RAMPS 1.4 Board Konfigurieren

Neben vielen anderen Upgrades für meinen Anet A8 3D-Drucker, habe ich das original Motherboard gegen ein RAMPS 1.4 Motherboard mit Marlin 1.1 Firmware ersetzt. Von der damaligen Marlin Version 1.1 zur aktuellen Version 2.0 hat sich einiges verändert, daher hier nochmal eine kurze Anleitung wie dieses Upgrade mit der aktuellen Firmware version durchzuführen ist.

Hardware

Diese Anleitung setzt voraus, dass man einen Arduino Mega mit RAMPS 1.4 Board, einem kompatiblen Display und Schrittmotortreiber besitzt.

Ich habe alle Komponenten laut der Standardverkabelung auf der RepRap Website (https://reprap.org/wiki/RAMPS_1.4) verbunden und werde deshalb hier nicht alles wiederholen.

Einige Dinge sind allerdings anzumerken:

• Bei der Verkabelung der Endschalter ist die "Simple" Verkabelung zu verwenden die auf der RepRap Website im Bereich "Endstops" beschrieben wird. Die Anet A8 Endschalter haben nur zwei Kabel pro Achse wobei jeweils eines davon mit dem jeweiligen - (Minus) Pin am Board verbunden werden muss und das andere mit dem jeweiligen S (Switch) Pin. Das RAMPS 1.4 Board unterstützt neben den MIN (minimum) Endschaltern des Anet A8 auch MAX (maximum) Endschalter auf der anderen Seite der Achse. Diese werden beim A8 nicht verbunden.
• Ohne weitere Anpassungen sollte das Microstepping der Schrittmotortreiber auf 1/16 Steps gestellt sein. Bei den Standard A4988 Treibern die bei den meisten RAMPS Boards mitgeliefert werden müssen dafür alle 3 Microstepping jumper am RAMPS board bestückt sein (beschrieben im Abschnitt "Drivers"). Bei den TMC2100 Treibern die ich zum Teil verwende sollte keiner der Jumper bestückt sein. Bei ihnen ist 1/16 Steps Microstepping standardmäßig aktiviert.
• Der Anet A8 hat zwei Lüfter am Extruder. Dabei muss der Kühlungs Lüfter (auf der linken Seite des Extruders) bei den "12V-AUX" Pins angeschlossen sein, beschrieben auf der RepRap Website im Abschnitt "Aux Fan". Der Extruder Lüfter zur Kühlung des Extrudierten Filaments muss mit dem regulären, steuerbaren Lüfter Anschluss "D9" verbunden sein (beschrieben im Abschnitt "Hotend")

Vorbereitungen zur Firmware Installation

Die eigentliche Firmware gibt es auf GitHub in folgendem Repository herunterzuladen: https://github.com/MarlinFirmware/Marlin.
Zusätzlich braucht man noch die Beispielkonfigurationen für den Anet A8 aus folgendem Repository: https://github.com/MarlinFirmware/Configurations.
Um die Firmware auf das Motherboard hochladen zu können braucht man die Arduino IDE.

Konfiguration der Firmware

Einrichten der Beispielkonfiguration

Als erstes müssen die standard Konfigurationsdateien Configuration.h und Configuration_adv.h durch die Beispielkonfigurationsdateien für den Anet A8 ersetzt werden. Die Konfigurationsdateien findet man im Unterordner Marlin/ des oberen Repositorys. Dort müssen die Dateien Configuration.h und Configuration_adv.h gelöscht oder umbenannt werden und anschließen mit den gleichnamigen Dateien aus dem Unterordner config/examples/Anet/A8/  des zweiten Repositorys ersetzt werden.

Anpassung der Beispielkonfiguration

Die Beispielkonfiguration für den Anet A8 ist für das Original Motherboard des A8 gedacht. Um die Firmware auf das RAMPS 1.4 Board hochladen zu können, müssen einige Anpassungen an der Konfiguration durchgeführt werden.

Dafür muss als erstes das Arduino Projekt Marlin.ino im Unterordner Marlin/ des oberen Repositorys mit der Arduino IDE geöffnet werden. Nachdem die Datei geöffnet wurde, sollten die beiden Konfigurationsdateien Configuration.h und Configuration_adv.h als Tabs auftauchen.

In der Datei Configuration.h müssen nun einige Zeilen modifiziert werden.

• Zuerst muss das Board BOARD_ANET_10 in Zeile 99 durch das Board BOARD_RAMPS_14_EFB ersetzt werden.
• In Zeilen 849-885 kann der Typ der Schrittmotortreiber für jede Achse eingestellt werden. Ich verwende Beispielsweise auf der X und Y Achse TMC2100 Treiber, daher musste ich X_DRIVER_TYPE und Y_DRIVER_TYPE auf TMC2100 festlegen. Standardmäßig sind alle Achsen für A4988 Treiber konfiguriert.
• Abhängig davon welche Schrittmotor Treiber verwendet werden und wie die Schrittmotoren angeschlossen sind, müssen manche Achsen eventuell invertiert werden, da der Motor sich ansonsten in die falsche Richtung dreht. Dies kann in den Zeilen 1347-1349 eingestellt werden. Am einfachsten ist es, vorsichtig auszuprobieren ob die Richtung stimmt, die Einstellung im nachhinein anzupassen und die Firmware ein zweites mal hochzuladen.
• In Zeile 2083 Kann die Sprache angepasst werden. Standardmäßig ist die Sprache auf Endlisch (en) konfiguriert, man kann allerdings auch Deutsch (de) einstellen.
• Will man das Original Display des Anet A8 weiterhin verwenden, müssen eventuell weitere Hardware Anpassungen durchgeführt werden die ich hier nicht beschreiben werde. Oft kommt das RAMPS Board allerdings mit einem Display geliefert, das deutlich einfacher zu konfigurieren ist. Dabei gibt es zwei Varianten. Wichtige Informationen und Verkabelungsanleitungen gibt es zu beiden auf der jeweiligen Website. In beiden fällen muss allerdings Zeile 2279 Auskommentiert werden (// am Zeilenanfang hinzufügen) um das originale Anet A8 Display zu deaktivieren.
  • Der normale RepRapDiscount Smart Controller hat ein ähnliches Display wie der standard Anet A8. Um dieses zu verwenden, muss Zeile 2224 Entkommentiert werden (// am Zeilenanfang entfernen).
  • Der erweiterte RepRapDiscount Full Graphic Smart Controller hat ein Grafisches LCD. Um dieses zu verwenden, muss Zeile 2384 Entkommentiert werden (// am Zeilenanfang entfernen). Diese Controller benötigt zusätzlich noch die U8glib-HAL Grafik Bibliothek die in der Arduino IDE installiert werden muss. Dazu muss man im Library Manager (Sketch->Include Librarys->Manage Librarys...) einfach nach U8glib suchen und beim Eintrag "U8glib-HAL" (nicht "U8g2" oder "U8glib") auf "Install" klicken.
• Falls die Richtung des Drehknopfes am Display sich unnatürlich anfühlt, kann diese in den Zeilen 2154-2185 geändert werden. Ich habe zum Beispiel Zeile 2169 Entkommentiert um die Drehknopfrichtung überall umzukehren.

Hochladen der Firmware

Um die Firmware auf das RAMPS 1.4 Board hochzuladen, muss der Arduino Mega, auf den das RAMPS Board aufgesteckt wurde, per USB an den Computer angeschlossen werden. Im Menü Tools->Port der Arduino IDE muss dann der Serielle Port des Boardes ausgewählt werden. Im Menü Tools->Board muss man "Arduino Mega or Mega 2560" auswählen.

Anschließend wählt man im Menü Sketch->Upload. Die Firmware wird nun kompiliert und auf das Board hochgeladen. Aufgrund der Komplexität der Firmware kann dies einige Minuten dauern. Wenn in der Ausgabe unten schließlich "Done Uploading" steht, hat alles funktioniert und das Board ist einsatzbereit.

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