3Dプリンタ フィラメント接合器開発（４）V6 hotendヒーター制御

皆さんこんにちは．

「パルフェ」を買ったんだけど18禁バージョンでなくて落胆しているヒラサカです．付録のタペストリーもらったからまぁいいか・・・・

さて、フィラメントを接合しよう！

ArduinoでV6 hotendの温度制御をしました．作業風景はこんな不安定です．ご安全に！

↓target 100℃で走らせてこんな出来栄えです．ださっ！ ５℃ぐらい振動してる．

MarlinのPID制御はもっと収束性がGOODですから、負け組確定でぇす．

フィラメントを接合するだけだからこれでもいいいや．

いや～、温度制御って初めてやったんですけど、思ったよりもエグいんですね．

　理由１） 加熱だけしか制御できない（冷却は自然冷却）

　理由２）loop応答が10秒ぐらいある（遅いloopはダルい）

こんなloopは嫌いだなぁ．やっぱloop応答はuSecオーダーがいいよね．

ヒーター開発はこれでオシマイなので、次はメカニカルな開発へと移行します．うまくできるかは不明です．

以下にArduino sourceを記します．

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かしこ

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#include <TimerOne.h>　　タイマライブラリ

ヒーター目標温度

#define TEMP_TARGET 100 // heater target temp. [degree]

ヒーターduty初期設定

#define HEATER_DUTY_START 50 // initial heater duty [%]

サーミスタ抵抗→温度変換テーブル　（長いので省略．連載２回目を参照）

volatile const float t[] PROGMEM ={-30,-29,-28,-27,-26,-25,-24,-23,...

volatile const float r[] PROGMEM ={1733.2,1630.408,1534.477,....

int duty = HEATER_DUTY_START; // initial duty %

void setup() {

  Serial.begin(9600);　COMシリアル9600bps

  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);　LEDチカチカポート

  Timer1.initialize(200000); // uSec　0.2秒周期で12Vをチョッパする

タイマ１duty設定のおまじない

  Timer1.pwm(9, duty / 100.0 * 1023.0); // pin9 or pin10, duty=N/1024

タイマ１のコールバック関数設定

  Timer1.attachInterrupt(cb_tim1);

  Serial.print("heater control initial duty ");

  Serial.println(duty);

}

// call back function of timer1

int p=0;

void cb_tim1() {

  if(p==0) p=1;　LEDチカチカしてるだけなので空っぽでもOK

  else     p=0; 

  digitalWrite(LED_BUILTIN, p);

}

void loop() {　メインループ

  int sensorValue = analogRead(A0);　サーミスタポートをADCする(12bit)

  float voltage = sensorValue * (5.0 / 1023.0);　電圧に変換する、5V full scale

  Serial.print("ADC : ");

  Serial.print(sensorValue);

  Serial.print(" voltage: ");

  Serial.print(voltage);

  // voltage = 5.0 * rth / ( rth + 4700 )

  // voltage rth + voltage 4700 = 5 rth

  // 4700 voltage = ( 5.0 - voltage) rth

  // 4700 voltage / ( 5.0 - voltage ) = rth

  float rth; // thermistor kohm　電圧をサーミスタ抵抗kΩに変換

  rth = 4700.0 * voltage / ( 5.0 - voltage ) / 1000.0 ; // kohm

  Serial.print(" [V] termistor: ");

  Serial.print(rth);

  Serial.print(" [kohm]");

  // R vs T table

  // convert rth to temperature

  int i;

  for(i=0;i<320;i++){　kΩを温度に変換する

    float rtable = pgm_read_float_near(r+i);

    if(rtable<rth) break;

    else  i++;

  }

  float ttable = pgm_read_float_near(t+i); // temp.

  Serial.print(" temp: ");

  Serial.print((int)ttable);

  Serial.print(" [deg]");

  // heater control　ヒーター制御

やってることは、かなり不真面目です．

　・目標温度に達したらヒーターOFF

　・目標温度までの乖離が10℃より大きいならヒーターON

　・目標温度までの乖離が10℃以下ならヒーター50%ON

  if(ttable < TEMP_TARGET) {

    if(TEMP_TARGET - ttable > 10) duty = 100;

    else duty = 50;

  }

  else duty = 0; // heater cut off

ヒーター更新

  Timer1.pwm(9, duty / 100.0 * 1023.0); // update heater duty

  Serial.print(" heater duty: ");

  Serial.print(duty);

  Serial.println(" [%]");

loop応答が10秒もあるのでヒーター更新は１秒毎で十分かなと

  delay(1000);    // wait for N mSec

}