用了近一年的印表機開始進行歲修
首先換掉已經變形的步進馬達腳座
這次都是用0.1mm層厚，每一件都印了17個小時左右，強度很好。
上下腳座共六個都要換，幾乎重組了
下一步就是要把Arduino Mega 2560換成smoothie board
2014年7月21日 星期一
Optical Heart rate and PPG monitor
當初是為了有高血壓的老爸做運動時可以了解自己的運動強度，不至於太逞強運動，或是運動量不足，想弄一個可以隨身攜帶，方便量測脈搏的工具，所以才會有這個產品的產生。
利用綠光LED與light sensor偵測血液流量的變化，來判斷心跳，與利用OLED螢幕顯示脈波。
這種反射式的光學sensor其實不大適合運動時使用，因為會因為晃動造成light sensor 的讀值變異，還有環境光的漏光問題。
不過還是簡單分享一下整個產品從無到有的一個過程:
(因為準備下一個機器人的專案，所以就簡略分享.....)
相關資訊:
Relate data
https://github.com/alextien/Heartrate-and-PPG-waveform-monitor
利用綠光LED與light sensor偵測血液流量的變化，來判斷心跳，與利用OLED螢幕顯示脈波。
這種反射式的光學sensor其實不大適合運動時使用，因為會因為晃動造成light sensor 的讀值變異，還有環境光的漏光問題。
不過還是簡單分享一下整個產品從無到有的一個過程:
(因為準備下一個機器人的專案，所以就簡略分享.....)
Relate data
https://github.com/alextien/Heartrate-and-PPG-waveform-monitor
Slide:
2014年6月23日 星期一
[3DP]Dual thermocoupler sensor support with Marlin and RAMPS 1.4 在Marlin 與 RAMPS 1.4 使用雙熱電偶
好久沒更新部落格了，從大概2月開始玩3D printer，一開始就從Delta玩起，有點難度，不過一一克服中。
這邊介紹一下如何在RAMPS1.4 上使用Marlin firmware來用雙sensor來做溫度偵測與保護。
3DP因為持續地對塑膠加熱，然後常常需要長時間工作，10幾20個小時都很常見，這時候如果單靠一顆thermo sensor來做加熱的偵測回饋，有點風險。
雖然Marlin對於單sensor也有一些保護，如maximum temperature, minimum temperature的設定，因為通常溫度sensor失效時，偵測到的溫度不是極高或是極低，靠這兩個保護，也可以解決掉大多數的sensor 故障的問題。
但當sensor不是故障而是脫離，所以只偵測到室溫而已呢? 或是故障時停留在某個溫度時呢? 這時候軟體會以為溫度一直達不到預定目標，所以會對加熱棒一直加溫，結果輕則加熱棒燒毀，擠出頭座融化，重責引發火災。
這邊介紹一下如何在RAMPS1.4 上使用Marlin firmware來用雙sensor來做溫度偵測與保護。
3DP因為持續地對塑膠加熱，然後常常需要長時間工作，10幾20個小時都很常見，這時候如果單靠一顆thermo sensor來做加熱的偵測回饋，有點風險。
雖然Marlin對於單sensor也有一些保護，如maximum temperature, minimum temperature的設定，因為通常溫度sensor失效時，偵測到的溫度不是極高或是極低，靠這兩個保護，也可以解決掉大多數的sensor 故障的問題。
但當sensor不是故障而是脫離，所以只偵測到室溫而已呢? 或是故障時停留在某個溫度時呢? 這時候軟體會以為溫度一直達不到預定目標，所以會對加熱棒一直加溫，結果輕則加熱棒燒毀，擠出頭座融化，重責引發火災。
其實我覺得韌體還有一些機制來做防止失誤，如：加熱幾分鐘內還無法達到目標溫度時停止加熱與列印。 不過個人功力有限，這邊就看有沒有能人來幫忙修改了。
那為什麼採用熱電偶(thermocouple) 而不用更常用的熱敏電阻(NTC)呢?
原因有兩個:
1. 熱電偶較耐高溫
2. 熱電偶有較佳的溫度曲線，不需要做查表補償
不過熱電偶的輸出只有很微弱的電壓，所以需要再sensor後面接一個放大器與零點補償的電路，現在有廠商有整合好的IC，所以使用上其實很簡單。
===================================================
Marlin 支持兩種熱電偶的IC，一種是數位，採用SPI介面的MAX6675，另外一種是類比的IC，AD595/AD597。
接法這邊兩種都會介紹，不過數位的MAX6675有幾個問題，而不能採用:
介紹目前使用的AD597接法:
一般買到的module板子只需要接3個pin，+5V, GND, S(訊號) 我買到的板子實際用會有一些問題:
1. 溫度offset: 這邊後來查出是因為這塊板子在+5V輸入有串一顆diode作保護，這樣子會讓IC的5V會有一些drop，造成板子的輸出會跟Arduino參考的5V有偏差，把這顆diode拿掉直接改用0 ohm電阻，或是把它short就好。
2. 打印時，溫度sensor因為noise關係，輸出不是很穩定，常會有10幾度的跳動，這樣容易造成PID控制也會跟著不穩定: 這邊我的作法是在5V跟GND加一顆10uF/16V的電容，與在熱電偶線的輸入端並一顆0.1uF的電容，這樣子就蠻穩定了。
這邊我用的pin腳是thermo0 A3, thermo1是A4，RAMPS 1.4這兩pin剛好跟5V與GND一起，用一個4 pin的排珍就可以接出來了。
在Marlin的修改:
configuration.h
#define TEMP_SENSOR_0 -1
#define TEMP_SENSOR_1 -1
//開啟雙sensor保護 #define
#define TEMP_SENSOR_1_AS_REDUNDANT
//當兩顆sensor溫度差達20度時，marlin會停止列印
MAX_REDUNDANT_TEMP_SENSOR_DIFF 20
pins.h
//在相對應的motherboard ID(一般單擠出頭，有熱床的MEGA都是選33)下面，把thermo0/1的 pin位置做修改
#define TEMP_0_PIN 3 #define TEMP_1_PIN 4
======================================================
MAX6675的接法(不過目前有問題，無法使用)
1. 只支持在thermo sensor0使用，所以只能用一顆sensor
2. Marlin firmware有bug，目前使用會跟smart controller LCD pin衝突，就算改pin重新定義還是無法使用，所以就放棄了
這邊簡單寫一下接法:
congiguration.h
#define TEMP_SENSOR_0 -2 //
temperature.cpp
long max6675_previous_millis = -MAX6675_HEAT_INTERVAL;
pin.h
// SPI for Max6675 Thermocouple
#ifndef SDSUPPORT // these pins are defined in the SD library if building with SD support #define MAX_SCK_PIN 52
#define MAX_MISO_PIN 50
#define MAX_MOSI_PIN 51
#define MAX6675_SS 53
#else #define MAX6675_SS 49
#endif
=====================================================
那為什麼採用熱電偶(thermocouple) 而不用更常用的熱敏電阻(NTC)呢?
原因有兩個:
1. 熱電偶較耐高溫
2. 熱電偶有較佳的溫度曲線，不需要做查表補償
不過熱電偶的輸出只有很微弱的電壓，所以需要再sensor後面接一個放大器與零點補償的電路，現在有廠商有整合好的IC，所以使用上其實很簡單。
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Marlin 支持兩種熱電偶的IC，一種是數位，採用SPI介面的MAX6675，另外一種是類比的IC，AD595/AD597。
接法這邊兩種都會介紹，不過數位的MAX6675有幾個問題，而不能採用:
介紹目前使用的AD597接法:
一般買到的module板子只需要接3個pin，+5V, GND, S(訊號) 我買到的板子實際用會有一些問題:
1. 溫度offset: 這邊後來查出是因為這塊板子在+5V輸入有串一顆diode作保護，這樣子會讓IC的5V會有一些drop，造成板子的輸出會跟Arduino參考的5V有偏差，把這顆diode拿掉直接改用0 ohm電阻，或是把它short就好。
2. 打印時，溫度sensor因為noise關係，輸出不是很穩定，常會有10幾度的跳動，這樣容易造成PID控制也會跟著不穩定: 這邊我的作法是在5V跟GND加一顆10uF/16V的電容，與在熱電偶線的輸入端並一顆0.1uF的電容，這樣子就蠻穩定了。
這邊我用的pin腳是thermo0 A3, thermo1是A4，RAMPS 1.4這兩pin剛好跟5V與GND一起，用一個4 pin的排珍就可以接出來了。
在Marlin的修改:
configuration.h
#define TEMP_SENSOR_0 -1
#define TEMP_SENSOR_1 -1
//開啟雙sensor保護 #define
#define TEMP_SENSOR_1_AS_REDUNDANT
//當兩顆sensor溫度差達20度時，marlin會停止列印
MAX_REDUNDANT_TEMP_SENSOR_DIFF 20
pins.h
//在相對應的motherboard ID(一般單擠出頭，有熱床的MEGA都是選33)下面，把thermo0/1的 pin位置做修改
#define TEMP_0_PIN 3 #define TEMP_1_PIN 4
MAX6675的接法(不過目前有問題，無法使用)
1. 只支持在thermo sensor0使用，所以只能用一顆sensor
2. Marlin firmware有bug，目前使用會跟smart controller LCD pin衝突，就算改pin重新定義還是無法使用，所以就放棄了
這邊簡單寫一下接法:
congiguration.h
#define TEMP_SENSOR_0 -2 //
temperature.cpp
long max6675_previous_millis = -MAX6675_HEAT_INTERVAL;
pin.h
// SPI for Max6675 Thermocouple
#ifndef SDSUPPORT // these pins are defined in the SD library if building with SD support #define MAX_SCK_PIN 52
#define MAX_MISO_PIN 50
#define MAX_MOSI_PIN 51
#define MAX6675_SS 53
#else #define MAX6675_SS 49
#endif
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2013年8月18日 星期日
Mini Segway 02
拖了老半天，總算先弄出一個基本的可以動的軟體，
目前暫時用ON/OFF control，再來導入PID control。
不過在硬體上應該會加裝一組藍芽，用來傳輸raw data，這樣才方便做紀錄。
動作影片如下，其實就算是ON/OFF control應該還是可以做得更好的...
目前暫時用ON/OFF control，再來導入PID control。
不過在硬體上應該會加裝一組藍芽，用來傳輸raw data，這樣才方便做紀錄。
動作影片如下，其實就算是ON/OFF control應該還是可以做得更好的...
Mini Segway 01
===================================================硬體大概完成了，本來馬達與控制器共用電源，但發現馬達的back EMF會回灌到控制器電源，所以多加一組buck分開兩邊電源，其實省錢的話，馬達這邊電源串schottky diode就好，不過當馬達功率變大時，大功率的schottky diode不見得省錢，且浪費功率。電源分開還有一個好處，就是可以獨立控制馬達電壓，日後可以調整馬達的反應速度，來取得更好的PID control. Two wheel balancing robot是很好的一個實作，可以學得PID control, kalman filter這些實用的東西，其實這就是一個迷你版的Segway。 這個結束後接下來看看有沒有機會將馬達改成BLDC motor, 來進一步做好motor driver 這部份。
2013年5月15日 星期三
Project EV 第一課
第二專長規劃中，本來有人建議去上工研院或是自強基金會的課，不過查查後不是地點、時間不對，另外就是價格太貴。乾脆忍痛買個EVB，自己隨便看看後認為TI的solution蠻完整的，線上資料也很齊全，就在TI官網給它心痛刷下去了。
準備開箱了，做飛機來的，很快兩天后就到了
光電源線就付三條不同國家用的，另外還有一支USB，應該是軟體與document
這就是主板加driver了
接下來就準備狂k document 了。
Project G 第一課 爬坡自動變速系統
開始實作一些小ideas，這個是一個簡單的想法，當電子變速系統如果在自行車上普及後，人還要更懶的話，就需要一套自動變速系統，這邊實作了一個簡單的方式，透過accelerometer 來偵測坡度，當發現角度大到一個程度時就自動換擋，不過這畢竟不夠及時，更好的方式是用torque sensor 或是踏板放置force sensor，來依據車手的需求切換。這邊用accelerameter 需要用filter來濾掉sensor 本身的跳動，與馬達傳過來的震動，這邊會有比較多學問。
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