Visualizza sorgente di StampaCircuiti

== Presentazione ==

'''StampaCircuiti''' è un progetto per la stampa vera e propria delle piste su un foglio di plexiglass come se fosse un foglio di carta.

== Riferimenti ==

Nessuno

== Risorse ==

Sono necessarie conoscenze di:
* informatica
* elettronica

Hardware
* alcune vecchie stampanti
* componenti vari

== Fase 1 - Reperimento della stampante ==
 
La prima stampante utilizzata in questo progetto è una vecchia Epson Stylus Color 640 con la testina di stampa non più funzionante. Faccio presente che ogni modello di stampante ha caratteristiche diverse e quindi non è facile prendere in esame le modifiche da apporre alla struttura della stampante e si dovrà procedere per gradi. In questo caso questa guida può essere applicata anche ad altri modelli simili come la 440 e la 740 anche di generazioni più recenti. Altra cosa importante è reperire il Service Manual della stampante che ho allegato in fondo al progetto (riferimento 1) e a cui faccio riferimento per lo smontaggio.

== Fase 2 - Caricamento del foglio == 
 
Ho acquistato due fogli di plexiglass con dimensione circa quelle di un foglio A4 e di spessore 2 mm e 4 mm. A tal punto ho iniziato a smontare la scocca della stampante cercando di lasciare intatta tutta l'elettronica dei sensori e i supporti senza ne tagliare o rompere niente.
<br> - Guardando lo spaccato della stampante riporto l'elenco dei componenti tolti dalla scocca:
102, 115, 126, 751, 752, 753, 124, 100, 122, 106, 103
http://wiki.ptlug.altervista.org/wiki/images/StampaCircuiti/diagramma1.jpg
<br> - Questi invece i componenti tolti dalla meccanica di movimento:
738, 735, 728, 739, 708, 714, 711, 712, 709, 726, 718, 716, 724, 732, 734, 733, 731, 730
http://wiki.ptlug.altervista.org/wiki/images/StampaCircuiti/diagramma2.jpg
<br> - Questi i componenti del carrello tolti:
762, 760, 761, 759, 701, 700, 509, 576, 515
http://wiki.ptlug.altervista.org/wiki/images/StampaCircuiti/diagramma3.jpg
<br> - Modifiche ai sensori
Per far funzionare la fine carta come adesso ho preso i componenti 740, un 735 e 750 e gli ho assemblati in loco. Poi con un pezzo di filo di ferro sagomato ho fermato il sensore 763 con una vite in modo da far leggere il forellino sul componente 740.
<br> - Modificare l'altezza del componente 538 con delle rondelle da 1 mm sotto le viti 587
<br> - Nastrare e fissare le piattine in modo da non intralciare il caricamento del foglio.
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<br> Queste sono le modifiche per ottenere il caricamento del foglio di plexiglas come se fosse un foglio normale. Come avete notato non è stato tagliato o rotto alcun pezzo della stampante quindi in seguito potrebbe anche essere rimontata.

== Fase 3 - Primi esperimenti con il Connettore Testina di stampa ==
Fino a questa fase le operazioni sono state abbastanza semplici da qui in poi le cose sono più complesse e si entra nel vivo della progettazione e ciò richiede maggiore esperienza.
Per prima cosa dobbiamo riconoscere la scheda madre della stampante quindi si tolgono le viti sottostanti e si legge il codice riportato sulla scheda. Nel mio caso monta la C256 MAIN. A questo punto identifico il connettore che si collega con la testina di stampa e leggo il codice sulla scheda madra (CN8). Nel Service Manual cerco lo schema del connettore CN8 della scheda C256 MAIN. Trovato quanto ci serve possiamo rimontare la scheda madre e il coperchio stando attenti a non far sfilare i connettori.
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http://wiki.ptlug.altervista.org/wiki/images/StampaCircuiti/diagramma4.jpg
http://wiki.ptlug.altervista.org/wiki/images/StampaCircuiti/diagramma5.jpg

== Fase 4 - Primi esperimenti con Interfaccia connettore CN8 e Arduino ==

Per semplificare la progettazione come avrete già intuito l'intenzione è di sfruttare tutta l'elettronica della stampante sostituendo solo l'elettronica della testina. Per avere una idea di perchè abbia intrapreso questa strada riporto il diagramma a blocchi della stampante in questione. Come si può vedere sostitendo solo questo componente "HEAD" non si avranno altre preoccupazioni se non quelle di far funzionare il nuovo componente. Altro vantaggio potremo utilizzare i driver della stampante originali per stampare quindi ulteriore tempo risparmiato per renderlo compatibile con Linux, Windows e MAC.
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http://wiki.ptlug.altervista.org/wiki/images/StampaCircuiti/diagramma6.jpg
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== Fase 5 - Primi esperimenti Struttura Nuova testina ==
Sotto lo schema di collegamento fra il connettore CN8 e arduino e altri piccoli componenti:
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http://wiki.ptlug.altervista.org/wiki/images/StampaCircuiti/SCHEMAA.jpg
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Il BCO e il CCO vengono usati per rilevare la presenza del filo.
Il THM è un normalissimo termistore.

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Realizzato questo semplice circuito potremo passare ad interpretare i dati inviati dal microcontrollore e dal Gate Array E05B43 della Epson.
In fondo troverete i riferimenti al microprocessore TMP95C061BF impiegato nella scheda madre.

== Fase 6 - Reperire una seconda stampante ==
La seconda stampante trovata è una stampante ad aghi FX-1170. Cercate volutamente questo modello o anche uno simile in quanto vi servirà la testina e l'elettronica di controllo di essa. Allego al progetto il Datasheet della stampante con tutte le informazioni del caso.

== Fase 7 - Primi esperimenti Interfaccia tra Arduino e testina aghi Epson ==
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Smontata la stampante e recuperata la testina ad aghi con l'elettronica si procede all'analisi dei componenti. Nel caso in esame ho recuperato una buona testina a 9 aghi Epson originale, la scheda madre una C094 Main con relativa scheda di alimentazione C076 PSE. 
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La testina è pilotata a 35 V DC con 0,7 A e ci sono due sensori di temperatura per controllare che la testina non superi 82 °C. L'assorbimento di ogni ago però dai calcoli è di 2,12 Ampere. 
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http://wiki.ptlug.altervista.org/wiki/images/StampaCircuiti/testina1.JPG
http://wiki.ptlug.altervista.org/wiki/images/StampaCircuiti/testina2.JPG
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== Fase 8 - Secondo esperimento l'Elettrovalvola ==
Dopo aver constatato che con la testina vecchia non potevo farci molto mi sono messo alla ricerca di nuove idee. La sperimentazione si è concentrata sull'utilizzo di liquido conduttivo compresso in bomboletta. Grazie a un amico sono entrato in possesso di una piccola unità di elettrovalvola di alcuni tubi e connettori che poi sono andato ad assemblare sulla stampante. L'unità elettrovalvola è alimentata a 220V AC e da qui sono sorti diversi problemi per pilotarla sfociati nella costruzione di un circuitino pilotato da Arduino composto da un optoisolatore e da un triac. Il tutto è stato comodamente montato all'interno del vano testina della stampante dove prima c'erano le cartucce toner.
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<table border="1">
<tr>
<td>http://wiki.ptlug.altervista.org/wiki/images/StampaCircuiti/elettrovalvola.jpg</td>
<td>http://wiki.ptlug.altervista.org/wiki/images/StampaCircuiti/05012008854.jpg</td>
</tr>
</table>

== Fase 9 - Il software ==
Per controllare questo progetto è stato costruito un firmware per Arduino e un programma PC per la stampa da computer. Di entrambi trovate in fondo i sorgenti.
Il programma è compatibile con Windows e Linux (Mono Runtime e supporto VB.NET).
E' concepito per caricare una immagine in bianco e nero del circuito da stampare e trasformarla in stringhe di movimento da dare in pasto ad Arduino. Molti si chiederanno perchè non ho usato il GCode come standard ed ho sviluppato un nuovo tipo di codifica. Non l'ho usato per via che una stampante che fa uso del GCode lavora per vettori quindi va da coordinata a coordinata spostandosi per segmenti. Il progetto reciclando le stampanti normali da casa è vincolato alla logica di riga e colonna.

http://wiki.ptlug.altervista.org/wiki/images/StampaCircuiti/StampaScheda.jpg

== Immagini ==
<table border="1">
<tr>
<td>http://wiki.ptlug.altervista.org/wiki/images/StampaCircuiti/28082013129.jpg</td>
<td>http://wiki.ptlug.altervista.org/wiki/images/StampaCircuiti/28082013128.jpg</td>
</tr>
<tr>
<td>http://wiki.ptlug.altervista.org/wiki/images/StampaCircuiti/28082013127.jpg</td>
<td>http://wiki.ptlug.altervista.org/wiki/images/StampaCircuiti/28082013130.jpg</td>
</tr>
<tr>
<td>http://wiki.ptlug.altervista.org/wiki/images/StampaCircuiti/05012008853.jpg</td>
<td>http://wiki.ptlug.altervista.org/wiki/images/StampaCircuiti/05012008855.jpg</td>
</tr>
</table>

== Fase 10 Cosa Stò facendo ==
*costruzione circuito optoisolatore e Triac
*Messa appunto del software di controllo PC e del firmware di Arduino

== File del Progetto ==
* [[http://www.ptlug.org/w/images/StampaCircuiti/Stylus_Color_640_Service_Manual.pdf] Epson Stylus Color 440/640/740 Service Manual]
* [[http://www.ptlug.org/w/images/StampaCircuiti/TMP95C061BF.pdf] Datashet Microprocessore TMP95C061BF]
* [[http://www.ptlug.org/w/images/StampaCircuiti/StampaCircuitiTestina.zip] Schemi elettrici EAGLE]
* [[http://www.ptlug.org/w/images/StampaCircuiti/fx870_1170_service_manual.pdf] Epson stampante aghi FX870 FX1170 Service Manual]
* [[http://www.ptlug.org/w/images/StampaCircuiti/2SC3987.pdf] Epson stampante aghi C3987 NPN Planar Silicon Darlington Transistor Driver Applications]
* Riferimenti hardware scheda
* Firmware
* Disegno dell'apparecchiatura

== Autore Progetto ==
Michele Biancalani