Nálepka za pár korun, telefon, a najednou Vám URL otevírá samo. NFC tagy z rodiny NTAG patří k nejlevnějším způsobům, jak fyzickému světu přidat softwarovou vrstvu — a přitom na to nepotřebujete pájku, kompilátor ani Arduino. Tenhle článek je hands-on návod, jak zapsat URL na NTAG215 přímo z iPhonu pomocí aplikace NFC Tools. Po cestě vysvětlím, co se v čipu při zápisu skutečně děje, protože pochopit, co máte v ruce, je polovina úspěchu příštího projektu.

Co je NTAG a proč by Vás měl zajímat

NTAG je rodina pasivních NFC čipů od firmy NXP Semiconductors. Pracují na 13,56 MHz, splňují standard NFC Forum Type 2 a ISO/IEC 14443-A, a nemají vlastní napájení — energii i hodinový signál si berou z magnetického pole čtečky (typicky Vašeho telefonu). To je důvod, proč Vám tag vydrží roky bez údržby a proč stojí v řádu korun.

Pro makery jsou zajímavé tři varianty:

Čísla v praxi: do NTAG213 se vejde URL do zhruba 130 znaků (po odečtení NDEF režie), do 215 přibližně jeden plnohodnotný kontakt s telefonem a e-mailem, do 216 i krátká Wi-Fi konfigurace plus URL bokem. Nálepky se prodávají od 5 Kč za kus, kvalitní plastové karty od 15 Kč, klíčenky od 20 Kč. Pro experimenty se hodí balíček deseti kusů od českého dodavatele (neven.cz) nebo dvacet kusů z AliExpressu — cenový rozdíl je marginální, ale dodací doba zásadní.

Potkáte je všude. Marketingové nálepky v obchodech, vstupenky na lyžovačku, visačky na zboží proti padělání, Amiibo figurky od Nintenda, párovací tagy bezdrátových sluchátek. NXP udává životnost 10 let retence dat a 100 000 zápisových cyklů, což pro většinu maker projektů znamená „vydrží to déle než zájem o projekt".

Anatomie čipu

Vnitřek NTAG215 si lze představit jako sešit rozdělený na 135 stránek po 4 bajtech. Některé stránky jsou Vaše hřiště, jiné jsou výrobní data, která nezměníte ani kdybyste chtěl.

Page 0x00 – 0x02   UID a system bytes      (read-only)
Page 0x03          Capability Container    (jednou píšete, OR-uje se)
Page 0x04 – 0x81   User memory             (504 B, zde žije Vaše data)
Page 0x82          Dynamic Lock Bytes
Page 0x83 – 0x84   Konfigurace (AUTH0, ACCESS)
Page 0x85          PWD (heslo, 4 bajty)
Page 0x86          PACK (potvrzení, 2 bajty)

UID (Unique Identifier) má 7 bajtů a je z výroby spálené v křemíku — žádná aplikace ho nepřepíše. Slouží mimo jiné jako sůl pro výpočet hesla u Amiibo (ale o tom zase jindy).

User memory je oblast, kam píšete přes NFC Tools. Data se ukládají ve formátu NDEF (NFC Data Exchange Format), což je standardizovaná obálka NFC Fora. Bez NDEF by si Váš iPhone se zápisem na Android tagem nerozuměl — díky NDEF rozumí oba.

Configuration pages určují, jestli je čip chráněn heslem (registry PWD a AUTH0), jestli a od které stránky platí ochrana (AUTH0), a jestli má heslo limit neúspěšných pokusů (ACCESS bit AUTHLIM). Když na ně narazíte v NFC Tools, většinou se jim chcete vyhnout, dokud nevíte, co děláte — špatně nastavený AUTHLIM dokáže udělat z funkčního tagu drahou nálepku natrvalo.

NTAG215 navíc umí pár chytrostí navíc oproti staršímu NTAG203: 32-bitové heslo (PWD_AUTH), digitální podpis pravosti od NXP (ECC originality signature, který odlišuje pravé NTAG od čínských klonů) a tzv. UID mirror, kdy si do NDEF zprávy můžete nechat automaticky zrcadlit UID čipu — užitečné pro per-tag analytiku bez nutnosti programovat každý kus zvlášť.

Co budete potřebovat

K tomu, co budeme dělat, stačí překvapivě málo:

• iPhone 7 nebo novější s iOS 13 a výš. Starší modely NFC sice mají, ale nepodporují třetí stranou ovládaný zápis. Pokud máte iPhone 13 a novější, bude čtení a zápis jednoznačně rychlejší a spolehlivější díky lepší anténě.
• NFC Tools od vývojáře Wakdev, zdarma z App Store. Existuje i placená „Pro Edition", ale pro zápis jednoduché URL ji nepotřebujete. Pro varianty jsou navíc plánovací funkce a profily — užitečné, až budete chtít sériově programovat víc tagů najednou.
• NTAG215 nálepku, kartu nebo klíčenku. Pro tento návod používám NTAG215, ale postup je identický pro NTAG213 i NTAG216, lišit se bude jen kapacita.

Jedna technická poznámka k platformě: iPhone má NFC anténu v horní části zařízení, kolem objektivu kamery. Android telefony ji mívají vzadu uprostřed nebo dole. Pokud jste zvyklý držet Android telefon plochou stranou na tag, s iPhonem to nepůjde — musíte přiložit horní hranu. Začátečníci se tady často zaseknou na tom, že „tag prostě nefunguje", přitom jen čtou špatnou částí telefonu.

Druhá poznámka, méně příjemná: iOS je v NFC schopnostech rok zpátky oproti Androidu. Pro zápis NDEF a čtení standardních tagů je vše v pořádku, ale na low-level operace (přímý přístup k jednotlivým stránkám, práce s MIFARE Classic, dump celé paměti) potřebujete buď Android, nebo specializovaný hardware jako Proxmark3 či Flipper Zero. Pro náš úkol je iPhone naprosto dostatečný.

Hands-on: zápis URL hardwired.dev

Konečně k věci. Předpokládám, že máte NFC Tools nainstalovanou a v ruce prázdný NTAG215. Postup má pět kroků.

Krok 1: Přečtěte tag

Otevřete NFC Tools a v dolním menu zvolte záložku Read. Telefon se přepne do skenovacího režimu a nahoře vyskočí systémový dialog „Připraveno ke skenování". Přiložte horní hranu iPhonu k tagu a držte ji nehnutě zhruba sekundu. Telefon zavibruje a vrátí Vám informace o čipu.

V odpovědi uvidíte něco jako:

Serial Number: 04:A3:B7:12:5F:80:C1
Tag type: ISO 14443-3A (NXP - NTAG215)
Technologies available: NFC A
Manufacturer: NXP Semiconductors
Maximum data size: 504 bytes
NDEF: Yes (writable, 0/504 bytes used)

Tohle je výchozí stav nového čipu. UID začínající 04 je typické pro NXP. NDEF je deklarováno jako prázdné a zapisovatelné.

Krok 2: Vytvořte záznam

Přepněte se na záložku Write. Klepněte na Add a record. Otevře se seznam typů — vCard, Wi-Fi, Bluetooth pairing, e-mail, telefon, geolokace, a další. Vás zajímá první položka: URL / URI.

V dalším okně vyberte schéma. NFC Tools má rozbalovací menu s běžnými prefixy (http://, https://, tel:, mailto: a další), a zbytek URL napíšete do textového pole. Pro náš účel:

• Schéma: https://
• URL: hardwired.dev

Aplikace Vám pod políčkem ukáže, kolik bajtů záznam zabere — pro https://hardwired.dev to bude méně než 20 bajtů. Klepněte na OK. Vrátíte se na obrazovku Write, kde teď uvidíte jeden NDEF záznam typu URI připravený k zápisu.

Krok 3: Zapište na tag

Klepněte na velké tlačítko Write. Telefon znovu otevře skenovací dialog. Přiložte horní hranu iPhonu k tagu a držte. Zápis NDEF zprávy o 20 bajtech trvá zhruba 200 milisekund — celý dialog ale obvykle zmizí až po vteřině, protože iOS si dává malou rezervu na ověření.

Po úspěšném zápisu uvidíte zelenou hlášku Write complete. Pokud místo toho dostanete chybu, nejčastější příčiny jsou tři: tag je zamčený lock bytes (nelze nic dělat), tag má heslo (potřebujete ho zadat ve Security menu), nebo jste ho odtrhli moc rychle (zkuste znovu).

Krok 4: Ověřte zápis

Vraťte se na záložku Read a tag přečtěte znovu. Tentokrát uvidíte v odpovědi přibyl řádek navíc:

NDEF: Yes (writable, 17/504 bytes used)

Record 0
  Type: URI
  URI: https://hardwired.dev

Tag teď nese Vaši URL. 17 z 504 bajtů využito — zbytek paměti je stále volný a Vy můžete přidat další záznamy (např. WhatsApp link, kontakt, Wi-Fi heslo) bez omezení, dokud nevyplníte kapacitu.

Krok 5: Otestujte v reálném světě

A teď to nejlepší. Zamkněte iPhone (jen stisk power tlačítka, do podivných stavů ho dávat nemusíte) a přiložte ho horní hranou k tagu. Na zamčené obrazovce se objeví banner s URL hardwired.dev. Klepnutím se otevře Safari.

Tohle je důležitý moment: na iPhonu funguje background NFC scanning pouze pro NDEF záznamy standardních typů — URL, telefonní číslo, e-mail, geolokace a několik dalších. Wi-Fi konfigurace nebo vCard se zamčené obrazovce neobjeví, protože iOS je nevyhodnocuje na pozadí (z bezpečnostních důvodů). Pokud chcete, aby tag spustil Wi-Fi připojení, musíte mít NFC Tools otevřenou, nebo využít Shortcuts Automation, kterou iOS k NFC tagům umí přivázat (ale to je téma na samostatný článek).

Gratuluji — máte první funkční NTAG.

The post NTAG čipy a jak je naprogramovat z iPhonu first appeared on Hard Wired.

The jargon, slovník na začátek

Firmware:

Je to vlastně systém určený přímo pro konkrétní procesor, desku, elektroniku. Není to operační systém v daném slova smyslu, nicméně řídí už konkrétní hardware.
Dokonce platí, že některé komponenty počítače mají svůj vlastní "firmware". Dobrým příkladem je třeba disketová nebo DVD mechanika. V tomto kontextu se budeme bavit o systému řídící specifickou elektroniku.

Introduction

Uvedení do děje. V zásadě předmluva, představení.

i3

i3 se v tomto rozumí jako "iteration 3". Je to typ 3D tiskárny, mající rám ve tvaru písmene T ležícího vzhůru nohama, kde "noha" tvoří osu Z a osu X na ose Z se pohybující. Společně s tímto se užívá i termín "Bed slinger".

Bed / heatrod

Bed v angličtině postel - v tomto kontextu je český překlad pro vyhřívanou tiskovou podložku o různých rozmerěrech, kde 3Dtiskárna tiskne.
Heatrod podobný princip, je to ale váleček s dvěma kabely. Technicky je to výkonný odpor schopný generovat vysoké teploty.

Feeder

Je to de facto podavač filamentu, 3Dtiskové struny. Existují dva základní typy, Bowden a Direct.

• Bowden
  Bowden - podavač je umístěn na rámu tiskárny a vede z něj PTFE trubička (samotný bowden) až na vozík, kde vstupuje do chladiče až k trysce. Jeho výhodou je lehčí konstrukce vozíku a tiskárna tím může tisknout rychleji.

• Direct
  Direct je charakteristický tím, že motor je v bezprostřední blízkosti chladiče a už se dá hovořit o termínu "extruder". Výhoda zde je možnost tisknout některé materiály a relativně bezprobémová retrakce.

"take your pick"

angl. "Vyberte si".

"in house"

Doslovně anglicky "v domě", v tomto kontextu ale "co dům, potažmo domov dal"

Drybox, někdy "Dry-box"

Pro 3Dtiskaře je to forma úschovy materiálu - filamentu - tak, aby nedegradoval (nechytal vlhkost, neprášilo se na něj). Jednoduchou "implementací" je zde krabice z IKEA "Samla", ve které je nasypaný silikonový granulát. Můžou to být silicagelové kuličky (Například si koupíte nové boty a jedním z pytlíků je silicagel), v případě, že se Vám nechce utrácet za předražené sušivo, postačí stelivo pro kočky založené na silicagelu. Jen je to více prašnější.

Stepper / Driver

Stepper motor, někdy jako pouze "Stepper" je krokový motor, který se otáčí jako normální, je ale schopen se pootočit o určitou vzdálenost. Je to tím, že zde nejsou klasické cívky, ale magnety mající vlnovitý tvar, které tím pádem mohou vymezit pohyb při aktivitě.
"Driver" je sice angl. "řidič" a podobně je tomu i zde. Je to ale samostatný obvod s čipem, který převádí příkazy z hlavního procesoru na pulsy tak, že dojde k otočení na něm zapojeném krokovém motoru. Je to něco jako tranzistor, leč na určitý účel.

The first one

Jednoho krásnýho dne jsem jel do práce. Léta páně 2019, před mizérií. Procházel jsem si Twitter a narazil tehda na příspěvek od jednoho mého - tehdejšího svého klienta - modeloval jsem mu 3D modely za účelem tisku - že prodává 3D tiskárnu.
Zavětřil jsem a řekl si, že to zkusím.

Tiskárnu jsem si zarezervoval a za pár dní - to už jsem si zařizoval své nové bydlení - se setkal se známým. Jeli jsme ke mě, udělal mi introduction, jak se takový stroj používá a já se poté vrátil zpět na byt.

Flsun i3 2017.

Tiskárna byla velmi jednoduchá. Hliníkové profily mající čtvercový tvar o rozměrech 20x20 mm. Nic složitého. Elektroniku tvořila deska MKS Gen L, verze 1.0. 8bit, velmi jednoduché.
Ale taky ne zrovna dobře udělané.

Přes klienta jsem se seznámil s človekem, který se též 3Dtisku věnoval a když jsem mu - tehda dost neznalý - naposílal fotky tiskárny, zhrozil se.

Mosfety externí nebyly, 12 voltové napájení a z toho vyvozující větší proudy nutné k ohřevu bedu a heatrodu. A z toho taky možný riziko požáru, když někde upadne kabel.

Tedha jsem chtěl tisknout a neřešit, to se mi ale vrátilo. Nepěkným způsobem.

Dlouhej příběh krátkým, dodneška je ten stroj na 12V systému, je ale spolehlivější. Po napájecí stránce.

O tom ale později.

The first changes.

V zásadě tiskárna prodělala spousty úprav. Nejdříve výměna Stepper Driverů z A4988 za (i místy tišší,) detailnější DRV8825. Nastudoval jsem si, jak se kalibruje napájení s ohledem na daný krokový motor. Matematika veskrze jednoduchá.

• najít si dokumentaci k danému motoru a přečíst si ji,
• jaké je jeho doporučené napájení,
• spočítat si matematiku
• a s pomocí voltmetru nastavit přímo na motoru. Na živý, běžící tiskárně.
• A pro jistotu ten "krokáč" odpojit.

To by bylo.

Jenže...

Technicky tiskárna byla tisknuschopná. Co bylo ale po napájecí stránce špatně bylo vyvedení napájení přímo z řídící desky, takže přes ni sice teklo 12 voltů, ale dvakrát tak více proudu. A případě nedotažené svorkovnice reálně hrozil požár. Nehledě na to, že kabely tehda nebyly krimpované.

Takže, mosfety. Externí.

Zakoupil jsem mosfety a naprojektoval si na ně držák. Jakmile přisly, provedl jsem první, byť ne tak zásadní, přestavbu.

Napájení šlo menším kabelem do desky, další dva páry žil napojené do mosfetů a z desky šly další dva, tentokrát hodně malé, káblíky do mosfetů.

The crisis has been averted.

Po tomto úspěchu jsem začal experimentovat. Flsun i3 2017 byla bowdenová tiskárna. Tak mě napadlo motor přidělat na X vozík. A nedopatřením skombinoval nevýhody obou systému do jednoho krásnýho balení.

Změnu jsem vrátil a feeder přesunul na horní rám, který jsem vyztužil 3Dtisklým dílcem, tehda ještě od klienta.
Poposunu se do roku 2020, něco málo kolem léta. Vládla tehda pandemie (nebo plán-demie?).
"Flsunku" jsem předělal další, tentokrát rozsáhlejší přestavbou na základě zkušenosti z jiné tiskárny.

V bodech,

• Nové pouzdro pro řídící elektroniku, místo dvou "vtipných" malých 40x10mm větráčků jsem chlazení naddimenzoval jedním velkým 80x10 mm větrákem a definitivně se tak zbavil toho moru s plexisklem,
• Mosfety se dočkaly nového držáku včetně zakrytování, protože fakt nechcete, aby si děti sahaly na živých 12v 10 A, ačkoliv někteří namítají, že toto je relativně bezpečný, já ten názor nesdílím i kdyby mi za to zaplatili,
• Napájecí trafo mělo neduh, že nemělo vypínač a tiskárnu jste museli natvrdo vyrvat ze sítě, také docela lahůdka. Takže trafo dostalo vypínač na 230V, jak by každej příčetnej spotřebič měl mít.

Tiskárnu jsem ještě tehdy přes fotografie ukázal předchozímu majiteli a jeho odpověd byla "pěkně se s ní pomazlil".

No aby ne, zapomenutý stroj schopný tisknout i 13-14 hodin.

A nakonec si našla nového majitele. Dodnes mu dělám podporu a konzultaci, protože ano, ta tiskárna je jedno z mých dětí, nehledě na to, že tu tiskárnu znám dobře.

A tím by byla krasojízda tohoto jinak dobrého stroje zakončena.

Co ale rád dodám je, že jsem každý den spěchal z práce a ještě v botách šel zapínat 3Dtiskárnu, že budu tisknout.

The CUBE second.

Kvůli týto jsem dokonce letěl z tehdejší práce domů, abych ji mohl objednat. Blb jsem si zapomněl platební kartu doma a tak nějak... jsem nechtěl ztratit příležitost si ji koupit.
Takže jo, letěl jsem na šalinu, domů, zapnout práci, otevřít Aliexpress, objednat z německýho skladu... a v březnu byla doma.

A tuhle znám do posledního šroubku. Do posledního zašroubovanýho závitu.

A tuto jsem si po stránce tiskové kvality "podojil".

Historie této tiskárny začíná v době, kdy nás koupila - respektive náš department společně s dalšími - jedna jistá společnost. Nechci nastiňovat, jaká. Z ledna 2020 na únor 2020 jsme ze dne na den vyměnili kancelář a pohodlné prostředí plné nákupáků vyměnili za samotu u lesa v polích.

Já tehdy toužil po robustní konstrukci, stroji, který bude tuhý a bude držet.

Flsun Cube. Dnes Flsun F5.

Cena této tiskárny byla kolem 7 500,-. Navíc byla dovezená z německého (nebo dokonce českého?) skladu, byla tedy velmi rychle doma.
Už v červnu 2019 jsem se sestěhoval do svého nového obydlí a začal žít trochu více sólově.

Nicméně, oproti mé, tehda ještě přítomné i3 "Cube" dostala, byl kompletně předělaný držák na elektroniku a už tehdy dostala upgrade - napájení bedu a heatrodu rovnou přes externí mosfety, dobře, tehda měla ještě A4988, ale fungovala.

Ale i tak začalo bolení.

Tehdy obě tiskárny měly jako probe SN04. Indukční, napájená přímo z desky. A ne zrovna přesná sonda. Nicméně, já to nevzdával, pořídil jsem si optočlen / optocoupler. Toto byla malá destička, která fungovala na principu osvitu LED diody v izolovaném pouzdře. Na základě tohoto se sepnul obvod, který de facto tiskárně řekl, že indukční sonda "našla" kov a má dát povel k zastavení.

Tato akce mě stála dost bolení hlav a zjištování, proč. Na jednu stranu, ano, fungovalo to a z nespolehlivé sondy se stala relativně spolehlivá, ale vstoupil do toho i můj lidský faktor chybovat ve firmwaru.

A to mě málem stálo docela slušnou díru v bedu.

A to opravdu nechcete.

Nehledě na to, kdy změníte napájecí kaskádu z 12 voltů na 24. To prostě usmažíte jako Anakina Skywalkera na Mustafaru. Nebo Dartha Vadera, take your pick. Prostě uděláte ze sondy mající hraniční poruchu osobnosti kriticky zčernalého pejska pro pana císaře Palpatina. A při troše štěstí si uděláte z řídící desky ohňostroj.

Jednodušše, vyletí kouzelnej obláček. Konec příběhu.

Naskytla se ale možnost to předelat a to oběma směry, jak ke spolehlivosti, tak jednoduchosti zapojení. A tímto řešením byl BL-Touch, respektive jeho varianta 3D-Touch.

Samozřejme, Cube se jako první tiskárna dočkala konverze na 24V. Jelikož sonda SN04 již na Cube nebyla, nebylo tedy třeba řešit napájení.

Zapojení této sondy je poměrně jednoduché, vycházel jsem z videa Ed's 3D Tech. Na poslech je to příjemný pán, problematiku vysvětluje a postupuje velmi pomalu, což se u této detailní práce metodou "třikrát měř, jednou zapoj" velmi hodí.

S tím mě též čekala rekonstrukce X vozíku tak, aby nový BLTouch sedl co nejblíže k trysce a já tak měl co nejpřesnejší "model" bedu pro kompenzaci nerovností.

A ano, dočkala se toho i tehda první, Flsun i3 2017.
Cube ale měla premiéru.

Nicméně, krátce na to měla i3 odejít k novému majiteli, tehda do Zlína. Její příběh - zvláště po akci "růže už je na hadry" - ano, mám na mysli valentýnskou - tehda pro nového majitele - pro jeho partnerku.

Vrátím se zpět ke Flsun Cube. Přestalo se mi líbit, jak jsem vyřešil kabeláž k desce. Byla to spousta drátů a obecně jsem docházel do stavu, kdy jsem měl chuť tiskárnu celou rozdělat a sestavit znovu. A tehdy, v roce 2021, byla první, zásadnější přestavba.

Deska - i zde MKS Gen L V1.0 - vyměnila visící místo na boku tiskárny na dolním rámu, dostala tedy nový plastový dílec, který ji držel. Modeloval jsem jej, takže prišlo i místo na tzv. smoothery, velmi vhodné pro DRV8825.

Nebyla ale úplně zakrytovaná, nicméně kabeláž už zde doznala zásadních změn. Byla lépe udělaná a některé věci navíc - mezi nimi i osvětlění původně přidané - zmizelo. Není potřeba a i návštěvy mi říkaly, že jim to moc svítí do očí. Argument jsem přijal a osvětlení odstranil.

Nicméně, opomenu jsem zde jednu zásadní věc, při instalaci BL-Touch je toto potřeba upravit ve firmwaru. A já se tak začal setkávat i s tím, jak si firmware upravit k obrazu svému. A časem nabyl zkušeností natolik, že jsem byl schopen jít dále, než si kupovat předem naprojektované tiskárny.

The troubles of PET-G

Jak s i3, tak s Cube jsem řešil jeden materiál. Nicméně nepálilo mě to tak moc, jako právě u Cube. Už tehdy jsem řešil stringing. Chtěl jsem tisknout hlavně PET-G, jelikož jako ekologicky myslícího člověka mě trápilo, jak mám řešit odpad.

Jednodušše, PLA (Poly-Lactic Acid) podle lidí pracující ve třídění plastů NENÍ plast.
Další bolehlav.

Nicméně, i zde jsem to nevzdával, více jsem bádal v nastavení sliceru, jak tohoto docílit. A docílil. Odpadu jsem negeneroval zrovna málo a chtěl jsem mít jistotu, že i zmetky z 3Dtiskárny můžu dát s klidným svědomím právě do plastu, protože složka navíc tam byl Glykol.

Začnu ale popořadě - u i3 jsem stringing moc neřešil, jelikož byl velmi jednodušše odstranitelný, ať už rukou nebo lehkým plamenem. V zásadě jsem v té době nevědel o tzv. Wipe. Vyčištění trysky, které tiskárna může udělat při dokončení určité plochy a poté se stejnou trasou vrátit třeba o pár milimetrů.
Tím se docílilo toho, že tryska byla čistá a další materiál z ní nevytekl.

Stálo mě to hodně zkoušení, i vlastní model. Kalibrační kužely. V zásadě dva kužely vedle sebe na stejné základně za účelem testu a "přeskakování" trysky z jednoho na druhý a zpět.

Nicméně, vyladil jsem to do stavu dokonalosti, takže přesunu čistě na tento - do plastu vyhoditelného - typu filamentu mohlo dojít. A stalo se tak, v jednu chvíli jsem měl v dryboxu pouze PETG, nepočítám-li nějaké to TPU.

Hliník se odstěhoval do Humpolce.

Další zásádní přetavbou bylo nahrazení akrylových dílu hliníkové. Na jedné straně osy Z začalo docházet k nalamovaní akrylového dílce a mé rozhodnutí padlo na to odstranit - když mi to odpustíte - akrylovou srandu z tiskárny pryč. Nenávratně. Do koše.

Spousty odpolední a večerů jsem trávil v této době "zalezený" ve "skladu", malé místnosti mezi ložnicí a koupelnou. Udělal jsem si z regálu provizorní pracovní stolek, vytáhl pilku a vrtačku a pustil se do práce.

Ačkoliv je to větší změna, šlo mi o to nahradit co nejvíce plastu hliníkem pro zlepšení nejen stability, ale i odlehčení některých důležitých prvků.

The first mutli-mat

Ano, měl jsem tu možnost. Začal jsem rozumět firmwaru na takovou úrověň, že jsem se rozhodl jít o krok dále a zkusit štěstí s něčím, co málokterá tiskárna uměla.

Něco, co měly jen dražší stroje.

Multi-material.

Implementace po hardwarové stránce je jednoduchá - stačí zapojit extra krokový motor. dát mu podavač materiálu a najít mu dobré místo. To je vše jednoduché.

Co ale už není jednoduché, je přimět firmware tiskárny tak, aby o tomto motoru vědel. A také mu říci, jak.

Máte-li tiskárnu s jednou tryskou, je to tryska sdílená a je to tak třeba projevit právě ve firmwaru. Existují variace, kdy máte tiskárnu s více, než jednou tryskou a tak je třeba to zohlednit právě zde. Můžete mít i tiskárnu, kdy jsou tiskové hlavy odepínatelné, jindy je máte sdílené. A lze pokračovat dále.

Je to ale tak padesát procent toho, co musíte udělat. Možná dokonce i 33.
Techničtěji řečeno, jedním z prvků je zde i slučovací komora. Využil jsem jednu od poměrně známého 3Dtiskaře, který dělává i recenze. Má k tomu i vlastní kód, vzhledem k mému řešení jsem si musel napsat vlastní.

A implementace jako taková tedy byla z velké části v mé režii.

Režii, která se ukázala jako úspěšná a v té době jsem začal tisknout sice jen dva materiály, stále ale více, než jeden materiál.

A to se projevilo i ve sliceru. Jubilejní první tisky byly pro jednu školku využívající pomůcky montesorri.

V bodech, tradičně:

• Flsun Cube už během stavby přijala různé vylepšení, na základě zkušeností z Flsun i3. Tomu odpovídalo i chlazení desky.
• Cube "prodělala" 3 zásadnější úpravy, nejen konstrukce ale i kabeláže, rozvodu
• Jako první tiskárna dostala možnost tisku více materiálů, byť přes sdílenou trysku (čili pouze jeden materiál v dané chvíli a uživatel zodpovídá za "program" řešící výměnu. Tedy, "Stará škola".)
• Nejzásadnější úpravou bylo zbavit se akrylových dílců za hliníkové.
• Na této tiskárně se mi povedlo i přes její bowdenovou charakteristiku odladit tisk PET-G tak, že tzv. nevlasatí (nezanechává za sebou materiál).

The nuclear three QQ-S

Nebudu to já, když si nevyzkouším i tiskárnu jiné, než tzv. kartezské kinematiky. V tomto případě to byla tzv. Delta tiskárna, též od Flsunu.

Nicméně... přišla mi v rozbitém stavu, jako vratka od jiného klienta.

Jako vratka od klienta, který si tiskárnu špatně servisoval a po zjištění, že nepodává filament, tiskárnu vrátil.

Tehdejší (a možná stále) prodejkyně od Flsunu mi poslala přes socsíť Facebook foto té tiskárny. Ležela chudina na zemi, jedna z vodicích tyčí vyrvatá jako kohout po zápase. Jednodušše, smutný pohled.

Tiskárnu jsem si zaplatil a byla mi dovezena. V celku.
A po jejím vybalení zjistil, že závadu šlo JEDNODUŠŠE odstranit.

Ulomil se filament.

Stačilo nahřát trysku, trochu zasunout a poté vytáhnout. Bum. Tiskárna funkční. Jenže...

Urvaná vodící tyč byl problém, který jsem musel řešit, pokud jsem chtěl mít QQ-S funkční. Improvizovanou opravou se mi podařilo tiskárnu uvést do plného provozu a vyzkoušet si zde, jak se tiskne z ohebného filamentu - TPU.

A také se podívat, jaká šílená matematika musí ve firmwaru té tiskárny vládnout. Protože narozdíl od kartézské tiskárny - kde je de facto každý motor pro danou osu - jsou zde všechny tři motory ve spolupráci takové, kdy společným pohybem nejenže usměrňují pohyb tzv. effectoru do stran, ale také i nahoru a dolů.

Má první zkušenost byla taková, že nejmenší pozice pro Z - kdy se tryska dotýká bedu a tím pádem začíná tisk - zde je výchozí pozice nahoře tiskárny - čili MAX Z.

Kalibrace se zde také řešila jinak, pro ty "chudší" zde byla lepivá podložka s napájeným USB kabelem. A to samo o sobě fungovalo jako styčný bod pro trysku, která sama byla zapojena do Z pinu. Takže ano, tryska byla pod proudem také.
Rozhodl jsem se této tiskárně věnovat péči a přikoupil extra sondu na "skenování". Byla to v zásadě klasická sonda s tlačítkem vespod, které po sepnutí zastavilo trysku a udalo tak přes dané Z, v jakém místě je. Takže ano, bylo i zde potřeba zasáhnout do elektroniky.

A i zde na řadu přišel open-source firmware.

Přes jednu skupinu, spoustu googlení jsem došel k relativne fungujícímu stroji, který ale i přes zásadní opravu všech vodících tyčí vykazoval nepřesnost. A mě už s tímto docházely "nervy".

A proto jsem se rozhodl, že tato tiskárna půjde z domu. Na náhradní díly. Člověkovi mě známému, který má podstatně hlubší znalosti s elektronikou, než já.

QQ-S se mi orotovaly doma dvě, nejdřív ta moje, poté od známého. Obě zmizely právě k Valentinovi a jejich historie končí zde.

Trocha lituji, že jsem si jednu nenechal, mohl jsem se kochat právě tou neuvěřitelnou matematikou, která řídila divoký tanec při tisku na delta tiskárně. Je to doteď pro mě něco neuvěřitelnýho.

I zde, opět, v bodech.

• Delta tiskárna tiskne souhrou všech tří motorů. Uprostřed je tzv. Effector, který drží trysku a společným posunem všech motorů se pohybuje jak po X, tak po Y ose zároveň.
• Kalibrace takové tiskárny je velmi náročná.
• Bohužel, kus mě dodaný už od počátku měl konstrukční vady, ktere firmware nedokázal řešit úplně.
• Výhodou delta tiskárny je rychlost.

The customs fourth

To nejlepší mělo ale přijít. Postupným nákupem ruzných dílů, projektováním v Blenderu svých vlastních dílců mělo nastat něco podstatně složitějšího, než jen nákup tiskáren, popřípadě jejich sestavení dohromady tak, jak uvedl výrobce.

Před tímto vším jsem se orientoval tak, jak výrobce doporučil. Dobře, v případě Flsun Cube jsem si pár kroků k benefitu svému pomohl i já sám, nicméně zde to bylo už od základů - from the ground up - navrhnout a postavit si vlastní stroj.

Vlastní stroj, in house. Žádný bobky kolem výrobce. Doma navržena, doma postavena, doma zprovozněna.

Barter P3Steel.

Tiskárnu jsem začal navrhovat už v roce 2021, kdy jsem od jednoho člověka koupil rám na Anet, celo-ocelový. Byl velmi těžký, o to víc ale robustní.

A stavba včetně návrhu?

Rok.

Rok práce. Rok práce, zkoušení.

Ale také díky tomu povídání o The Calamity.

Vraťme se ale na začátek.

Po získání rámu jsem zjistil, že až na pár drobností jsem měl skoro vše - šnekové hřídele pro Z osu, řídící desku v té době vytaženou z Flsun Cube, jelikoz Cube měla to nej, co jsem mohl mít - 32bitovou desku s procesorem založeným na STM32.
Proto mi zbyla MKS Gen L V1.0 a ta mohla najít uplatnění právě zde.

Stačilo mi doobjednat Z pojezd, X vozík, vše samozřejmě v kovu. Nechci si zde utahovat z jedné jisté firmy v Česku, ale tato tiskárna bude celokov, žádnej plasťák. Tyto srandy jsem si užil hodně.

Jedinné plastové věci zde byly držáky na spínače, zakrytování elektroniky. Ano, tehda byla elektronika bez zakrytování, ale lásky zde bylo dostatek - montážní dílec na desku nejenže poskytl azyl desce, ale i mosfetům, extra smoothery a takový zlatý hřeb - deska včetně mosfetů byla chlazena ne jednim, ale rovnou dvěma plnohodnotnými 24V větraky.

A jaký kravál to byl.

Jako kdybyste byli na serverovně nacpaný až po strop servery.

Chlazení zde bylo velmi naddimenzované. Jak už jsem nastínil, srandy s 12 volty jsem měl už pokrk, takže jsem přeskočil rovnou na 24 voltů. I tak jsem vyvedl z desky extra zapojení na mosfety, protože jsem chtěl dimenzovat i kvůli bezpečnosti.

Mohl jsem si ale s 24 volty dovolit vyvést napájení bedu přímo z desky a neřešit tak extra kabeláž ze zdroje.

A i ten dostal hned při montáži spínač.

Jak by skalní fanoušci jedné firmy řekli, All-in-one.

Zasadní změnou oproti předchozím tiskárnám byl feeder, spíše v tomto případě extruder.

Direct-drive extruder.

Chtěl jsem si zkusit postavit tiskárnu, byť pomalejší, ale o to spolehlivější, co se materiálů týče. Ne, že by Flsun Cube měla být nespolehlivá, nicméně implementace přímého podavače materiálu byla demonstrace mých znalostí, zkušeností a především vůle rozjet něco, co vlastně nemuselo fungovat.

Jenže, ona se rozjela. A nejen to, i TISKLA. A TISKNE.

Bylo to zjevení, kdy jsem zkompiloval firmware, nahrál jej do desky a Barter P3Steel se probudila.

Měl jsem radost, když jsem jí dal povel najít a nastavit se na výchozí pozici. BL-Touch sepnul, osy Z zafungovaly a stroj, jinak nesestavitelný, dostal za úkol si vytisknout, tradičně kalibrační kostičku.

Poprvé v životě jsem měl radost. Léta páně 2022.

"Pé-tři-stýlka" moc úprav neprodělala. Byla dobře navržená. Zásadní úpravou zde byly zakrytování elektroniky a lepší kabeláž.

A The Calamity se blížila.

A The Calamity nastala.

Body:

• Jedná se o vlastoručně navrženou a postavenou tiskárnu.
• Je to demonstrace know-how a zkušeností, jehož výsledkem je plně funkční stroj
• Konstrukce je i3 / Bed Slinger, kde X osa "sedí" na Z ose a Y osa je osamostatněná - pohybuje bedem, proto "bed slinger".
• Je to první tiskárna mající tzv. "Direct extruder".

Deep inside the fifth bamboo forest

Dva roky.

Dva roky, přiznám, že jsem měl problém najít sám sebe zpět po té, co jsem zažil. Ne nutně v pozitivním slova smyslu.

Hledání sama sebe začalo, Flsun Cube v mezičase dostala aktualizaci, která ji ale dováděla k nespolehlivosti a to i při pasivním čekání.

Splín spadl i na Barter P3Steel, které jednoho dne odešla řídící deska do křemíkového nebe. Nejspíše vyzkratoval jeden z driverů, desku se mi ale nepodařilo oživit a z projektu skládací 3Dtiskárny - která měla mít svoji vlastní - sešlo.

Oživil jsem alespoň P3Steel a začal toužit, kdy až si vydělám dost peněz, nebudu se už starat o nic.

Nekoupím si škodovku.
Nekoupím si Ferrari.
Ale koupím si rovnou McLaren mezi 3Dtiskárnami.

Koupím si BambuLab X1C Carbon. S AMS.

Tiskárna přišla a ač někteří řekli "Po patnácti minutách", mě to trvalo asi hodinu. Ale byl jsem také velmi, velmi opatrný.
Máte i důvod. Tiskárna se vším všudy za 40 papírů opravdu není něco, čím chcete házet o podlahu.

Opatrně jsem ji postavil na stůl a poprvé v životě jsem dal tisknout asi tu nejnemožnejší věc, kterou tiskař může tisknout.

3D-Benchy.

Lodičku, která prověří a ověří schopnosti tiskárny.
Proč jich máme tolik...

Pocit je to takový, kdy přesedáte - ať už spolehlivé Felicie, nebo zánovní a přeceněné Octavie - schopné vás dovést kamkoliv - do McLarenu schopnýho ujet čemukoliv, zvláště máte-li na to krásnou rovnou bez výmolů tak, jak je to na dálnici D1.

Ať to není jen o Bambu, Cube dostala novou desku a zachovala si tak svoji tichost a nejenže získala zpět svoji spolehlivost, ale opět tiskne i dvou-materiálově stylem staré školy.

Je to ale stále vidět, jak technologie poskočila a co zvládne "Bambouš" (jak jej kamarádka s námi ve skupině pojmenovala, mimo jiné též mající X1C na mé doporučení) za 6 hodin, by Cube zvládla tak za 4násobek.

Je to výhoda CoreXY kinematiky.

Přemýšlím, co s Cube. Co s P3Steel. Tiskárny obě funkční, ale už za zenitem. A jsem sám zvědav, co BambuLab (nebo Bambu Lab) vymyslí s H2D.

Co mě napadlo, bylo převést kinematiku Flsun Cube z kartézské na CoreXY. Na druhou stranu konstrukce Cube není tak dobrá a při její" lehkosti by mohla "lítat" po stole, nebo dokonce přistát na podlaze.

Obě jsem si postavěl, obě jsem uvedl do provozu.

A do budoucna, opravdu možná, "The Dilemma".

A na závěr, též něco málo v bodech.

• BambuLab řady X1 a P1 má Core XY (někdy jako CoreXY) kinematiku, kdy oba X a Y motory jsou pevně na rámu tiskárny.
• Společným pohybem obou tiskárna veze X-Y vozík buď nahoru-dolů nebo doleva-doprava.
• Pouze jeden motor pohybuje s vozíkem diagonálně.

The post The way of the 3Dprinterman first appeared on Hard Wired.