.

Yes, soldering the TSSOP package is tricky. If you use a lot of flux, a drag solder technique works pretty well and then solder wick to cleanup the solder bridges. After about 10 of them I got fairly good. If a surface mount part has legs, it can be soldered by hand. It would be possible to take the Eagle files and change them to a larger chip like the SOIC20. But, there are some little SOT chips that are hard to solder and don't have equivalent large packages.

I am happy to answer any other questions you might have.

addio!

Some links for you.
Teensy 4.1 grblHAL breakout board.
grblHAL repository
ioSender
Teensy Italian Distributor

[Junior73]

Ciao Phil,
benvenuto in questo forum. Sono Luciano e rinnovo i complimenti fatti per la tua scheda. Continuo ad usare l'italiano , cercando di usare termini facilmente traducibili nella lingua inglese.

Distribuzione della tua scheda:

Sarebbe bello avere un distributore Europeo del prodotto ma credo che i numeri di vendita sono ancora troppo bassi. La crescita di GrblHal è molto legata alla disponibilità della scheda possibilmente a basso costo. Siamo abituati ad usare versioni cinesi di Arduino Uno , Arduino Mega etc .
Grbl deve avere uno sviluppo futuro .....

Aspetti tecnici della scheda e di GrblHal e relative domande

- Il TCP di linuxcnc sarà supportato per i 5 assi anche da GrblHal ? Forse è una domanda da fare a Tereio.

- Si è raggiunto il numero massimo di entrate/uscite o è possibile aggiungere moduli di espansione ?

Mi fermo qui per il momento. Scrivi pure in inglese. Se vieni in Italia vivo vicino ad Assisi (San Francesco) in Umbria.

@Hellfire

Hell vorrei chiedere a Phil ( ma non so come spiegarlo ) se è possibile secondo lui avere un controllo della posizione a basso costo sugli assi lineari x ed Y. Una riga ottica o altra diavoleria che controlli movimenti non interpolati ...faccio un semplice esempio:

Devo fare 2 fori a distanza di 50mm dove la prima posizione è già lo zero pezzo e si trova al centro del foro:

G1f20Z-3 (faccio il foro)
G1f500Z3 (risalgo a 3mm)
G1f200X50 (mi muovo di 50mm a destra)
...
A questo punto prima di fare il foro il programma mi deve confrontare la posizione reale leggendo una fonte esterna come riga ottica etc con la posizione scritta nel Dro del programma stesso e compensare del numero di passi necessario a seconda dell'errore di posizionamento .
Si tratta in pratica di automatizzare un processo che di solito viene fatto manualmente con i visualizzatori di quota nelle frese manuali , torni etc.

Saluti

[Junior73]

@tecno67

Salve ragazzi!

La moglie quest'anno ha deciso finalmente di regalarmi per Natale qualcosa di relativo ad i miei hobby, ed io ho optato per una Teensy 4.1, dato che ho visto che esiste una libreria 'accel-stepper' migliorata per questa scheda che complice la velocità di 600MHz ed i 32bit, promette faville.
Oggi cercando in rete informazioni circa il fatto che GRBL potesse girare anche su questo micro, ho visto che GRBL è stato sviluppato per processori AVR, quindi teoricamente nulla da fare, ma poi mi sono imbattuto in questo https://hackaday.com/2020/11/11/teensy- ... rful-cncs/.

Sembrerebbe che sia stata realizzata una versione di GRBL adatta a girare su TEENSY 4.1 e che sia pure stato sviluppato un HW di interfaccia tra il micro ed il resto dell'HW in grado di pilotare fino a 5 assi con frequenze dell'ordine di 160KHz, il tutto con un costo intorno ai 30€ per la Teensy ed i 20$ per l'interfaccia. Dato che GRBL è free... Se funziona bene è veramente interessante.
La cosa sembra pure fresca-fresca (l'articolo è datato 11 novembre 2020), vi chiedo se qualcun'altro la conosce già e magari l'ha pure provata?

Parlavi di una libreria ACCEL-Stepper" migliorata ma quindi la vuoi caricare sul teensi 4.1 collegandolo direttamente al driver?


Per le schede di Phil sto cercando di capire quanto di Linuxcnc vogliono portare su Grblhal. Mi sembra un progetto superiore a Grbl Esp32 che comunque avevo preso in considerazione. Tra i micro supportati secondo te c'è qualcosa di valido in realzione al costo?

A partire da agosto 2020, gbrlHAL è stato portato su 13 diversi microcontrollori:

ST Microsystems STF32F1xx (pillola blu)

ST Microsystems STM32F4xx (pillola nera)

Sistemi Espressif ESP32

NXP Semiconductors iMRXT1062 (Teensy 4.x)

NXP Semiconductors LPC1768 / 1769

Texas Instruments MSP430F5529 (16 bit)

Texas Instruments MSP432

Texas Instruments MSP432E401Y

Texas Instruments TMC123

Texas Instruments TMC129x

Cypress Semiconductor PSoC5

Microchip SAM3X8E (Arduino Due)

Microchip SAMD21 (Arduino MKRZERO)

Saluti

[tecno67]

Parlavi di una libreria ACCEL-Stepper" migliorata ma quindi la vuoi caricare sul teensi 4.1 collegandolo direttamente al driver?

Poche idee e molto confuse!

Ti spiego meglio: Ultimamente m'è presa l'idea di realizzare un sistema per poter muovere manualmente gli assi della fresa anche senza PC ma in questo caso mi occorre una indicazione di posizione (che pensavo di rilevare con un encoder) ed un sistema in grado di generare gli step per i driver oltre che un volantino. Di li o cominciato a 'pacioccare' un po con Arduino UNO dato che mi ero pure sbizzarrito qualche tempo fa con la lettura degli encoder che però ha suoi limiti... con l'UNO. Intanto che cercavo su questo argomento, mi ero imbattuto nel sito (PJRC) del creatore delle Teensy oltre che di una libreria encoder e già mi era piaciuta, ma allora, non avevo ancora notato la 4.1 coi suoi 600MHZ... vista quella, ho visto pure la libreria 'Accel-stepper' migliorata... di li ha cominciato a frullarmi qualcosa nel cervello e nel frattempo è arrivata la domanda della moglie per il Natale... Preso l'occasione al volo e deciso per la Teesy 4.1... Continuando a pensare al problema iniziale, mi viene l'idea... 'E se parto dal GRBL? (anche se non avevo ancora in mente nulla di preciso) ... cerco su internet se si può far girare anche sulla Teensy che è una scheggia ed ecco che mi imbatto nel sito da me citato... A questo punto mi dico il micro c'è lo ho, l'HW anche molto più veloce della mia modesta MK1 pure, vai che mi diverto un po ed eccomi qua a chiedere informazioni, tra l'altro su una cosa (GRBL) che non ho mai provato ad installare nemmeno sull'Arduino UNO.

Che testa bacata che ho!

[tecno67]

In effetti l'intenzione era quella di cominciare a giocare un po con la Teensy (quando arriverà) e da quel che vedo la scheda di Phill Barrel potrebbe essere anche usata a prescindere dall'uso di GRBL dato che in fondo, pur essendo fatta molto bene, da quel che vedo è solo un buon HW di interfaccia tra il micro, i driver, i relè ecc. ecc. , ma il lavoro in definitiva lo fa la Teensy col grblHAL mi sembra di capire.
Quindi le due cose non devono necessariamente andare assieme... si potrebbe provare qualcosa per impratichirsi col GRBL pure senza questa scheda, come pure si può anche prescindere dal GRBL ed usare comunque la scheda di Barrel, soprattutto a quel prezzo anche per fare altro. (Non me ne voglia il povero Phill per la banalizzazione che ho fatto del suo stupendo lavoro)

Per la domanda sui micro, direi che non sono la persona più adatta a rispondere dato che la mia conoscenza attuale dei micro, peraltro ancora modesta, si ferma al povero Arduino UNO con cui mi diverto a giocare quando posso.

[Junior73]

Domanda:

tecnicamente , ritrovando i pin di connessione Step and Dir di GrblHal sul Teensy ,è possibile collegarci direttamente un driver tb6600, DM542, DM556 etc come faccio con Arduino UNO?

Penso si possa provare a caricare il firmware di GrblHal sul teensy 4.1 per poi provare a connetterlo con Gcode Sender dello stesso Tereio . Magari si può simulare qualche Gcode.

Fai un fischio quando ti arriva il regalo.

Saluti

[hellfire39]

Si e no.
Innanzitutto tieni conto che le uscite del Teensy sono a 3,3V.
Quindi devi assicurarti che quella tensione sia sufficiente per pilotare il driver. Soprattutto dove è presente un fotoaccoppiatore con resistenza già integrata.
Io l''ho fatto per fare delle prove in passato (mi serviva proprio mandare impulsi a frequenza elevata con rampa di accelerazione e il povero Arduino non riusciva ad andare su con la frequenza, sempre utilizzando AccelStepper).

Quindi, si ci puoi provare ed è probabile che non abbia problemi a farla funzionare.
Di contro, avere un'elettronica a valle come quella in oggetto aumenta molto l'affidabilità del tutto perché "condiziona" i segnali in ingresso ed in uscita.
Quindi aiuta a ridurre i disturbi, ad avere un segnale pulito e a pilotare correttamente i driver.

[Junior73]

O.k. Hell se ti capita di provare ...dal programma i pin sembrano dichiarati

Codice: Seleziona tutto

#define X_STEP_PIN      0
#define X_STEP_PIN      2
#define X_DIRECTION_PIN 1
#define X_DISABLE_PIN   2
#define X_DISABLE_PIN   0
#define X_LIMIT_PIN     GPIO_NUM_36

#define Y_STEP_PIN      4
#define Y_DIRECTION_PIN 5
#define Y_STEP_PIN      5
#define Y_DIRECTION_PIN 4
#define Y_DISABLE_PIN   7
#define Y_LIMIT_PIN     GPIO_NUM_39

#define Z_STEP_PIN      8
#define Z_STEP_PIN      10
#define Z_DIRECTION_PIN 9
#define Z_DISABLE_PIN   10
#define Z_DISABLE_PIN   8
#define Z_LIMIT_PIN     GPIO_NUM_34

#ifdef A_AXIS
#define A_STEP_PIN      12
#define A_DIRECTION_PIN 13
#define A_STEP_PIN      13
#define A_DIRECTION_PIN 12
#define A_DISABLE_PIN   15
#define A_LIMIT_PIN     GPIO_NUM_35
#endif

#ifdef B_AXIS
#define B_STEP_PIN      16
#define B_STEP_PIN      18
#define B_DIRECTION_PIN 17
#define B_DISABLE_PIN   18
#define B_DISABLE_PIN   16
#define B_LIMIT_PIN     GPIO_NUM_32
#endif

#ifdef C_AXIS
#define C_STEP_PIN      20
#define C_DIRECTION_PIN 21
#define C_STEP_PIN      21
#define C_DIRECTION_PIN 20
#define C_DISABLE_PIN   23
#define C_LIMIT_PIN     GPIO_NUM_33

Saluti