Hallo.
Im Rahmen des JMRI Howto hatte ich ja beschlossen, einen Stand Alone Programmer mit Touch- Display selbst zu bauen. Der Programmer ist in etwa mit dem bekannten SPROG zu vergleichen, wenn man die Variante für einen zusätzlichen Raspberry Pi nimmt. Der “Pi-SPROG” kostet etwa 80 GBP und man braucht einen Raspberry Pi plus Display dafür. Für “meinen” DIY Programmer braucht man auch einen Raspberry Pi und ein Display, aber nur noch einen Arduino UNO (ca 2,50€) und ein Arduino Motorschild (ca 2,10€) zusätzlich. Als Raspberry Pi kann man die Version 3 und neuer (aktuell ist der Pi 5) verwenden. 2GB Ram sind notwendig, mehr schadet nicht, ist aber nicht erforderlich. Die ganz alten Modelle 1 und 2 sind nicht leistungsfähig genug. Auch ein Pi Zero wäre zu schwach. Ab dem Pi 3 hat der Raspberry Pi bereits WLan integriert, was bei den älteren Modellen noch nicht der Fall war. Da der Raspberry Pi ein europäisches Produkt ist (wenn auch weitestgehend aus chinesischen Teilen montiert), macht es in der Regel keinen Sinn, ihn ebenfalls in China zu bestellen. Zur Zeit sind die 2GB RAM Versionen vom Pi 3 nicht mehr zu bekommen. Es gibt nur noch 1 GB und 0,5 GB Versionen zu kaufen. Man muss also entweder eine 2 GB Variante des (viel schnelleren) Pi 4 kaufen oder sich auf dem Gebrauchtmarkt umschauen. Der Pi 3 ist inzwischen schon reichlich alt. Kein Wunder, das die Vorräte langsam zur Neige gehen.

Wie es der Zufall so will, habe ich aber einen Raspberry Pi 3b mit 2 GB Ram ungenutzt hier herum liegen. Mit ein wenig Aufwand kann ich auch einen Pi 4 mit 4GB frei machen, sollte mir der Pi 3 zu lahm für den Programmer sein.

Einen Arduino UNO und ein Motorschild ist ebenfalls mit Bestand und muss nicht angeschafft werden. Ich möchte den Programmer gerne mit einem 7 Zoll Touch Display ausstatten, damit man nicht immer einen Computer (-Bildschirm) anschließen muss und auch keine Tastatur oder Maus dafür braucht. Deswegen habe ich so ein Display bestellt. Das soll etwa bis Ende der Woche ankommen. Das Display hat im Bundle Angebot etwas über 20€ gekostet, incl. Versand und Steuern.

Bis das Display eintrifft, habe ich schon mal die DCC-EX Zentrale auf dem UNO aufgesetzt. Die genaue Beschreibung, wie man das macht, spare ich mir hier, da es fast genau so abläuft, wie bei der Zentrale für den Rollenprüfstand beschrieben. Einzig beim Erkennen des Arduino Boards erscheint hier etwas anderes:



Und weil der UNO kein WLan hat, kann man diese Option und die dazu gehörende Konfiguration auch nicht auswählen:



Von diesen beiden Kleinigkeiten abgesehen läuft das aber exakt genau so ab.

Da der Arduino normalerweise nicht über WLan verfügt, müsste man das extra nachrüsten, weswegen im Normalfall der ESP32 die bessere Wahl ist, da dieser bereits Wlan hat. In diesem Fall wird aber kein WLan gebraucht, da das der Raspbberry Pi übernimmt. Deswegen reicht auch ein UNO aus. Würde man WLan nachrüsten wollen, dann wäre der verfügbare Speicher zu knapp. Auch schon ohne die Wlan Ansteuerung belegt die Software etwa 95% des verfügbaren Speichers. Deswegen müsste man, wenn es aus was für Gründen auch immer kein ESP32 sein soll aber Wlan gebraucht wird, auf jeden Fall einen Arduino Mega nehmen, der dann genug Speicher bereitstellt. Hier wird aber definitiv kein Wlan gebraucht, also kann ich problemlos den UNO verwenden.

Der Aufbau der Hardware ist dafür einfacher als beim ESP32. Man muss keinen Widerstand an die Platine löten und keine Drahtbrücken setzen. Aber ganz ohne Modifikationen kommt man trotzdem nicht hin. Der Grund ist, das eine Modellbahn mit 12-18 Volt betrieben wird. Bei “normalen” Anwendungen für das Motorschild (z.B. Robotik) kommen fast immer 3-6 Volt Motoren zum Einsatz. Das Motorschild braucht natürlich eine eigene Stromversorgung, damit genug Leistung an die (Gleis-) Ausgänge abgegeben werden kann. Der µC kann diese Leistung keinesfalls bereit stellen. Bei den üblichen 6 Volt Motoren hat diese Versorgung eben 6 Volt. Dann kann man den Arduino auch aus der Stromversorgung des Motorschilds speisen. Bei etwa 15 Volt, wie für unseren Zweck nötig, brennt aber der Spannungsregler des UNO durch. Das Motorschild ist natürlich für solche Spannungen, wie wir sie benötigen, ausgelegt. Deswegen kann man auf der Unterseite des Motorschilds auch eine Lötbrücke durchtrennen, damit das Schild den Arduino nicht mehr mit Strom versorgt und somit auch den Spannungsregler nicht zerstören kann. Statt der Lötbrücke zu durchtrennen (was mir zu fummelig war), kann man auch wieder ein Beinchen abbiegen, damit es keine Verbindung mehr hat. Ganz so, wie wir es gleich dreifach beim ESP32 gemacht haben.



So kann man das völlig problemlos auch wieder rückgängig machen, wenn man das Schild noch mal für etwas anderes verwenden will. Statt das Beinchen abzubiegen, kann man auch einfach abknipsen, ganz wie beim ESP32 beschrieben. Egal welche der drei Methoden (Lötbrücke trennen, Beinchen abwinkeln oder abkneifen) man anwendet, dadurch wird er Arduino gegen die Überspannung geschützt. Ich denke, man erkennt auf dem Foto, das hier das letzte Beinchen an dem längeren Anschluss abgebogen werden muss, wieder von den Stromanschlüssen her gezählt. Oben auf dem Schild steht “Vin” an dem Pin. Ebenfalls wie beim ESP32 muss man den schwarzen Stromstecker auf dem Arduino flacher feilen und die Lötpunkte der Stromklemmen auf dem Schild so weit möglich einkürzen, damit es nicht zu wackeligen Steckverbindungen und somit Störungen kommt. Da wir den UNO später per USB mit dem Raspberry Pi verbinden, braucht er keine eigene Stromversorgung. Die erfolgt dann vom Pi über das USB Kabel.

Auf dem Raspberry Pi wird ein spezielles fertiges Image verwendet, welches ein Raspberry Pi Betriebssystem mit vorinstalliertem JMRI und einigen anderen, für diesen Zweck wichtigen Dingen ohne Installationsaufwand bereitstellt. Dazu besuchen wir die Seite des Entwicklers dieses Image. Hier etwa herunter scrollen bis “To use”. Dann folgt ein Link, über den man das aktuelle Image herunter laden kann. Die Datei ist 1,8 GB groß, wird also eine Weile zum Download brauchen. Hat man die Datei mit der Endung .xz (muss so sein) herunter geladen legt man eine Micro- SD Karte in einen Kartenleser ein. Die meisten Computer haben so etwas eingebaut. Falls nicht, SD Kartenleser für USB bekommt man für kleine einstellige Euro Beträge überall, wo es auch Computer- Zubehör gibt. Ein Beispiel von unendlich vielen.

Um das Image auf die Micro- SD Karte zu schreiben brauchen wir neben dem Kartenleser auch eine Software, die das für uns erledigt. Der Autor empfiehlt “Etcher“, was auch ich hier verwende. Es gibt aber unzählige andere, meist kostenlose Tools, die genau das erledigen können. Wer schon mal mit SD Karten zu tun hatte, wird seine Vorlieben haben. Ich verwende hier eben Etcher.



Die Bedienung ist einfach. Nachdem man Etcher herunter geladen und installiert hat startet man das Programm. Nun klickt man auf “Flash from file”, also ein vorab herunter geladenes Image schreiben. Wenn wir nun auf den blauen Knopf drücken, kommt ein Standard- Dateirequester, mit dessen Hilfe wir die zuvor geladene .xz Datei auswählen.



Sobald das erledigt ist, wird der nächste Knopf blau, “Select target”, also Ziel auswählen.



Neben der 32 GB SD Karte ist bei mir auch noch eine externe 2 TB Festplatte angeschlossen. Das ist bei mir notwendig, da ich dort selten genutzte Programme aufhebe, zu denen Etcher gehört. Aber die Festplatte ist Etcher verdächtig groß, weswegen sie mit einem Warnhinweis “Large Drive” versehen ist. Ausgewählt ist hier automatisch schon unsere SD Karte.

Im Beispiel oben hat sie 32 GByte, was heute schon eher klein ist. 16 GB reicht aber aus, damit alles funktioniert. Eine 32 GB Micro- SD Karte bekommt man für ca. 5€, manchmal sogar bei Aldi und Co. Im Beispiel- Link ist die 32 GB Karte mit 3,50€ sogar deutlich billiger als die 16 GB Variante, die 7,75€ kosten soll. Meist hat man so etwas aber ohnehin noch herum liegen. Besonders hohe Ansprüche werden in diesem Fall nicht gestellt. Man muss also nicht zwingend eine extrem teure High End Karte dafür kaufen. Wenn man so eine teure Karte über hat, spricht aber natürlich gar nichts dagegen, sie zu verwenden.



Wenn die passende Karte ausgewählt wurde, wird der letzte Knopf Blau, “Flash”. Wenn man da drauf drückt, wird das Image auf die karte geschrieben. Das wird eine Weile dauern, also etwas Geduld.



Sobald der Vorgang erfolgreich abgeschlossen ist, können wir Etcher wieder beenden und die SD Karte in den Raspberry Pi einlegen. Wenn der Pi nun Strom bekommt, startet er automatisch und führt JMRI aus.

Apropos Strom. Der Raspberry Pi hat zwar eine USB Buchse für die Stromversorgung, ist aber extrem pingelig, was die tatsächliche Spannung betrifft. Er erwartet zwingend 5,1 Volt. Mit den üblichen 5,0 Volt vom USB zickt er rum, stürzt ab oder startet erst gar nicht, selbst wenn die eigentliche Leistung locker ausreichen würde. Man sollte entweder ein Original- Netzteil oder einen Nachbau, der ausdrücklich 5,1 Volt liefert, verwenden. Mit normalen 5 Volt Netzteilen bekommt man das Ganze nicht stabil ans laufen. Sonst muss man zwingend einen genau auf 5,1 Volt eingestellten DC- DC Wandler verwenden. So kann man z.B. aus einem 15 Volt Netzteil mit genügend Leistung (absolutes Minimum sind 3 Ampere, dann kann man aber keine sehr stromhungrigen Loks programmieren) sowohl das Motorschild für den DCC Gleisstrom als auch den Raspberry Pi incl. dem per USB angeschlossenen Arduino versorgen und muss nicht mit 2 Netzteilen herum hampeln. Wenn ich den kompletten Aufbau montiere, mache ich entsprechende Fotos und Skizzen, wie man alles anschließt. Das wird aber wohl erst nächste Woche etwas werden.

Übrigens habe ich das Image mal mit dem Pi 3 über VNC getestet. Das Ganze funktioniert, ist mir aber definitiv zu lahm und träge. Also wird dann doch der Pi 4 mit 4GB zum Einsatz kommen und der Pi 3 wohl in Rente geschickt werden. Wenn ihr euch einen Raspberry für diesen Zweck anschafft, dann nehmt ab besten mindestens einen Pi 4.

Aus dem Pi 3 kann man wohl noch einen WiThrottle Adapter für eine Zentrale ohne Anschlussmöglichkeit für Funk Handregler machen. Als Decoder Programmer ist er (mir persönlich) aber zu lahm.

Wenn die weiteren Teile da sind, geht es hier weiter.

Hallo.
Inzwischen ist das Display und der andere “Kleinkram” eingetroffen. Da ich im September einen FDM Drucker mit deutlich größerem Bauraum als mein bisheriger Resin Drucker bekomme, müssen die Gehäuse sowieso bis dahin warten. Aber ich habe schon mal angefangen, das Gehäuse für den Programmer zu konstruieren. Zuerst habe ich die geplanten Abmessungen an Hand der unterzubringenden Teile festgelegt. Dabei kam eine Grundfläche von 200 x 150 mm und eine Höhen von 50 – 70 mm bei pultförmigem “Deckel” mit dem Display heraus. Durch die Schrägstellung des Displays sollte zum einen die Bedienung bequemer sein und zum anderen die Luftzirkulation verbessert werden. Insgesamt wird das Gehäuse dadurch aber eindeutig zu groß für meinen Resin Drucker. Also muss ich ohnehin warten, bis ich den “großen” Drucker hier habe. Aber anfangen kann ich ja schon mal.

Wenn man mit so etwas komplett bei “Null” anfängt, ist eine “Machbarkeitsstudie” als erstes extrem sinnvoll.



Dazu habe ich die Grundplatte in OpenSCAD gezeichnet und die größeren notwendigen Komponenten integriert. Das “Blaue” im Vordergrund ist der Arduino. Das oben drauf sitzende Motorschild müssen wir uns einfach denken. Das “Grüne” weiter hinten ist der Raspberry Pi. Beides sind fertige 3D Modelle aus dem Internet, die ich hier zur Verdeutlichung eingefügt habe. Der Dunkel- Türkisfarbene Quader hinter der Trennwand ist ein 24 Volt 100 Watt LED Netzteil, welches ich zur Stromversorgung des Programmers einsetzen werde. So ein Netzteil kostet etwa 3,50€ und bietet mehr als genug Leistung. Da die Spannung von 24 Volt aber zu hoch ist, sowohl für das Motorschild als auch für den Raspberry Pi kommen noch 2 je 5 Ampere starke einstellbare Spannungswandler (weniger als 1 €) zum Einsatz, die hier rot dargestellt sind. Das Netzteil hat zwei getrennte Ausgänge, so das ich völlig problemlos zwei Wandler anschließen kann. Der eine Wandler wird auf 12-15 Volt eingestellt und versorgt das Motorschild und somit das Programmiergleis. Der andere wird so genau wie es möglich ist, auf 5,1 Volt eingestellt. Der Raspberry Pi ist ziemlich pingelig in Bezug auf die Versorgungsspannung. Eigentlich hat USB ja 5,0 Volt. Obwohl der Pi einen USB Anschluss zur Stromversorgung hat, reichen die 5,0 Volt nicht für einen stabilen Betrieb. Das Original Netzteil hat eben 5,1 Volt, und das müssen wir hier ebenfalls einstellen. Neben dem Raspberry Pi wird darüber auch das (hier schwarz dargestellte) Touch Display versorgt und indirekt über den USB Anschluss zwischen Arduino und Raspberry auch der Uno, der die DCC Signale erzeugt.

Die gelbe horizontale Trennwand trennt den 230 Volt Bereich von dem Niederspannungsbereich des Geräts.

Oberhalb der Platinen ist bei Bedarf auch noch Platz für einen Lüfter, sollte das Ganze im Betrieb zu heiß werden. Ich würde aber gerne darauf verzichten, falls möglich. Lüfter sind immer nervig laut.

So wie es aussieht, passt alles zusammen. Dann kann ich also anfangen, das Gehäuse wirklich zu zeichnen.

Hallo.

Vielen Dank für die eingehende Beschreibung, vielleicht werde ich die oder so etwas einmal nachbauen.

Aber einen Einspruch möchte ich auch erheben:

Zitat von Claus60 im Beitrag #2

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Lüfter sind immer nervig laut

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Hi.
Ich empfinde jeden Lüfter, egal von welchem Hersteller, als nervig. Die Noctua Teile kenne ich. Es gibt in der Tat lautere Lüfter. Doch ich habe auch schon leisere Lüfter gesehen (besser gehört). Es gibt da einige Hersteller, die das hin bekommen. Dabei müssen leise Lüfter nicht mal teurer sein als "laute". Sehr günstig und trotzdem verhältnismäßig leise sind z.B. auch die Lüfter von Arctic Cooling. Nerven tun sie mich trotzdem, und das gewaltig.

Deswegen investiere ich immer besonders viel Zeit und Mühe in die Geräuschdämmung bei meinen PC's. Mein aktueller Intel Core i5 hat ein Semi- passives Netzteil also eines, bei dem der Lüfter nur anläuft, wenn die angeforderte Leistung so groß wird, das sich das Netzteil zu sehr erwärmt. Da die Netzteile heutzutage immer völlig überdimensioniert sind, (man braucht im Normalfall, sofern man keinen Gaming PC hat, keine 200 Watt maximale Netzteil- Leistung, PC Netzteile fangen aber erst bei 550 Watt Leistung an), habe ich den Lüfter in meinem aktuellen Netzteil noch nie gehört. Der CPU Kühler ist ebenfalls bewusst völlig überdimensioniert für die CPU (er ist für eine Verlustleistung von 160 Watt ausgelegt, meine CPU hat aber nur 40 Watt), was dazu führt, das auch hier der Lüfter nur bei Bedarf läuft. Wenn ich z.B. hier im Forum stöbere, ist mein Computer absolut lautlos, so wie es sein muss. Nur wenn der PC mal richtig was zu tun bekommt (z.B. Videos umwandeln, 3D Berechnungen anstellen, usw.) dann fängt der Lüfter am CPU Kühler mal kurz an zu drehen, hört aber gleich wieder auf, wenn die Last wieder runter geht. Ich habe auch schon sehr lange keine Festplatten mehr in meinem Schreibtisch- PC. Die sind längst durch lautlose (und viel schnellere) SSD ersetzt worden.

In diesem Fall käme aber noch hinzu, das der Lüfter ziemlich klein sein müsste. Und je kleiner die Lüfter, desto schneller müssen sie drehen und desto lauter werden sie. In dem Computer- Netzteil ist ein 120 mm Lüfter eingebaut, der CPU Kühler hat einen mit 94 mm. Hier könnte ich aber maximal einen 40 mm Lüfter einbauen. Und die gibt es nur in "extrem laut".

Hallo.
Heute habe ich am Gehäuse weiter gearbeitet. Dabei haben sich noch Änderungen an der Anordnung ergeben. Es ist nicht wirklich günstig, wenn der Stromanschluss des Programmers im vorderen Bereich der Seitenwand angeordnet wird. Das sollte doch möglichst an die Rückseite wandern. Deswegen müssen der 230 Volt und der Niederspannungsbereich seine Plätze im Gehäuse tauschen. Leider ist dann über dem Raspberry Pi und dem Arduino weniger Platz nach oben, um die Abwärme abzuführen. Aus dem Grund werde ich rundum Lüftungsöffnungen in das Gehäuse einbauen müssen, nicht nur hinten. Hoffentlich reicht das, um auf einen Lüfter verzichten zu können. Vorsichtshalber werde ich aber eine entsprechende Öffnung einplanen. Aber ich wollte nicht die 230 Volt komplett quer durch das Gehäuse führen.



Das Netzteil ist nicht für “Spielzeug” (also für die Modellbahn) vorgesehen, sondern für LED Beleuchtungen. Bei Spielzeug dürfen ja generell keine 230 Volt im Gerät vorhanden sein.

Ich baue den Programmer nicht zum Verkaufen, sondern nur für mich. Und ich bin dann doch schon “erwachsen” und weiß, das man erst den Strom vollständig unterbricht, bevor man auch nur in die Nähe von 230 Volt Leitungen kommt. Ein Nachbau geschieht natürlich ganz auf eigene Gefahr. Außerdem kann man jederzeit statt dem LED Netzteil auch ein “Steckernetzteil” verwenden, wenn man keine 230 Volt im Gerät haben will. Ich habe dieses Netzteil aber ohnehin vorrätig und deswegen keine Lust, extra etwas anderes zu kaufen.



Das NT ist rundum gut isoliert. Auch die Klemmen für die 230 Volt Zuleitung sind, so gut es eben geht, gegen versehentliche Berührungen abgeschirmt. Vorsätzlich kann man natürlich an die stromführenden Leitungen kommen, weswegen das Ganze nicht wirklich “Kindersicher” ist. Aber so dumm kann ja kein Erwachsener sein, denke ich. Als Anschluss wird so eine Kaltgeräte- Buchse mit Sicherung und Schalter verwendet. So ist der Stromanschluss besonders sauber und sicher gelöst. So lange das Gehäuse nicht aufgeschraubt wird, besteht absolut gar keine Gefahr, auch nicht für den Modelbahn- Nachwuchs. Und wenn das Gehäuse aufgeschraubt wird, ist es ja kein Problem den Netzstecker abzuziehen. Im Gegenteil, dann wird das Ganze deutlich handlicher. Wobei es eigentlich reichen müsste, den Schalter auf “Aus” zu schalten, denn der trennt beide Pole, nicht nur einen. Nichtsdestotrotz würde ich immer das Kabel abziehen, bevor ich irgendwas im Inneren des Gehäuses machen würde.

Diese Buchse hätte ich sonst an der Seite im vorderen Bereich einbauen müssen. Durch den Tausch der Anordnung kann ich die Buchse nun hinten in die Rückwand einbauen.

Zum Anschluss der Gleise (Programmiergleis und Hauptgleis) kommt so eine Lautsprecherklemme zum Einsatz, die ebenfalls an die Rückseite soll. Dadurch sind alle “Kabel” hinten und die übrigen drei Seiten bleiben “sauber”. Na ja fast, denn auf einer Seite wird es noch einen Ausschnitt für den SD Steckplatz des Raspberry Pi geben, damit man die Software leichter aktualisieren kann und dazu nicht immer den ganzen Programmer auseinander bauen muss.

Da ich gerade am fotografieren war, eben schnell zwei Fotos vom Display.



Die Schutzfolie kommt natürlich erst ab, wenn das Display final eingebaut wird. Im Prinzip ist das ein normaler Computer Monitor, nur ohne Gehäuse, dafür aber mit Touch Screen, wodurch keine Maus und keine Tastatur benötigt wird.



Hier ein Blick auf die Anschlüsse. Der eigentliche Bildschirm wird ganz normal per HDMI angeschlossen, genau so wie sonst beim TV oder Computer Monitor. Die zwei Micro- USB Buchsen daneben dienen zum einen zur Verbindung mit dem angeschlossenen Raspberry Pi, damit der Touch Screen wie eine gewöhnliche Maus/Tastatur Kombi angesprochen werden kann. Der andere USB Anschluss dient zur Stromversorgung und wird, genau wie der Raspberry Pi selbst, an den auf 5,1 Volt eingestellten Spannungswandler angeschlossen. Ganz links ist noch ein kleiner Schiebeschalter, mit dem man das Display ausschalten kann. Der ist für unseren Zweck nicht nötig.



So weit bin ich mit dem Gehäuse bisher gekommen. Das Graue und das Gelbe sind jeweils einzeln gedruckte Teile, die dann von unten miteinander verschraubt werden. Dazu dienen u.A. die Eck- Verstärkungen.

Es fehlen noch alle Aussparungen für Buchen und Lüftung und jegliche Halterungen für die einzelnen Komponenten. Es sind auch noch keine Standfüße o.Ä. eingebaut. Vielleicht mache ich es mir hier auch einfach und klebe einfach Filzgleiter von unten an der Grundplatte. Funktioniert meist ziemlich gut.

Wenn es etwas neues gibt, geht es hier weiter.

Hallo.
Ich konnte noch etwas weiter am Gehäuse arbeiten. Zunächst habe ich die Anordnung der Teile noch mal komplett geändert.



Man schaut quasi von “hinten” auf das Gerät. Nur bei dieser Anordnung bekomme ich alle “technischen” Dinge an die Rückwand.



Links ist der Ausschnitt für den Netzschalter und Stecker. In der Mitte sind oben Belüftungsöffnungen und darunter der Ausschnitt für die Gleisanschlussklemmen. An der Unterkante ist die Aussparung für die SD- Karte und rechts oben passt ein 40mm Standard- Lüfter hin, sofern nötig.



So passt alles in das Gehäuse und ich habe es sogar noch etwas flacher machen können. Spart 3D Druckmaterial und Zeit. Die gewünschte Pultform ist aber voll erhalten geblieben.



Das Gehäuse besteht aus 2 Teilen, die separat gedruckt werden müssen. Am Aufbau fehlt noch die Befestigung für das Display und am Boden die Standfüße. Hatte ich vergessen und habe jetzt keine Zeit mehr, das auch noch einzubauen. Ist nicht wild, denn ich kann das Gehäuse ohnehin erst im September drucken, wenn ich meinen FDM Drucker hier habe.



Sowohl der Raspberry Pi als auch die DCC-EX Zentrale (aka Arduino) werden auf Klemmpins an der Bodenplatte aufgesteckt und müssen weiter nicht montiert werden.



Die Bodenplatte ist in das Gehäuse eingelassen und ruht vor allem auf den Eck- Verstärkungen. Hier sind Löcher für Einschmelzmuttern vorgesehen, damit man den Boden anständig anschrauben kann. Diese Einschmelzmuttern sind grade für den 3D Druck Bereich sehr praktisch. So bekommt man anständige Gewinde auch anständig befestigt. Früher musste man immer herkömmliche Muttern mit 2K Kleber einkleben, wenn man etwas ähnliches bei Kunststoffteilen erreichen wollte. Das ist so aber viel einfacher.

Das die Luftzirkulation von vorne unten nach hinten oben gedacht ist, müsste man erkennen können. Sollte es so nicht reichen, muss ich eben einen Lüfter einbauen. Vorbereitet ist das ja. Das wird sich aber erst im praktischen Einsatz herausstellen.

Wenn es etwas neues gibt, geht es hier weiter.

Hallo.
Ich musste die Anordnung leider noch mal komplett ändern. Denn so wie ich es bisher angedacht hatte, kollidieren die Stecker mit dem Gehäuse, und zwar massiv.



Ich denke, man erkennt das Problem hier ganz gut. Links ist die ESP32 Zentrale, die für den Rollenprüfstand gedacht war und die einen Micro- USB Anschluss hat. Rechts ist der UNO, der für den Programmer gedacht war und einen klassischen USB Anschluss hat. Beim Raspberry Pi ist es noch schlimmer, da er an zwei Seiten Stecker hat, die unbedingt benötigt werden. Auch das Display macht große Probleme bezüglich der Stecker. Beim Display muss ich leider in spezielle Stecker und Kabel investieren. Denn hier kann ich die Anordnung nicht ändern. Die einzige Möglichkeit wäre es, das Display völlig außermittig einzubauen, was ich nicht will. Bei einer mittigen Anordnung müsste das Gehäuse, um genug Platz für die Stecker zu bekommen, erheblich breiter werden, so breit, das es auch nicht mehr mit meinem zukünftigen “großen” FDM Drucker zu drucken wäre.

Ich muss für HDMI (das Bildsignal) einen “U- Adapter” besorgen und für den Touch- Anschluss ein abgewinkeltes USB Kabel. Für den Stromanschluss des Displays werde ich entweder bei einem fertigen “Pigtail- Kabel” (wovon ich reichlich da habe) den Stecker aufschneiden, um das Kabel eng wegbiegen zu können oder ich verwende einen losen Micro- USB Stecker ohne Gehäuse. Ich könnte ggfs. auch ein zweites, passend abgewinkeltes Micro USB Kabel verwenden und das Display über einen USB Anschluss am Raspberry Pi mit Strom versorgen. Das wäre wohl am einfachsten, vor allem, da die Spannungsquelle für den RasPi auf 5,1 Volt eingestellt werden muss und das Display sicherlich für die “normalen” 5,0 Volt ausgelegt ist. Allerdings dürften die 0,1 Volt zu viel eigentlich nichts ausmachen. So genau stimmen die Spannungen bei USB dann auch selten.

Ich werde den UNO wohl durch ein Exemplar mit dem modernen und viel kompakteren USB-C Anschluss ersetzen. Den UNO auszutauschen ist in der Tat finanziell günstiger als Spezialkabel zu kaufen. Den “alten” UNO kann ich ja jederzeit mit anderer Software bespielen und für einen anderen Zweck einsetzen. Ich könnte auch einen ESP32 dafür nehmen (die ich noch da hätte), weiß aber nicht, wie ich da das WLAN deaktiviere, denn das brauche ich im Programmer sicherlich nicht. Daneben sind die drei Jumper und der Wiederstand ggfs. ebenfalls störend. Ich muss sowieso die Tage wieder etwas in China bestellen, da packe ich einfach einen “USB-C UNO” mit dazu.



So kommen sich zumindest “unten” die Stecker nicht untereinander oder mit dem Gehäuse in die Queere. Besonders, wenn ich den UNO noch gegen einen mit USB-C austausche.



Der Raspberry Pi hat so an beiden Seiten auch genug Platz für Stecker. Von hier aus gesehen links sind die beiden (hellgrauen) Micro- HDMI Anschlüsse (gebraucht wird nur einer) und hinten der (hellgraue) USB-C Stromanschluss. Vorne sind links 2 x 2 (hellgrauen) USB Anschlüsse, einer wird mit dem Arduino und und einer mit dem Touch Eingang des Displays verbunden. Ganz rechts ist dann noch der (hellgraue) Ethernet- Anschluss, der hier nicht genutzt wird, da das WLan des Raspberry Pi völlig ausreichend für unseren Zweck ist.



Die Rückwand musste natürlich auch umgestaltet werden. Ein wenig “eingravierte” Beschriftung gibt dem Gehäuse einen zusätzlichen Touch. Daneben habe ich auch die Befestigung für das Display eingebaut, die ich vergessen hatte. Standfüße werde ich aber nicht mit drucken. Da kommen lieber selbstklebende Gummifüße oder Filzgleiter drunter als harte Plastik.

Es ist wirklich gut, das ich früh genug angefangen habe. So fallen diese Probleme halt auf, bevor ich den ersten Testdruck gemacht und damit viel Material verschwendet habe. Die Konstruktion umzuändern, bevor etwas gedruckt wird, kostet gar nichts, nur etwas Zeit und “Hirnschmalz”.

Hallo.
Nachdem ich ein wenig im Slicer für meinen zukünftigen FDM Drucker gespielt habe, bin ich zu dem Entschluss gekommen, das Gehäuse nicht in einem Stück zu drucken. Vom Platz her passt das, aber FDM Drucker haben ja Probleme mit “Brücken”, also mit Bereichen, die nicht direkt mit der Grundplatte verbunden sind, sondern “frei schwebend” quasi in der Luft gedruckt werden müssten. Das ist systembedingt und spielt bei Resin Drucken keine Rolle. Hier sind nur Stellen in einer Schicht problematisch, die gar keine Verbindung zum Rest des Objekts haben (sogenannte Inseln). Die Öffnungen, die im Gehäuse notwendig sind, würden jede Menge Stützmaterial erfordern. Da mein zukünftiger Drucker nur einen Extruder hat, also nur ein Material zur Zeit drucken kann, muss ich die Stützen aus demselben Material drucken. Sonst kann man dafür wasserlösliches Filament verwenden, das man nach dem Drucken einfach in Wasser auflösen kann. Im Gegensatz zu den filigranen Stützen beim Resin Druck sind sie bei FDM Slicern eher nach der Methode Holzhammer, immer feste druff. Sind schon die filigranen Stützen bei Resin problematisch für die Qualität des Drucks, so ist das bei FDM eher eine Katastrophe.



Im Screenshot ist das Stützmaterial grün dargestellt. Außerdem wird das Gehäuse durch die Stützen so breit, das es nicht mehr vollständig auf das Druckbett passt.

Deswegen habe ich es geteilt, so das ich die Seiten einzeln und flach liegend drucken kann. Dann braucht es keine Stützen.



Ich muss dann allerdings anschließend die vier Seiten und den Deckel zusammenkleben. Der Boden wird ja verschraubt und sollte sowieso getrennt gedruckt werden. Tatsächlich könnte ich das Gehäuse so in Einzelteilen zur Not auch in meinem Mono M5 drucken. Aber für Gehäuse u.Ä. ist ein FDM Druck besser geeignet. Hier kommt es nicht so auf die Details an, dafür mehr auf mechanische Stabilität. Und die ist bei FDM in der Regel besser als bei Resin.

Worüber ich auch immer wieder staune, sind die ewig langen Druckzeiten, die der Slicer errechnet. Im Schnitt dauert es vier mal so lange wie bei Resin, um ein Objekt zu drucken. Dazu beeinflussen “Löcher”, die hier ja reichlich vorhanden sind, ebenfalls die Druckzeit massiv. Wenn ich beispielsweise den Boden komplett mit den Wabenförmigen Lüftungsöffnungen versehe, dauert der Druck locker 2 Stunden länger, obwohl weniger Material verbraucht wird. Zum Glück ist Filament nicht teuer, so lange es sich nicht um spezielles Material (Carbon, Metall,…) handelt.

Im Prinzip kann ich alles, was ich bei Resin Drucken gelernt habe, vergessen. Außer das man mit den Geräten aus 3D Dateien reale, physisch existierende Objekte herstellt, haben FDM und Resin Drucker gar nichts gemeinsam…

Versuche mal den Orca-Slicer. Der ist momentan der beste Slicer. Wenn Du als Support "Tree" oder auf Deutsch, glaube ich "Baum" wählst, wird weit weniger Material gebraucht.
Und ja, die beiden Verfahren unterscheiden sich ziemlich in der Parametrisierung, aber ich verwende beide und jedes hat seine Stärken, aber auch Schwächen.



(Quelle: https://www.google.com/url?sa=i&url=http...QAAAAAdAAAAABAk)

Hi.
Das kann der Prusa Slicer auch. Ist dann nicht ganz so krass schlimm wie mit den "normalen" Stützen, aber immer noch eher Holzhacker als Uhrmacher.

Zitat von Gerhard im Beitrag #9

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jedes hat seine Stärken, aber auch Schwächen.

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Hi.
Heute Mittag kam das Paket aus China mit den Kabeln und dem neuen Arduino UNO an.



So müsste ich die Stecker am Display problemlos unter gebracht bekommen.



Der “neue” UNO (links) ist mit einem USB-C Anschluss geliefert worden. Bestellt hatte ich einen mit Micro-USB. Ist mir aber sehr recht, denn die USB-C Variante war dort als “Ausverkauft” gekennzeichnet (und ist obendrein etwas teurer), sonst hätte ich sowieso die moderne USB-C Variante bestellt. Also passt alles.



Das Motorschild umzustecken war in Sekunden erledigt, die DCC-EX Software auf den Arduino zu spielen, hat auch nur wenige Minuten gedauert. Und schon ist die “neue” Zentrale fertig. Am aufwändigsten war es tatsächlich, den schwarzen Stromstecker flacher zu feilen, damit das Motorschild nicht wackelt.

Übers Wochenende werde ich mal alle Teile für den Programmer fliegend zusammenstecken und einen ersten Test machen. Ab Morgen Abend habe ich dann auch den Raspberry Pi 4 frei, den ich ja statt dem mir zu langsamen Pi 3 verwenden möchte. Wenn das alles klappt, ist Warten angesagt, bis ich im September meinen FDM Drucker bekomme. Sonst muss ich halt nachbessern, bis alles so funktioniert, wie es soll.