Установка USB-C на 3D-принтер: 10 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Всегда стоит идти в ногу со временем с минимальными вложениями. Я впервые купил свой 3D-принтер три года назад, и, к сожалению, после долгого ожидания принтер был доставлен со сломанным портом SD. Все, что мне оставалось сделать, это либо вернуть его и подождать еще несколько месяцев для замены, либо найти альтернативы подключению.

Здесь начинается все «веселье». С тех пор я круглосуточно использую принтер OctoPi, который очень популярен среди производителей. OctoPi использует кабель USB-USB Mini для подключения к принтеру. Я пробовал разные варианты подключения, такие как прямые или прямоугольные, но все они терпели неудачу. Это вызывало массу хлопот каждый раз, когда мне нужно было что-то напечатать. Пришлось пошевелить кабелем, чтобы найти нужное место (не каламбур). Также пробовал разные бренды, ничего не длилось долго, и когда вы используете принтер более тысячи часов, это может немного расстраивать.

Мой первый опыт работы с кабелями / разъемами USB-C был, когда я обновил свой телефон. На этот раз я решился и перешел с iPhone на телефон Android. Мне стало вроде как нравится, как разъем защелкивается и работает. Я лично подумал, что это очень хороший дизайн, и его хватило ненадолго, пока я не начал покупать свою электронику с возможностью подключения только через USB-C. Это означало, что я был полностью загружен кабелями разных цветов / марок / длины.

Затем я понял, что заменить разъем на другом оборудовании не так уж и сложно, поэтому я провел свои первые испытания на некоторых недорогих китайских подделках для Arduino Nano. Поскольку процесс прошел успешно, я решил попытать счастья и переделать свой 3D-принтер.

Шаг 1. Материалы и инструменты

Прелесть этого проекта в том, что его можно сделать с помощью базовых инструментов, которые есть у большинства любителей электроники.

Минимальные инструменты, которые вам понадобятся:

• Паяльник - это может быть самый простой или паяльная станция, все идет
• Припой - я лично использую 60Sn / 40Pb диаметром 0,4 мм / 0,8 мм
• Пинцет - облегчает установку медной проволоки
• Плоскогубцы
• Руки помощи - я использовал напечатанные на 3D-принтере тиски (см. Видео на Youtube)
• Ручная дрель
• Сверло 3 мм
• Отвертка шестигранная 1,5 мм и 3 мм
• Напильники
• Мультиметр (необязательно только для поиска и устранения неисправностей)

Теперь, когда мы поговорили об инструментах, вот список материалов:

• Нить для 3D-принтера - примерно 0,53 м для адаптера, который я разработал
• USB-C Breakout - подойдет любой бренд, тот, который я использовал, от POLOULU
• Эмалированный медный провод 29AWG - вы можете использовать разные диаметры и покрытия, но я обнаружил, что моя комбинация работает лучше всего
• 2 винта с шестигранной головкой M3 x 15 мм
• 2 винта с шестигранной головкой M1,5x5 мм

Шаг 2. Извлечение основной платы из 3D-принтера

Поскольку разные бренды имеют разную компоновку и дизайн корпусов, я могу предложить здесь только несколько советов и приемов, как сделать этот процесс надежным.

• Соблюдайте осторожность при работе с электроникой, иногда разъемы разбираются не очень легко. Мой принтер, например, CREALITY ENDER 3, и все разъемы на основной плате были покрыты горячим клеем. Пожалуйста, не торопитесь и прикладывайте минимум усилий при работе с основной платой;
• Если вы никогда не делали этого раньше, рекомендуется пометить все кабели и разъемы на их правильном месте. Это пригодится при повторной сборке всего. Вы можете найти схемы для большинства потребительских 3D-принтеров на рынке, поэтому, если вы не пройдете этот шаг, все еще есть надежда. Вы можете проследить все кабели, чтобы увидеть, куда они ведут, и все, что вам нужно сделать, это сопоставить их с правильным разъемом.

Шаг 3. Удаление старого мини-разъема USB с платы

Это сложный шаг, и немного терпения должно быть выполнимо.

• Добавьте как можно больше припоя на 4 маленькие ножки экрана разъема, а также на 5 контактных площадок.
• Обходите разъем, пытаясь удержать припой.
• Чем больше капли припоя, которые вы создали, тем легче будет сохранить их текучесть.
• Сохраняя припой, постарайтесь аккуратно отодвинуть разъем. Очень важно не тянуть и не прилагать усилий к разъему, поскольку это может привести к поломке контактных площадок, как это было на моей первой пробной плате.
• Посмотрите мое видео на YOUTUBE, чтобы узнать, как мне это удалось
• После того, как разъем вынут из разъема, при необходимости, вы можете очистить все контактные площадки, используя фитиль для припоя.
• Рекомендуется использовать большой долотообразный припой из-за его хорошей тепловой инерции.

Шаг 4: Подготовка проводов и пайка к основной плате принтера

На этом этапе нам нужно подготовить наши провода к пайке.

• отрежьте провода до желаемого размера
• очистите концы от эмали, повернув припой до температуры 380 ° C - если паяльная станция не поддерживает контроль нагрева, вы можете аккуратно соскрести эмаль с провода с помощью острого ножа.
• перенести припой на оба конца провода и приступить к пайке первого конца на основной плате принтера.
• для этого я рекомендую небольшой припой с долотом

Шаг 5: Подготовка разъема USB-C

Теперь нам нужно прикрутить коммутационную плату USB к разработанному мной адаптеру, который в дальнейшем будет служить для фиксации всей сборки в нужном месте на корпусе 3D-принтера. Я рекомендую найти лучшее место, где оно ближе всего к старому разъему, чтобы провода были как можно короче.

Для сборки вы будете использовать 2 винта M1,5 x 5 мм, которые ввинчиваются прямо в адаптер.

Шаг 6: Подготовка корпуса 3D-принтера

• Разместите разъем USB-C на корпусе 3D-принтера в том месте, где вы хотите его установить.
• Нарисуйте контур USB-разъема по контуру ручкой.
• Во время этого процесса также нарисуйте место, где будут находиться боковые крепления адаптера.
• Начните высверливать материал сверлом 3MM.
• Вам нужно будет просверлить ровно 3 отверстия, одно рядом друг с другом.
• Как только вы это сделаете, начните аккуратно опиливать отверстие, пока оно не будет идеально совпадать с контуром, который вы нарисовали.
• Если вас устраивает работа, вы можете приступить к окончательной сборке комбинированного разъема USB-C Breakout / адаптера.

Шаг 7: окончательная пайка

После того, как коммутационный элемент займет правильное положение в корпусе 3D-принтера, вы можете приступить к установке основной платы на свое место. На этом этапе вам нужно только использовать винты, чтобы снова закрепить его, но не начинайте откладывать ремни безопасности, так как вам нужно столько места, сколько вы можете получить на данный момент.

Припаяйте медные провода к коммутационной плате. Будьте очень осторожны, какой кабель куда идет. На этом этапе обратитесь к схеме, которую я предоставил, или к видео на YOUTUBE.

Шаг 8: Окончательная сборка

После пайки последнего провода вы можете приступить к установке всех жгутов и разъемов обратно на основную плату принтера.

Не торопитесь и убедитесь, что все встало на свои места. Я не могу не подчеркнуть, насколько важно обращать внимание на порядок проводов. Мне лично удалось переключить несколько проводов и сломать один из драйверов шагового двигателя.

Прежде чем приступить к тестированию принтера, я рекомендую провести визуальную проверку всех припоев и проводов. Если у вас под рукой есть мультиметр, вы можете проверить сопротивление проводов, поместив тестеры на контактные площадки печатной платы. Это гарантирует, что все провода подключены и работают должным образом.

Шаг 9: Включение и тестирование

После того, как вы закончите собирать все вместе, пришло время для теста.

• включите принтер и вставьте НОВЫЙ кабель USB-C в принтер.
• включите OctoPi и попробуйте подключиться к принтеру
• переключитесь на вкладку управления и скажите принтеру переместить платформу и головку принтера в разные стороны

Если этот процесс будет успешным, вы можете назвать это победой и начать создавать вещи

* Если OctoPi не может подключиться к принтеру, я бы посоветовал еще один тщательный визуальный осмотр припоев / проводов / разъемов, чтобы убедиться, что все на месте. Если измерение сопротивления по 4 проводам совпадает, это означает, что проблема не в трансплантате.

Шаг 10: Заключительные слова и мысли

Некоторым этот процесс покажется запутанным, и я согласен, что это не самый чистый способ сделать это, но имейте в виду следующее:

• ни один из модов не виден, так как все находится внутри корпуса принтера
• мод безопасен, даже если провода соприкасаются друг с другом, так как они покрыты эмалью, которая является очень хорошим изолятором электричества.
• Провода, которые я предложил, представляют собой идеальный баланс между надежностью / жесткостью / проводимостью
• вы не сможете сломать провода, но с большей вероятностью вытащите контактные площадки с печатной платы, прежде чем повредить их, что бы то ни было

В зависимости от того, откуда вы получаете свои детали, только материалы не должны стоить вам дороже 10 долларов

Когда я впервые начал рассматривать эту модификацию для принтера, у меня на столе был другой вариант. К сожалению, мне не удалось найти нужные мне детали из-за их доступности. В конце концов, это решение обошлось бы довольно дорого, поэтому я решил оставить его на данный момент.

Идея заключалась в том, чтобы использовать некоторые разъемы от JST, которые подходили бы прямо поверх старых контактных площадок USB Mini PCB.

Обсуждаемые соединители:

• Мужской: 08СУР-32С
• Женский: BM08B-SURS-TF

На мой взгляд, это был бы самый чистый и презентабельный способ проведения трансплантации. Этот вариант все еще рассматривается в будущем, когда мне удастся достать детали.

Дайте мне знать, что вы думаете, и оставьте комментарий ниже. Если у вас есть время, всегда лучше посмотреть собственное видео, которое я сделал со всем процессом.