Wlan für den 3D-Drucker: ESP3D mit ESP01 am RAMPS 1.4 mit Repetier Firmware

Wie man ESP3D als Wlan-Erweiterung für den 3d-Drucker mit repetier-firmware aufsetzt.
Heute im Schnelldurchlauf stichpunktartig.
Los gehts:

esp3d
Kaufen:

  • esp-01 schwarze Platine (1Mbyte Fash, die blauen haben nur 0,5MB)
  • esp-01 Adapter -> Pegelwandler 3,3V/5V
  • esp-01 Programmer (es geht auch ein normaler Usb-seriell-wandler mit 3,3V Logikpegel und eine 3,3V spannungsversorgung, ESP ist nicht 5V-tolerant!)
  • Stiftleisten und Dupont-Kabelbrücken

Danach:Brücke am USB-Programmieradapter nachrüsten GPIO0 nach GND für Programmiermodus

Installieren:Arduino 1.8.3 für Linux, Boardverwalter-URL, ESP8266 4.1
Ordner $home/Arduino/tools anlegen
ESP8266FS herunterladen und nach $home/Arduino/tools/ESP8266FS/tool/esp8266fs.jar entpacken
esp3d 1.00 (enthält web-gui 1.0) oder aktuelles release
https://github.com/luc-github/ESP3D/releases
release nach $home/Arduino entpacken
/ESP3D-1.0/esp3d/esp3d.ino öffnen

Arduino-IDE starten und folgendes einstellen:

Board „generic esp8266“ auswählen
flashmode: QIO
flashsize: 1M(144k)
crystal: 26Mhz
flash: 40Mhz
CPU: 160Mhz
Builtin LED: 2
wenn vorher etwas anderes auf dem ESP war im zweifelsfall „Erase Flash: all flash contents“ wählen (Bei späteren updates nur die firmware überschreiben)
ESP01 auf den programmer stecken
Programmer an USB anstecken
ggf. mit sudo dmesg in der Konsole nachsehen welches USB-Device dazukam (/dev/ttyUSB0)
Port in arduino IDE einstellen

Sketch uploaden
Programmer abziehen und wieder anstecken

->Werkzeuge: ESP8266 Sketch Data Upload ausführen
(wenn man das vergisst hat der Webserver keine Webseite/index.html)

Programmer vom Usb abziehen und ESP01 auf ESP01 Adapter umstecken
5V anlegen und 15 Sekunden warten.
Wenn kein Wlan-device namens ESP3D auftaucht nochmal neu flashen

Wenn Wlan-device auftaucht mit diesem Verbinden und Erstkonfiguration durchführen. (Die hier eingegebenen Parameter kann man später noch ändern). Es ist sinnvoll den ESP ins eigene Wlan zu integrieren.
Der Wlan-schlüssel des inititalen Wlans ist 12345678
Es erfolgt dann eine Umleitung über captive portalseite zum ESP3D Webserver. (wenns funktioniert). Alternativ manuell http://192.168.0.1 öffnen (manchmal ist es ein anderer Adressbereich, dann z.b. mit Android und fffing app das Netzwerk scannen um die richtige IP herauszufinden, oder die eigene Adresszuweisung anzeigen und die Gatewayadresse verwenden)

Über die Einrichtungsseite kann das Wlan im ESP auf Clientmodus umgestellt werden, und der WPA-Schlüssel eingegeben werden. Nach einem Neustart wird der ESP dann Teilnehmer im Lokalen Wlan-Netzwerk.

Jetzt Firmware vom Drucker anpassen:
-> repetier fw
-> configuration.h
„define BLUETOOTH_SERIAL“ von -1 (aus) auf 2 ändern.
Baudrate setzen. ich empfehle 115200. 230400 hatte bei meinen Geräten nicht funktioniert, 250000 hat funktioniert. Schneller ist im Prinzip besser fürs hochladen von Gcode auf die SD-Karte über Wlan. In der Praxis macht es kleinen großen Unterschied.
Diese Baudrate ist nur für die Schnittstelle zum ESP und ändert nicht die Baudrate auf dem USB-Seriell-anschluss, da es sich dort um ein anderes UART im Atmega handelt.

Drucker-arduino neu flashen

Aux4 pin 18 und 17 und 1 und 2:
Pin 1: +5V
Pin 2: GND
Pin 17: TX-Leitung vom esp01-adapter
Pin 18: RX-Leitung vom esp01-adapter

Wenn hier der „smart adapter“ vom Display bereits aufsteckt, dann auf den den Adapter oben auf die 4 Lötstellen noch Pinleisten auflöten. (Bei angestecktem Display bitte erst mal bis zu Ende lesen)

esp3d
esp3d

Repetier host konfigurieren
->konfiguration->druckereinstellung

  • Vorhandenes Setup auswählen. neuen Namen eintragen, z.b. esp3d-drucker (speichert eine Kopie des aktuellen Druckerprofils unter neuem Namen)
  • Verbindungsart TCPIP wählen, ip-adresse des esp01 eintragen. (am besten feste ip im esp01 verwenden)
  • port: 8888
  • transferprotokoll: ASCII (!)
    repetier protokoll ist nicht plain ascii und wirft fehler bei der verbindung, weil esp3d zwar transparentes seriell macht, aber nur für plaintext. binärdaten werden nicht transparent übertragen.
  • empfänger cachegröße: 63 (!)

speichern->ok.

Mit Drucker über Wlan verbinden und freuen.
Es darf nur entweder Wlan ODER Usb verwendet werden, sonst gibts Verluste auf der Verbindung.

Nachtrag: der ESP8266 braucht Strom zum arbeiten. Das belastet die 5V Rail in der Druckerelektronik zusätzlich. Der originale AMS1117 ist eh schon überlastet wenn am RAMPS noch ein Smartcontroller angeschlossen ist. Sollte das Arduino mega2560 noch keine externe 5V versorgung bekommen haben, dann ist jetzt der richtige Zeitpunkt dazu.

was noch so schief ging:

    • die Arduino-IDE findet die eigenen Libs für den esp8266 unter Windows (xp) nicht, weil in der deutschen Lokalisierung die Pfadnamen zu lang sind „c:\Dokumente und Einstellungen\..“
    • der Esp01-adapter den ich zuerst verwendete war kaputt: auf der Leiterplatte fehlte eine Durchkontaktierung.
    • Die Doku des esp3d ist falsch, was den Anschluss am Ramps anbelangt. Auf den markierten Pins sitzt bereits der USB-anschluss und belegt die Schnittstelle. (Ja man kann da stumpf mit drauf gehen, und wenn der Seriell-pegelwandler niederohmiger ist als die Schutzwiderstände am Usb-seriell-wandler auf dem Arduino-mega-board, dann setzt er sich durch mit seinen Pegeln… nur weil das vielleicht funktioniert, ist es aber trotzdem scheiße)
    • Der Upload der GUI über die Web-upload-funktion auf dem leeren Webserver in form der index.html.gz datei schlug fehl (aktueller firefox) und der Webserver machte irgendwelchen Murks oder war dann gar nicht mehr erreichbar. Die hochgeladene 70 kbyte große Datei wurde zunächst direkt nach dem Upload als 2kb angezeigt und dann nach wenigen Sekunden gar nicht mehr.
    • Das auf einem extra dafür gekauften Programmer die brücke nicht vorhanden ist um den Esp in den Programmiermodus zu versetzen muss einem auch erst einmal erklärt werden.
    • ältere Versionen von ESP3D lassen sich in Arduino 1.8.3 mit esp2.2 oder 2.4 nicht bauen
    • richtige Datenblätter für den esp8266, wo z.b. auch mal steht wieviel Strom ein GPIO „sourcen oder sinken“ kann, sind nicht so leicht zu finden (ich hatte aufgegeben)
    • RAMPS verwendet die uart2-pins D16 und D17 nicht, leider stellt sich aber heraus das das fullgraphic-smartcontroller Display da zwei Leitungen drauf hat.
    • nach einem Update von repetier 0.92.8 auf 1.0(.1, .2, .3) ist das Uart 2 in der firmware kaputt. Ich habe im repetier-supportforum einen Bugreport dazu angelegt, aber nach Monaten noch keine Reaktion dazu bekommen.
      https://forum.repetier.com/discussion/5317/second-uart-for-bluetooth-isnt-working-after-upgrade-from-0-9-2-to-1-0-1

Nachtrag:
Fullgraphic Smartcontroller mit ESP3D am UART2 unter repetier fw 0.92 gemeinsam betreiben
Leiterbahnen D17 und D16 unterbrechen

esp3d

esp3d

Brücken zu D39 und D43 löten
esp3d

esp3d

Leider ist das Foto unscharf, der Zettel von vor Monaten war jetzt aber nicht mehr lokalisierbar.

repetier firmware 0.92.
Datei ui.h
abschnitt ramps
pins neu zuordnen. (pinnummern und Zeilennummern siehe auch im verlinkten bugreport)

 

Viel Erfolg!

Lebenszeichen und kleine MosFET module.

Eine ganze Weile war hier nichts zu lesen, was nicht daran liegt das es nichts zu berichten gäbe. Mir fehlte nur einfach die Lust dazu.

Ich fange mal an mit einer Marktlücke. Wenn man mit Mikrocontrollern (auf fertigen Leiterplatten mit Pinleisten) bastelt, stößt man immer mal wieder auf das Problem, das man mehr als ein paar Milliampere schalten möchte.

Oft wären 1..2 Ampere schon fein. Die Portpins geben solche Ströme aber nicht her. Wenn man nun die „üblichen Verdächtigen“ nach kleinen Mosfet-modulen abgrast stellt man fest, das die nur „größere“ haben. Also dann gleich mit 10+ Ampere für nicht unter einsfuffzich.

Die sind dann groß, und haben dicke schraubklemmen, und irgendwie brauchts das oft gar nicht. Etwas kleines mit Stiftleisten, mit einem klecks Heißkleber hingepappt, das wär doch gut genug. Ohne die Schraubklemmen und den großen Transistor müsste das auch nur paar cent kosten.

Also meine Suche ergab: Gibts nicht.

Also wird da wohl ein kleines Zwischenprojekt draus. Ich habe mich für Ao3400 Mosfets im SOT-23 Gehäuse entschieden.

Minimosfet

Eckdaten (Maximalwerte aus dem Datenblatt): 30V/5A/33mOhm@4,5Vgs

Wenn man also einmal realistisch bleibt, sollten 2-3 Ampere machbar sein mit dem Winzling. Es braucht also noch einen Entladewiderstand für das Gate, damit der Mosfet auch definiert aus ist wenn das Gate offen ist, und ja, eine LED zur Kontrolle wäre auch toll.

Das alles auf eine daumennagelgroße Platine, Stiftleiste drann, und fertig ist das Modul. Müsste nur noch jemand bauen. Nun, die Recherche war ja, das das keiner baut. Muss ich wohl selber.

Dabei bietet sich natürlich die Gelegenheit endlich mal die neuen Werkzeuge auszuprobieren. Das wäre eine Billo-Heissluftlötstation „858D“ und eine Ausdrückpresse für 10ccm Spritzen mit Lötpaste oder Flussmittelfüllung.

Minimosfet

Der manuelle Auftrag der Lötpaste ist etwas tricky, weil die lieber an der Nadel als an der Leiterplatte kleben möchte. Dosiernadeldurchmesser ist auch kritisch. Ich kam dann mittelmäßig gut zurecht nachdem ich die Platine vorher mit Kolophoniumlösung klebrig gemacht hatte. Die Bauteile werden dann einfach mit der Pinzette in die Lötpastenblobs eingedrückt.

Nach dem Aufschmelzen mit Heißluft sieht es doch ganz ordentlich aus, da die Bauteile durch die Oberflächenspannung vom verflüssigten Lötzinn sich auf den Pads ausrichten. Mangels Lötstopplack auf meinen selbstgemachten Platinen zieht sich der Mosfet etwas schief durch das auf die Leiterbahn abfließende Zinn, aber damit kann ich leben. Weniger Lötpaste würde helfen, ist aber manuell schwer reproduzierbar aufzutragen.

Minimosfet

Alles in allem soweit ein Erfolg.

(Das Layout ist mit KiCad erstellt, falls es jemand nachbauen mag:[Minimosfet-Kicad.zip, 215kB]

Staubsaugeradapter Bosch Exzenterschleifer PEX 270A

Vor ein paar Jahren habe ich mir den Exzenterschleifer Bosch PEX 270A gekauft. Das ist ein Gerät der „Heimwerkerklasse“, da ich jedoch nicht viel mit Holz mache sollte dieser ausreichen.

Bei dem Gerät ist ein Staubfilter zum Auffangen des Schleifstaubs im Lieferumfang. Der Staub soll dabei durch die Löcher im Schleifpapierblatt abgesaugt werden, und mit dem Luftstrom in den Staubfangbehälter geblasen werden. Das funktioniert so „mittel“.

Den aufgefangenen Holzstaub kann man gut gebrauchen, um Holzkitt selbst herzustellen. Dazu vermischt man den Holzstaub mit einem Bindemittel, z.B. Knochenleim oder Schellack, notfalls mit Holzkaltleim (PVA-Weissleim). Der Kaltleim ist bei manchen Holzsorten kritisch, da die enthaltene Essigsäure das Holz im Holzkitt verfärben kann.

Wenn man statt Holz einmal Farbe schleift, z.B. Acryl-Dispersionsfarbe, dann setzt sich der Farbstaub gemeinerweise auch in den Klettverschluss zwischen Schleifteller und Schleifpapier, und lockert die Verbindung so dass das Schleifpapier sich vom Schleifteller lösen kann. Es hat eine Weile gedauert bis ich erkannte, was die Ursache dieses Problems ist.

Nach „Anschließen“ des Staubsaugerschlauches mit Gewebeklebeband an den Filteranschluss der Maschine funktionierte alles wie es sollte. Man müsste also bei schwierigen Materialien, oder wenn man besonders staubfrei arbeiten möchte, einen Staubsaugerschlauch anstecken können. Außerdem ist der kleine Staubfangbehälter sehr klein und muss deshalb häufig geleert werden.

Dazu braucht es einen Adapter, der leider nicht im Lieferumfang der Maschine ist.

exzenterschleifer-staubsaugeradapter

Bosch bietet einen Anschlussadapter an, mit dem universell Filterbeutel oder Staubsauger angeschlossen werden können. Das Handbuch bildet den Adapter zwar ab, außer einem Hinweis das dieser nicht zum Lieferumfang gehört steht dazu nichts weiter.

Vermutlich handelt es sich um diesen Adapter: https://www.amazon.de/dp/B000R5I6LI

Dieser hat eine sehr kleine Öffnung (25mm Innendurchmesser) so das ein haushaltsüblicher Staubsaugerschlauch nur mit Hilfe eines weiteren Adapters oder eines dünnem 19mm Maschinensaugschlauches angeschlossen werden kann. So wenig Querschnitt ist natürlich auch nicht gerade förderlich für gute Absaugergebnisse.

Daher habe ich mich ans CAD gesetzt und einen Adapter gezeichnet, der direkt von dem flachen Anschluss am Gerät auf gewöhnlichen Staubsaugerschlauch übergeht.

exzenterschleifer-staubsaugeradapter

Wie beim originalen Staubfangbehälter wird der Adapter oben durch eine Klaue am Gerätehandgriff und durch Clips an der Maschine gehalten.

exzenterschleifer-staubsaugeradapter

Dabei habe ich die Clips einzeln erstellt und nachträglich an den Adapter geklebt, wodurch sich das Bauteil einfacher im 3D-Druck-Verfahren herstellen lässt.

exzenterschleifer-staubsaugeradapter

Die angeklebten Clips haben sich nicht als die Ideallösung erwiesen, mit dem Heissluftlötgerät habe ich sie noch etwas straffer hingebogen, jetzt halten sie zwar besser, aber öffnen sich dafür nicht mehr von selbst beim Anstecken des Adapters. Funktion ist aber grundsätzlich gegeben, daher bleibt das jetzt so.

exzenterschleifer-staubsaugeradapter

Wer sich das Ding ausdrucken möchte findet hier die Dateien:
exzenterschleifer-staubsaugeradapter.zip [1M] freecad 0.17 Konstruktion und 3D-Hüllenmodell.

Kleine Werkstatthelfer: Kolophoniumflaschenhalter

Wer als Flussmittel zum Löten flüssiges Kolophonium (aufgelöst mit Alkohol) verwendet, dem ist das Fläschchen vermutlich schon einmal umgekippt, mit all der ganzen klebrigen Sauerei die dabei entsteht.

Bewährt hat es sich, den Schwerpunkt der Flasche tieferzulegen 🙂

Flussmittelflaschenfuß

Erstmal bekommt die kleine Flasche einen breiteren Fuß, so dass sie nicht mehr so leicht umfällt.
Der Trick mit dem tiefen Schwerpunkt befindet sich auf der Unterseite:

Flussmittelflaschenfuß

In den Fuß ist eine große Stahlscheibe eingelassen, diese ist 3-4mm dick. Mit diesem Gewicht steht die Flasche immer solide. Seit über einem Jahr kein Flussmittelunfall mehr 🙂

Reparatur Spindelarretierung Ferm FBF1050E Oberfräse

Ich habe eine gebrauchte Oberfräse erworben, die einen Riss am Gehäuse der Spindelarretierung hatte.

Genau die gleiche Maschine habe ich noch einmal mit dem gleichen Problem. Das Zinkgussteil ist sehr spröde und brüchig, die Bruchkanten sind dunkelgrau und nicht metallisch blank. Natürlich ist da schon sehr lange keine Garantie mehr drauf. Ohne Spindelarretierung lassen sich aber keine Werkzeuge mehr einspannen.

Daher habe ich das kaputte Teil ausgemessen und nachkonstruiert.

Spindelarretierung

Original und Ersatzteil. Den unteren Rand habe ich verstärkt. Die maße sind knapp, eventuell muss man beim nachdrucken etwas mit der xy-korrektur arbeiten.

Spindelarretierung

Das Ersatzteil an der Maschine.

Spindelarretierung

Jetzt muss sich zeigen, ob es stabil genug ist.

Bauteile Drehregal

Was schon ewig auf meiner Liste steht: Der Sortimentskästen-Drehturm.

Das liegt zeitlich noch vor dem Beitrag über das Ivar-Regalsystem.

Hier einfach mal eine Bilderstrecke, auch wenn manche etwas farbstichig sind kann man doch das relevante darauf erkennen.

Sortimentskastendrehturm
Es waren von einem alten Kleiderschrank der schon etwas seiner Standfestigkeit eingebüßt hatte einige Spanplatten übrig geblieben. Daraus soll nun neues entstehen. Es beginnt mit dieser Grundplatte (aus zwei zusammengeschraubten Einlegeböden).

Sortimentskastendrehturm

In die Mitte kommt ein kleines „Tischbein“. Damit ist dieses Teil fertig.

Sortimentskastendrehturm

Diese Platte hatte die beiden äußeren Löcher bereits, sie werden zwar nicht gebraucht, stören aber auch nicht. Der Mittelpunkt wird ermittelt und ein Loch ausgesägt welches etwas größer als das Tischbein auf der Grundplatte ist. Vor dem Aussägen wird ein Kreis aufgezeichnet.

Sortimentskastendrehturm

Auf dem Kreis werden Bockrollen aufgeschraubt. Wenn man genau hinsieht, gibts dort noch weitere Linien: Dort werden Platten, die passend aus den alten Seitenwänden und Schranktüren ausgesägt werden, mit der Rückseite der Platte verschraubt.

Sortimentskastendrehturm

Obendrauf kommt noch ein Deckel, aus einem ehemaligen Einlegeboden.

Sortimentskastendrehturm

Jetzt noch die restlichen Rollen anschrauben, die Löcher dafür waren ja bereits im oberen Bild vorhanden.

Sortimentskastendrehturm

An das Loch in der Mitte der Platte wird ordentlich Schmierfett geschmiert. Nun können die beiden Teile zusammengestellt werden.

Sortimentskastendrehturm

Jetzt noch mehr Sortimentskästen anschrauben.

Sortimentskastendrehturm

Damit ist das Lager für Elektronische Bauelemente fertig zum einräumen.

Neue Flurgarderobe

Das Projekt liegt zwar schon etwas zurück, aber dennoch will ich darüber berichten.

Von der alten Wohnung habe ich eine einfache Gaderobenhakengarnitur aus verchromten Stahldraht mitgebracht und an der hofseitigen ungedämmten Außenwand befestigt. Das ging ein paar Winter gut, aber von 2016 auf 2017 begann die Dispersionsfarbe zu schimmeln.
Ursächlich war die Abkühlung der Wandoberfläche durch die davorgehängten Winterjacken in Kombination mit der von draußen mitgebrachten Feuchtigkeit. Durch die Abkühlung der Wand durch die davorgehängte Dämmung aus Winterklamotten trocknete die Stelle nicht mehr ab, da dann der Taupunkt unterschritten wurde und Tauwasser hinzukam. Das fiel auch gar nicht sofort auf, denn denn die unterste Sicht an Garderobe waren natürlich die Teile, die man gerade selten anzieht.

Nach abschruppen mit 70% Spiritus und umlagern der Kleidungsstücke passierte nichts weiter, die Ursache war offensichtlich beseitigt. Die Problemstelle sieht man als Schatten oberhalb der Glasscheibe hinter dem Schuhregal

Natürlich sollte die Gaderobe auch irgendwie verbessert werden und wieder verwendbar werden, es schwebten mir verschiedene Ideen im Kopf herum wie man denn das Problem lösen könnte. Vielleicht ein Holzrahmen mit einer großen Lochblechplatte?. Es muss ja nur ein paar cm Luft zwischen die Klamotten und die Wand, dann ist alles in Butter.

Schließlich kam es zu einem Anfall an Historismus und dem Kauf von zwei dunklen Gaderobenteilen aus Holz. Man merkt, ich werde alt. 🙂

Jetzt zu den Details. Die Wand ist so ein Konglomerat aus Fachwerk mit Ziegelsteinausmauerung auf der Innenseite, und scheinbar nochmal einer Schicht vorgemauerten Ziegelmauerwerks auf der Außenseite. Je nachdem was der Bohrer so trifft bekommt man da sehr unterschiedliche Löcher. Das war damals schon ein Problem beim Befestigen der Sockelleisten.

Ich habe dann die neuen benötigten Befestigungslöcher ausgemessen und auf die Wand übertragen, gebohrt..

..und bei dieser Gelegenheit die alten Bohrlöcher gleich wieder verschlossen. Dabei bin ich diesmal folgendermaßen vorgegangen:

Eine Blasenspritze wurde mit dünnflüssig angerührtem Gips gefüllt und alle Löcher damit ausgespritzt. Danach sofort in die neuen Bohrungen die Dübel eingesteckt.

Das hat überraschend gut funktioniert, man muss nur das herauskleckernde Material auffangen (irgendwann ist das Loch ja gefüllt) und den Rest mit dem Spachtel glätten. Diese Methode kann ich also empfehlen. Alle 14 Löcher in einem Arbeitsgang.

Für die Bretter habe ich mir auch etwas einfallen lassen: Mit dem 3d-Drucker habe ich Aufhängungen mit 4cm Wandabstand hergestellt, die an die Rückseite der Gaderobenteile angeschraubt werden. In diesen befindet sich ein so gestaltetes Loch, das man damit direkt auf einem Schraubenkopf einhängen kann. Zu meiner eigenen Verwunderung haben auf Anhieb alle Schrauben in Ihrer Position genau gepasst.

Außerdem fand ich die geradezu ordinär einfachen Holzstäbe zum Aufhängen der Klamotten zu öde und fand nachgefertigte Kleiderhaken im Gründerzeitstil aus Gußeisen mit je drei einzeln schwenkbaren Haken. Vier Stück davon sollten ausreichen für die Fläche. Die neuen „alten“ Haken (Foto kommt noch weiter unten) nun mit modernen gelbverzinkten Torx-Schrauben anzuschrauben ist natürlich ein Frevel, aber ich habe sämliche alte Schlitzschrauben weggeworfen. Also doch die neuen Schrauben nehmen. Nun waren die Haken farblich sehr dunkel lackiert, und mit „Rost“ effekt noch dazu, das die neuen Schrauben nur so herausglitzerten und sehr auffällig waren. Das kann so nicht bleiben, also mal in der Abteilung Farben und Lacke nach etwas schwarzer Farbe gesucht, da müsste doch eine Dose mit einem Rest Acryllack in schwarz sein. Tatsächlich, Dose gefunden, Farbe schwarz, aber leider war der Inhalt nur noch ein einziger teerartiger Klumpen. So wird das nix.

Also zum Plan B. Ich hatte noch funktionierenden dunkelroten Acryllack. Mit etwas schwarzem Tonerpulver aus dem Resttonerbehälter vom Laserdrucker ließ sich damit eine passende Farbe anmischen 🙂

Für solche Zwecke (epoxy schwarz färben u.s.w.) hat die Tonereinheit an meinem Drucker eine Bohrung die nur mit Klebeband verschlossen ist. Bei Bedarf schüttele ich einfach etwas heraus und verschließe das Loch dann wieder.

Oben im Foto der Originalfarbton, unten die Mischung mit Toner.

Auf dem nächsten Foto gleich das Ergebnis, die Schrauben mit der dunklen Farbe betupft und schon sind sie völlig unauffällig. Hier sieht man auch die schwenkbaren Haken. Die Haken sind vollständig lackiert und nicht rostig, sie sehen nur so aus durch die zweifarbige Lackierung.

Praktischerweise ist das Unterteil der Haken breit genug, um die Löcher für die mitgelieferten Holzstäbe abzudecken. So fällt es nicht auf, dass das vom Hersteller ganz anders gedacht war.

Zuletzt noch ein Foto der fertigen Gaderobe.

Projekt abgeschlossen.

Bauknecht Kühlschrank kaputt. Erstmal Mikrocontroller dazu tun (Teil 3)

Seit dem letzten Beitrag hier ist ja schon einige Zeit ins Land gegangen. Also was ist aus dem Kühlschrank denn geworden?

Nun, er lebt wieder.

Am Ende ziehe ich noch ein Fazit mit einem kleinen Schlaglicht auf die Wirtschaftlichkeit des Altgerätes.

Doch nun zur neuen Hardware. Zunächst also einmal zusammengesucht was gebraucht wird. Das Relais aus der provisorischen Steckbrettschaltung hat nun2 Wochen problemlos seinen Dienst verrichtet und scheint dem Anlaufstrom des Kompressormotors gewachsen zu sein, also übernehme ich dieses in die endgültige Elektronik.

kselektronik

Die Stromversorgung soll das Innenleben eines billigen Steckernetzteils übernehmen. Das Netzteil hat interessanterweise den Footprint für eine USB-Buchse auf der Platine, dafür aber wenig bis gar keine Maßnahmen zur Funkentstörung. Besonders über die Ausgangsleitung in UKW-Antennenlänge kann da abgestrahlt werden. Ich rüste zumindest einen Keramikkondensator nach sowie eine Entstördrossel am Eingang meiner Elektronik, die Leitung wird auch deutlich kürzer werden. Weiterlesen

Bauknecht Kühlschrank kaputt. Erstmal Mikrocontroller dazu tun (Teil 2)

Warum eigentlich ein Mikrocontroller?

Der war gerade da. Es ist (im Gegensatz zum analogen Aufbau) unproblematisch seine grundlegende Funktion und Parameter nach Bedarf beliebig anzupassen.

Da ich mit dem Bauen von Kühlmöbeln keine Erfahrung habe, wird sich die Anpassbarkeit als nützlich erweisen.

Auf dem Arduino Uno ist ein Atmega 328 (oder 168 beim billigsten pro mini), der einen integrierten ADC mit 10 bit Auflösung besitzt. Bei Verwendung der interen Referenz und 5V und LM35 Temperaturfühlern mit 10mV/K lässt sich damit theoretisch auf ca. ein halbes °C genau messen. Das reicht für diesen Zweck aus.

arduino am kühlschrank

Zwei Eingänge lesen die Temperaturfühler ein, ein dritter bekommt ein Poti zum manuellen Nachstellen der Kühlleistung (Sommer/Winter oder andere Notwendigkeiten) ohne das Programm ändern zu müssen.

Der Motorstrom wird über ein 5V Relais geschaltet, welches „1/8 HP“ und 6A aufgedruckt hat. Über den Kontakt habe ich zur Entstörung einen 250V Varistor gelötet, die Spule bekommt eine Freilaufdiode und wird über einen NPN-Transistor vom Mikrokontroller geschaltet.

Als Zusatzfunktion gibts eine helle Alarm-LED die rot Blinkt wenn es im Kühlschrank wieder erwarten zu warm ist. Dies wird mit dem zweiten Fühler im Kühlraum überwacht.

Die Fühlerleitungen werden jeweils über 1uF Elkos direkt am ADC Eingang stabilisiert.
Die verwendeten billigen LM335 sind die aussortierten LM35 Sensoren die nicht so gut geworden sind. Hier muss man also selbst dafür sorgen, das Sensor-offset entsprechend zu korrigieren. Dafür habe ich ein LC-Display angeschlossen um im experimentellen Status Diagnosedaten angezeigt zu bekommen. (Nicht in der Schaltzeichnung enthalten, Pinbelegung siehe .ino Datei)

Schaltung

Was zeigt das 2×16 Display an?
Links oben die Verdampfertemperatur, Links unten die Kühlraumtemperatur, Rechts oben „M0“ oder „M1“ ob der Motor angesteuert ist, und unten den Temperaturoffset vom Poti, um wieviel Grad die Abschalttemperatur zusätzlich durch Potieinstellung in Richtung „kalt“ verschoben wurde.
Die Temperaturen sind der Einfachheit gleich in Kelvin, da gibts keine Probleme mit dem Nullpunkt und negativen zahlen, und man kann die Werte gleich 1:1 mit der Spannung mit einem DMM nachmessen.

Damit sind wir bei den Fehlerquellen: die billigen LM335 können mehrere Grad Offset haben, meist sind die aber deutlich besser als das Datenblatt garantiert, wodurch es sich eher nicht lohnt die teureren selektierten LM35 zu kaufen. Eine größere Fehlerquelle ist die Betriebsspannung des Mikrocontroller, die ja gleichzeitig die Referenz für den ADC ist. Läuft die Referenz davon, während die Temperaturfühlerspannungen stabil bleiben, verschiebt sich die Temperatur um ein paar Grad.
Beim ersten versuch mit einer Powerbank hatte ich genau 5V, da stimmten die Temperaturen, über Nacht hatte ich dann ein Samsung-Ladenetzteil angesteckt, welches fast 5,2V liefert, wodurch die Temperaturmesswerte um mehrere Grad daneben lagen.
Hier liegt Optimierungspotenzial, man könnte die ADC-Referenz mit einem TL431 erzeugen (z.B. auf 3,5V) und dabei gleichzeitig die Auflösung noch etwas verbessern.

Ich verzichte darauf. Grundlegend ist eine stabile Spannungsversorgung wichtig damit die Fühlerwerte stabil stehen, deshalb ist ein Elko auf der 5V schiene Pflicht. Ich habe 220uF verwendet. Nach dem Anschließen des später zu verwendenden Netzteils (und damit welche Spannung genau anliegt) kann man mit einem Multimeter die ADC_Eingänge nachmessen und mit dem Kelvin-Temperaturwerten im Display vergleichen. Im Arduino-Sketch kann dann ein Offset für die Messung eingetragen werden um die Fühler auf Linie zu bringen.

Danach wird die Temperatureinstellung nur noch mit dem Poti auf Wunsch abgeglichen. Ein Min/Max Thermometer mitten im Kühlraum ist hilfreich, die Werte sollten etwa zwischen 1°C und 10°C pendeln.

Wie gehts weiter?

Die ganze Sache wird jetzt ein paar Tage im Probebetrieb laufen um ggf noch hier und da was daran zu fummeln. Bei Zufriedenheit folgt dann ein angepasstes Gehäuse mit eingebautem Netzteil und Steuerung. Das Gehäuse soll hinten am Lüftungsgitter angeklipst werden.

Bauknecht Kühlschrank kaputt? Erstmal Mikrocontroller dazu tun.

Hallo mal wieder.
Was gibts neues? Kühlschrank kaputt. So mit Allem von „alles warm“ bis „aufgetaute Brühe läuft aus dem Tiefkühlfach“.

Hier zunächst eine Erkenntnis: Kein Typenschild am Gerät? Doch, das Typenschild gibts tatsächlich, bei meinem Innen an der Seitenwand zu finden, nachdem man das Gemüsefach herausgezogen hat. (Ich habe es auch erst beim Saubermachen vor der Wiederinbetriebnahme gefunden)

Kühlschrankaggregat

Für die Suchmaschinenbenutzer: Das Kälteaggregat ist IRE PB6AF86.
Am Motor ist ein Klemmkasten mit thermischen Motorschutzschalter und Anlaufrelais darin, vorn eine Reihe Durchgangsklemmen.

Kompressorklemmkasten

Rechts kommt die Zuleitung von der Steckdose (violett), weiter gehts mit der vieradrigen Leitung (orange). Hier kommt der braune Draht mit dem Strom, und läuft auf einen Schaltkontakt im Thermostat, der bei „0“ den Strom generell abschaltet. Von diesem Schaltkontakt gehts auf die Glühlampe im Gerät (weiße Ader) und zurück zum Klemmkasten auf die ganz schmale Schiene am linken Rand. Zusätzlich kommt vom Thermostat eine schwarze Ader, die Spannungsführend ist wenn der Kompressormotor laufen soll.

Mir unbekannt ist die rot markierte 2adrige Leitung, die in parallel zum Motorschaltkontakt im Thermostat angeschlossen ist und in der Kühlschrankisolierung verschwindet. Wenn das jemand erkennt, kann er vielleicht einen Hinweis in die Kommentare unter diesem Eintrag hinterlassen. Irgendwie fehlt mir hier noch ein Motorkondensator, aber daran will ich mich nicht weiter aufhalten. Experimentell war zumindest erfolgreich festzustellen, das der Motor läuft wenn man von die „weiße“ und „schwarze“ verteilschiene brückt, das Anlaufrelais funktionierte auch, was man am Laufgeräusch direkt nach dem Einschalten hören kann (erste halbe Sekunde).

Der Fehler ließ sich darauf eingrenzen, das vom Thermostat kein Strom mehr auf der schwarzen Ader kommt, egal wie warm es ist und wie die Verstellung eingestellt ist.

Also zunächst eine Internetrecherche gemacht, wie funktioniert das eigentlich mit dieser Abtauautomatik?

Es gibt da mehrere Verfahren.
Eine Variante ist eine mechanische Schaltuhr im kühlschrank, die zyklisch die Kühlung ausschaltet zum Abtauen. Dabei kann eine zusätzliche elektrische Heizung im Kühlraum zur Einsatz kommen um den Abtauvorgang zu beschleunigen. Die Abtaufunktion wird relativ häufig (täglich) durchgeführt damit es schnell geht, da so jeweils nur wenig Eis abzuschmelzen ist.

(In Klimageräten mit Heizfunktion (split-klima) wird abgetaut durch Umkehr des Kühlkreislaufes, das können Kühlschränke für gewöhnlich nicht)

Etwas ambitionierter ist es, statt einer mechanischen elektromotorisch angetriebenen Schaltuhr eine elektronische Steuerung zu verwenden. (Hier kann man sich vorstellen das zusätzliche Sensorik möglich wird…)

Jetzt die Variante mit der einfachsten Ausführung: Es kommt ein Festwertthermostat in den Kühlschrank (mechanisch), bei dem die Einschalttemperatur des Kompressors bei +3,5 Grad liegt. Der Temperaturfühler wird dabei am Verdampfer angebracht.
Der Trick ist, das man mit dem Thermostat nur die Abschalttemperatur verstellen kann.

Durch die hohe Einschalttemperaturschwelle von deutlich über 0 grad taut der Verdampfer bei jedem Zyklus auf, aufgetautes Kondenswasser läuft durch die Schwerkraft nach unten ab und tropft auf die Verdampferschale auf dem Kompressormotorgehäuse. Danach wird je nach Thermostat-einstellung solange wieder gekühlt bis der Verdampfer auf -10..-25 grad abgekühlt ist.

Über die Temperaturträgheit des Kühlgutes stellt sich dann in den Lebensmitteln eine mittlere Temperatur ein die so etwa passt, während die Lufttemperatur im Kühlschrank um 10°C schwankt. (Kann man mit einem Min/Max Thermometer kontrollieren)

Mein Kühlschrank hat die letzere Variante eingebaut.

Kühlschrankthermostat

Ein kurzer Blick ins Netz nach Kühlschrankthermostaten als Ersatzteil erschlägt einen mit gefühlt 1000 verschiedenen Typen die nur in kleinen Details verschieden sind. Außerdem würde der Ersatz noch ein paar Tage auf sich warten lassen, da gerade das Wochenende beginnt.

Daher habe ich mich entschlossen basierend auf diesen Erkenntnissen eine elektronisches Thermostat selbst zu bauen.
Als Hardwareplattform für den Prototyp habe ich mich auf einen Arduino Uno entschieden.
Temperaturfühler werden zwei LM355 (LM35) im TO92 Gehäuse. Einer wird an der Kühlfläche am Verdampfer angebracht, genau an der Stelle an der das alte Thermostat gemessen hat. Der zweite ragt einfach so am Rand in den Kühlraum zu Zwecken die sich später noch ergeben.

Der Gummistopfen mit der Leitungsdurchführung zum Thermostat bekommt eine zusätzliche Bohrung an der stramm die neue Fühlerleitung hindurchpasst. Vom Klemmkasten wird ein mal 230V für ein kleines Netzteil für die Elektronik herausgelegt, und eine weitere 2adrige Leitung für den Schaltkontakt zum Einschalten des Kompressormotors.

Die Elektronik soll sicherheitshalber außerhalb des Kühlschranks montiert werden.

Falls sich jemand Fragt wie eigentlich das Thermostatgehäuse im Kühlschrank abgeht: im hinteren schmalen Bereich zur Rückwand hin lässt sich eine aufgerastete Abdeckung herunterclipsen, darunter befindet sich eine Befestigungsschraube. Nach Abschrauben der Abdeckung des Meßfühlers innen auf der Rückwand, kann das komplette Thermostatgehäuse 5mm nach hinten geschoben werden, was die vorderen Halteklammern löst.
Die Schrauben der zutage getretenen Blechklammer halten zugleich die Baugruppe zusammen.
Nach herausdrehen dieser und Abschrauben der Zentralmutter vom Thermostat kann dieses Entnommen werden. Das Verstellrad ist nur auf die Flachrundwelle vom Thermostat aufgesteckt.

Weiter im nächsten Beitrag in Kürze.

Staubsaugeranschluss Ferm FBF1050E Oberfräse

Ich habe bei ebay eine gebrauchte Oberfräse erworben.

Es handelt sich um die Ferm FBF1050E. Am Fuß der Fräse ist ein kleiner Stutzen für die Absaugung vorhanden, jedoch passt hier nicht ein ganz normaler Staubsaugerschlauch drauf, weil der Stutzen ein kleineres Maß hat.
Außerdem geht es ziemlich eng her mit dem Motorgehäuse.

Ich weiß nicht ob im Original ein Adapter beiliegt da ich die Maschine ohne Zubehör bekommen habe, ich habe das Problem mit einem neu konstruierten Adapterteil gelöst.

Die Abflachung auf einer Seite gibt gerade genug Raum, damit der Fräsmotor auf maximale Tiefe eingestellt werden kann. Beide Enden sind leicht konisch, so dass der Adapter und der Saugschlauch ordentlich fest sitzen.

Das Druckteil passt ganz genau wie vorgesehen.

Bei diesem Teil hatte FreeCad sich etwas komisch, deshalb ist die Konstruktion in zwei Dateien (eine mit dem inneren „Luftkanal“, eine mit der Hülle)
Die Exportierte Hüllenmodell-Datei war leider auch erst nach Reparatur des Mesh zu gebrauchen, ich habe die reparierte Datei ins Zip gelegt, mit Slic3r ging das damit schließlich problemlos.

Staubsaugeranschluss ZIP [1MB]

Waschmaschinenüberraschung

Nach ca 16 Jahren scheint meine Waschmaschine beim Schleudern langsam lauter und unruhiger zu werden. Auch wenn sie noch nicht das Wandern anfängt, denke ich ist es an der Zeit einmal die Stoßdämpfer zu tauschen.

Das eigentliche Problem der Maschine ist zunächst das Nachlassen der Elektrolytkondensatoren auf der Steuerungsplatine (da ist ein Schaltnetzteil mit drauf) gewesen, und dieses Jahr dann auch ab und an die Fehlermeldung „FP“ die anzeigt, das der Vorgang des abpumpens in ein Timeout gelaufen ist. Die Pumpe pumpte wunderbar, aber der Wasserhöhenschalter brauchte dann mal einen Schlag mit dem Schraubendrehergriff aufs Gehäuse, dann spielte es wieder ein paar Wochen.

Ansonsten zeigt die Maschine hier und da Anzeichen von Senilität, die aber mehr oder weniger selten sind. Ich denke die Maschine spielt noch ein paar Jahre, also einen gebrauchten Druckschalter besorgt, zwei neue Stoßdämpfer und auf Verdacht zwei neue Motorkohlen.

Die Stoßdämpfer sind nur billige Reibungsstoßdämpfer (auch im original) und werden am Waschbottich mit einem Bajonettverschluss befestigt, und am Rahmen auch nur angesteckt und mit einem Sicherungsclips in ihrer Position gehalten. Wechsel geht da soweit ohne Werkzeug. (Außer natürlich dem Werkzeug zum Abschrauben der Rückwand)

Etwas überrascht war ich jedoch, als ich beim Berühren des Gummibalges zwischen Waschbottich und Wasserpumpe ein metallisches Rasseln gehört habe.

Deshalb habe ich den Schlauch einmal gelöst und die Teile noch herausgeschüttelt, die sich da im Laufe der Jahre angesammelt haben. Eine ordentliche Sammlung.

Die Motorkohlen waren dann doch noch nicht einmal zur Hälfte verschlissen und dürfen noch ein paar Jahre drinn bleiben.
Die Druckdose ist bequem von oben erreichbar und auch werkzeuglos austauschbar.

Neue Zähne für den Kreisschneider

Für ein Projekt wollte ich ein Loch in eine Spanplatte bohren, welches deutlich größer als jegliche vorhandene Lochkreissäge ist. Ich entschied mich, diesem Mangel durch Werkzeugkauf abzuhelfen. Damit man nicht eine riesige Anzahl teurer großer Lochkreissägen hat, und weil das ja mit der Stichsäge irgendwie immer nicht so toll wird, habe ich einen verstellbaren Kreisschneider gekauft. Aufgrund der seltenen Nutzung dieses Werkzeuges und der einfachen Konstruktion dachte ich, da tut es auch ein billiges, viel kann man an sowas doch gar nicht falsch machen.

Ja, also doch, kann man. Mechanisch ist das alles soweit in Ordnung, nur die Klingen. Die waren natürlich dermaßen scharf, das man also fast schon Styropor damit hätte zerfetzen können. Vorsichtig gab es also einen schön langsamen Überschliff am Schleifbock. Dabei bildeten sich trotz großer Vorsicht um nicht zu viel Hitze in die Klingen zu bringen erstaunlich dicke Grate. Das ist nicht gut und passiert bei gehärtetem Stahl eigentlich überhaupt nicht.

Diese hochwertige Stahllegierung würde ich jetzt einmal als „Buttermetall“ beschreiben. Das Bild ist mit dem Mikroskop aufgenommen nach einem einzigen Schnitt durch eine 16mm Spanplatte. Das macht so ja wirklich überhaupt gar keinen Sinn.

Man müsste da ordentliche Zähne drann machen, dann würde das Werkzeug etwas taugen. Eine Recherche nach Messerstahl Halbzeugen ergab, das ein kleines Stück davon teurer als der Kreisschneider selbst wäre. Ganz offensichtlich ergibt sich hier über das Kräftegleichgewicht des Marktes ein besonders vorteilhafter Preis für den Kunden, .. naja, lassen wir das lieber. Ein 5%Kobalt-HSS-Drehling wäre billiger gewesen. Alle verrückt geworden.

Nach ein paar Nächten darüber schlafen kam ich auf die Idee, das man doch von einem alten Werkzeug zwei Zähne wiederverwenden könnte.

Nach etwas umhorchen hatte ein netter Bekannter für mich ein altes Sägeblatt aufgetrieben, bei dem schon einige Zähne abgebrochen waren.

Das Sägeblatt wurde zur Spende von zwei noch intakten Zähnen genötigt und die Transplantation vorbereitet. Zwei aufeinanderfolgende Zähne passen gut, da diese Wechselseitig geschliffen sind. Beim Kreisschneider soll ein Zahn auf der Innenseite und einer auf der Außenseite schneiden, um schöne Schnittkanten zu erzeugen.

Nach heraustrennen der Teilen und einem iterativen Prozeß aus formgebendem Schleifen der Rundung und Anprobe am Patienten habe ich zwei neue passende Zähne mit Hartmetallschneide für mein Werkzeug.

Eine kurze Funktionsprobe ergibt: Mann mann mann was das Ding doch für eine Sauerei macht. Die Späne fliegen ziemlich weit und in alle Richtungen. Man selbst wird auch ordentlich mit Holzspänen „eindekoriert“. Also das wird kein Lieblingswerkzeug, und der rotierende Balken in der Ständerbohrmaschine lässt auch irgendwie Angst vor gebrochenen Fingern aufkommen.

Zum Glück braucht man das nicht so häufig.

Grünes und Scharfes 2017

Wie in den letzten Jahren habe ich auch dieses Jahr wieder die Blumenkästen an den Fenstern bestellt.

Neben allerlei Küchenkräutern gab es auch Chilis.

Glück hatte ich damit dieses Jahr nur wenig. Die ersten 3 Aussaaten sind nach der Keimung wieder eingegangen.

Beim vierten Versuch (nur noch die Sorte Habanero dann), mittlerweile im April, habe ich die Keimlinge dann in Blähton Hydrokultur gesetzt und erst in die Erde gesteckt als schon ein paar Blätterpaare daran waren. Auch hier haben sich die Pflänzchen einige Zeit lang nicht entscheiden können, ob sie denn jetzt wachsen wollen oder lieber doch nicht.

Anfang Juli tat sich dann etwas, und sie konnten in die Erde umgesetzt werden. So zog es sich dann auch schon fast bis zum September, bis sie anfingen zu blühen.

Und dann war auch nicht mehr viel Sommer, so dass gar nicht viele wirklich reif wurden. Und ohne Sonne ist auch nicht viel mit der Schärfe zu erwarten.

Ende November wurde es dann nach einigem Auf und Ab und immer wieder milden Tagestemperaturen recht kalt, das mögen die Chilipflanzen gar nicht.
Im Bild sieht man eine der Pflanzen draußen neben den Überresten des Basilikum, der die Kälte auch gar nicht verträgt und arg gelitten hatte.
Eine Pflanze habe ich nach drinnen geholt um zu sehen ob ich sie überwintern kann.

Da war ich dann wohl auch etwas spät. Man sieht die Blätter schon leicht herunterhängen, das wird dann leider nichts mehr. Oft holt man sich auch ein paar Blattläuse mit rein, die sich dann in der Wärme und in Abwesenheit von Fressfeinden explosionsartig vermehren und der armen Pflanze den gar aus machen.

So war nur zu Verwerten was sich bis zum Winter entwickelt hatte:

Da die Schoten ohne viel Sonne nicht wirklich scharf werden, kam der komplette Inhalt der Schüssel mit den üblichen Zutaten in den Mixer und wurde in 3 Flaschen Soße umgewandelt. Die gelb und orangefarbenen Früchte sind noch nicht ganz reif.

Ein Tipp noch an der Stelle: Wenn die ersten Blüten erscheinen, möchten die Chilis gerne gedüngt werden. Ob Kompost oder Tomatendünger zugegeben wird ist jedem selbst überlassen.

Elektronik und anderes Gefrickel