# Tutorial: p5-wallplotter Dieses Tutorial erklärt, wie du das Repository lädst, den Beispiel-Sketch lokal startest, den Wandplotter per USB verbindest und was Marlin mit G-code eigentlich macht. **Kurzüberblick:** Der Browser zeichnet mit p5.js. Die Library `WallPlotter.js` wandelt Linien in G-code um und schickt ihn über **Web Serial** an die Steuerung. Dort läuft **Marlin** mit Polargraph-Kinematik: Kartesische Koordinaten (`X`/`Y` in Millimetern) werden in zwei Riemenlängen übersetzt, die die Motoren auf- und abwickeln. Voraussetzungen: - **Chrome** oder **Edge** (Web Serial gibt es nicht in Firefox oder Safari) - Python 3 - USB-Kabel zum Plotter - Plotter mit Stromversorgung (Steuerung + Motoren) Web Serial funktioniert **nicht** über `file://`. Die Seite muss von `http://localhost` oder über HTTPS kommen. --- ## 1. Repository herunterladen Das Projekt liegt hier: [https://git.collectivemedia.space/martin/p5-wallplotter](https://git.collectivemedia.space/martin/p5-wallplotter) Auf der Projektseite **Code → Download ZIP** (oder direkt [archive/main.zip](https://git.collectivemedia.space/martin/p5-wallplotter/archive/main.zip)). Archiv entpacken und in den Ordner `p5-wallplotter` wechseln. ### Was im Ordner liegt ``` p5-wallplotter/ ├── lib/ │ ├── WallPlotter.js # p5-Library: Serial, G-code, Preview, Tasten │ ├── README.md # Kurzüberblick + Beispiel │ └── doc.md # API-Referenz ├── examples/ │ ├── zickzack/ # Einstiegsbeispiel │ └── rechteck/ # Rechteck zeichnen ├── hardware.md # Motoren, Board, Geometrie ├── gcode.md # G-code in diesem Setup └── tutorial.md # diese Anleitung ``` Es gibt kein `npm install`. Der Sketch lädt p5.js vom CDN; der Rest sind statische Dateien. --- ## 2. Umgebung starten Ziel: einen lokalen HTTP-Server im Projektordner, danach den Sketch in Chrome/Edge öffnen. ### Linux Im Projektordner: ```bash cd p5-wallplotter python3 -m http.server 8080 ``` Browser: [http://localhost:8080/examples/zickzack/](http://localhost:8080/examples/zickzack/) Server mit `Ctrl+C` beenden. Für den USB-Port braucht dein Benutzer die Serial-Gruppe. Nach der Änderung einmal ab- und anmelden: ```bash # Debian / Ubuntu sudo usermod -aG dialout "$USER" # Arch / CachyOS sudo usermod -aG uucp "$USER" ``` Prüfen, ob das Board erscheint (SKR Mini E3 V3 als USB-CDC): ```bash ls /dev/ttyACM* /dev/ttyUSB* ``` ### Windows 1. Python von [python.org](https://www.python.org/downloads/) installieren. Beim Setup **Add python.exe to PATH** aktivieren. 2. PowerShell oder Eingabeaufforderung im Projektordner: ```powershell cd p5-wallplotter py -m http.server 8080 ``` Falls `py` unbekannt ist: `python -m http.server 8080`. 3. Chrome oder Edge: [http://localhost:8080/examples/zickzack/](http://localhost:8080/examples/zickzack/) Das Board erscheint in der Geräte-Manager-Ansicht unter **Anschlüsse (COM & LPT)** als virtueller COM-Port. Web Serial zeigt denselben Port im Verbindungsdialog. Extra-Treiber sind bei der SKR Mini E3 V3 meist nicht nötig; wenn der Port fehlt, USB-Kabel wechseln (manche Kabel sind nur Ladekabel) und den STM32 Virtual COM Port / WinUSB-Pfad prüfen. ### macOS Im Terminal: ```bash cd p5-wallplotter python3 -m http.server 8080 ``` **Chrome** oder **Edge** öffnen (nicht Safari): [http://localhost:8080/examples/zickzack/](http://localhost:8080/examples/zickzack/) Der Port heisst typischerweise `/dev/cu.usbmodem…`. macOS hält einen Serial-Port oft fest, wenn der Tab nicht sauber schliesst. Seite neu laden oder den Tab schliessen, bevor du erneut verbindest — die Library gibt den Port beim Schliessen frei. Falls `python3` fehlt: `xcode-select --install` oder Python über Homebrew. ### Browser-Check - Chrome oder Edge, aktuelle Version - `chrome://flags` nicht nötig; Web Serial ist standardmässig an - Beim ersten Verbinden erscheint ein Port-Picker — das ist gewollt (Browser-Sicherheitsmodell) --- ## 3. Plotter anschliessen ### Hardware-Reihenfolge 1. **Strom** an die Steuerung (SKR Mini E3 V3, typisch 24 V). Motoren brauchen die Versorgungsspannung; USB allein reicht nicht zum Fahren. 2. **USB** von der Steuerung zum Rechner (Datenkabel). 3. Gondel hängt an beiden Riemen, Stift sitzt im Halter, Papier/Wand ist frei. 4. Sketch im Browser öffnen (localhost, siehe oben). 5. **Connect** klicken oder Taste **C**. 6. Im Dialog den Serial-Port der Steuerung wählen. ### Home setzen (wichtig) Marlin kennt nach dem Einschalten **keine** absolute Wand-Position. Du sagst ihm, wo „jetzt“ der Ursprung ist. Die Pfeiltasten funktionieren erst nach dem ersten Home: 1. Taste **H** — Home an der **aktuellen** Gondelposition (`G92 X0 Y0`). 2. Mit den Pfeiltasten (Stift oben) zur **Mitte des Blattes** fahren. 3. Nochmals **H** — das setzt den Ursprung auf die Blattmitte. Ohne Home bleibt Plot gesperrt. ### Not-Aus Diese Firmware hat keinen `EMERGENCY_PARSER`. Ein Stopp im Browser bricht nur das *weitere Senden* ab; die bereits laufende `G1`-Fahrt läuft weiter. Für einen harten Stopp: **Strom trennen**. --- ## 4. Der Plotter und seine Teile Der Wandplotter ist ein **Polargraph**: eine Gondel hängt an zwei Riemen, die oben links und rechts über Motoren und Umlenkrollen laufen. Es gibt keine X/Y-Schienen. Position entsteht allein aus den beiden Riemenlängen. Baugruppen, Anschlüsse und Geometrie: [hardware.md](hardware.md). --- ## 5. Was Marlin mit G-code macht ### G-code in einem Satz G-code ist die Kommandosprache von CNC- und 3D-Druck-Steuerungen: eine Textzeile, ein Befehl. Der Host (hier der Browser) schreibt Zeilen auf die serielle Schnittstelle. Marlin parst sie, plant Bewegung oder I/O, und antwortet mit `ok`, wenn der Befehl angenommen ist. Beispiel einer Fahrt mit Stift unten: ```gcode M280 P0 S30 ; Servo 0 auf 30° → Stift aufs Papier G1 X120 Y-40 F2500 ; Gerade zu (120, −40) mm mit 2500 mm/min M400 ; warten, bis die Bewegung wirklich fertig ist ``` ### Der Weg einer Linie ``` p5 sketch wp.draw(x, y) → nur in eine Warteschlange legen wp.runPath(false) → nacheinander senden │ ▼ USB Serial, 115200 Baud │ ▼ Marlin auf der SKR 1. Zeile lesen, parsen 2. G1: Ziel in mm merken 3. inverse Kinematik: (X, Y) → (linke Riemenlänge, rechte Riemenlänge) 4. Planner: Beschleunigung, Segmentierung 5. Stepper-ISR: X- und Y-Treiber takten 6. "ok" zurück an den Browser │ ▼ WallPlotter wartet auf ok, schickt M400, erst dann den nächsten Punkt ``` **Test** (`runPath(true)`) bleibt im Browser: gleiche Pfadliste, nur Animation. Es geht kein G-code raus. ### Inverse Kinematik (Polargraph) Ein kartesischer Drucker fährt Schlitten auf Schienen. Der Polargraph fährt **Riemenlängen**. Marlin rechnet für jedes Ziel: ``` linke Länge = hypot( X − linke_Rolle , Y − Rollenlinie ) rechte Länge = hypot( rechte_Rolle − X , Y − Rollenlinie ) ``` In der Firmware entspricht das `HYPOT` in `inverse_kinematics`: X-Stepper = linke Länge, Y-Stepper = rechte Länge. Eine waagerechte Linie auf der Wand ist für die Motoren **keine** gleichmässige Rotation — beide Motoren ändern die Länge gekoppelt. Marlin zerlegt die kartesische Gerade intern in kurze Segmente (`DEFAULT_SEGMENTS_PER_SECOND`), damit die Kurve der Riemelängen der Geraden auf der Wand folgt. Deshalb muss Home zur realen Geometrie passen. Falsches `G92` (z. B. Ursprung zu weit unter den Rollen) erzeugt den typischen **Bogen nach oben** bzw. eine konische Zeichnung: Marlin glaubt, die Gondel sei woanders, als sie hängt. Befehlsliste: [gcode.md](gcode.md). ### Was Marlin nicht ist Marlin ist keine Zeichen-App. Es weiss nichts von p5 oder deinem Sketch. Es bekommt nur Koordinaten und Servo-Winkel. Pfadplanung, Stiftlogik und die Vorschau liegen in `WallPlotter.js`. Die Firmware ist der Bewegungscontroller: parsen, in Riemenlängen umrechnen, Schritte erzeugen, `ok` sagen. --- ## 6. Eigenen Sketch schreiben Kopiere den Ordner `examples/zickzack/` und öffne darin `sketch.js`. Den Rest (HTML, Buttons, Verbinden) kannst du lassen. Du änderst nur `drawPlot`: dort steht, was gezeichnet wird. Koordinaten sind **Millimeter**, Ursprung = Home, **Y nach oben**. Fertiges Rechteck: [examples/rechteck/](examples/rechteck/). Im Browser `http://localhost:8080/examples/rechteck/` öffnen. Nach dem Speichern die Seite neu laden (`F5`). ### Was `sketch.js` macht `setup()` läuft einmal beim Start: - `createCanvas` — Zeichenfläche im Browser, so gross wie das Fenster - `parent('sketch-host')` — Canvas in die HTML-Seite einhängen - `new WallPlotter({ … })` — Verbindung zum Plotter. `penUpGcode` / `penDownGcode` sind die Servo-Winkel für Stift hoch und runter - `setSpeed(3000, 1500)` — Tempo in mm/min: zuerst leer fahren (Travel), dann zeichnen (Draw) - `enableKeyInputs()` — Tastatur: C, H, Pfeile, … - `enablePlotButtons()` — Buttons Connect, Plot, Test, Abort `draw()` läuft dauernd (p5-Schleife): Hintergrund und HUD (`showInfos`). `plot()` und `test()` rufen dieselbe Zeichnung auf. `false` = G-code an den Plotter, `true` = nur Vorschau im Browser. ### Die Zeichnung: `drawPlot` ```javascript async function drawPlot(testOnly) { const s = 200; // halbe Seitenlänge: 200 mm → Quadrat 400 × 400 mm wp.startPath(); // alte Linie löschen, neue Liste beginnen wp.move(-s, -s); // Stift hoch, zur unteren linken Ecke (−200, −200) wp.draw(s, -s); // Stift runter, nach rechts unten (200, −200) wp.draw(s, s); // nach rechts oben (200, 200) wp.draw(-s, s); // nach links oben (−200, 200) wp.draw(-s, -s); // zurück zur ersten Ecke, Rechteck zu wp.move(0, 0); // Stift hoch, zurück zur Blattmitte await wp.runPath(testOnly); // Liste abarbeiten: Test oder Plot } ``` `move` und `draw` fahren noch nicht. Sie merken sich nur Punkte. `runPath` arbeitet die Liste der Reihe nach ab. | Aufruf | Stift | Wohin | |--------|--------|--------| | `wp.move(x, y)` | oben | hinfahren, keine Linie | | `wp.draw(x, y)` | unten | Linie vom letzten Punkt hierhin | | `wp.wait(ms)` | — | Pause | | `wp.startPath()` | — | Liste leeren | | `wp.runPath(true)` | — | Vorschau (Test) | | `wp.runPath(false)` | — | wirklich plotten | Mehr Befehle: [lib/doc.md](lib/doc.md). --- ## 7. Tasten, Buttons, HUD | Taste | Aktion | |-------|--------| | **C** | Verbinden / trennen (Port-Dialog) | | **H** | Hier ist Home (`G92 X0 Y0`) — zuerst an der Gondel, nach dem Joggen nochmals in der Blattmitte | | **T** | Test (Vorschau) | | **A** | Abort: Test auf Start zurück | | **P** | Stift umschalten | | **0** | Nach `(0, 0)` fahren (Pen-up) | | **← → ↑ ↓** | Joggen, Stift oben | | **Shift + Pfeile** | Joggen, Stift unten | | **+** / **-** | Schrittweite 1–100 mm | | **S** | Plot stoppen / pausieren | Buttons: **Connect**, **Plot** (wird Pause / Resume), **Test** (wird Stop), **Abort**. Das HUD (unten und als Overlay) zeigt Verbindung, Home, Position, Stift, Serial-Log. Das Log rechts unten kannst du markieren — nützlich, wenn Marlin nicht mit `ok` antwortet. --- ## 8. Fehlerbehebung | Symptom | Was prüfen | |---------|------------| | Kein Port-Dialog, oder „Serial not supported“ | Chrome oder Edge, nicht Firefox/Safari. Seite über `http://localhost:…`, nicht als Datei öffnen. | | Port erscheint nicht | Strom der Steuerung an? Daten-USB-Kabel? Linux: Gruppe `dialout` oder `uucp`, neu einloggen. `ls /dev/ttyACM*`. Windows: Geräte-Manager → COM-Port. macOS: Tab schliessen und neu öffnen (Port oft blockiert). | | Connect, aber keine Bewegung | Netzteil an der SKR einstecken (typisch 24 V). USB allein speist die Motoren nicht. Dann **H** drücken. Linker Motor an Buchse **X**, rechter an **Y**. | | „Home not set“ | Zuerst **H**, dann zur Blattmitte joggen, nochmals **H**. | Stift bleibt oben oder kratzt | `penUpGcode` / `penDownGcode` an den Servo anpassen (`S`-Winkel). Mit **P** testen. | | Zeichnung bogenförmig / konisch | Home falsch: Gondel 80 cm unter den Rollen, dann `G92 X0 Y0`. Rollenabstand 1660 mm. | | Motoren heiss, Schritte verloren | `M906 X1000 Y1000`. Riemen nicht zu straff. Tempo senken. | | Plot hängt bei „waiting for Marlin ok“ | USB wackelt, Board reset, oder lange `G1` ohne `ok`. **Resume** nach Timeout; sonst USB neu stecken und Home neu setzen. | | Stop im Browser, Gondel fährt weiter | Normal: laufendes `G1` wird nicht abgebrochen. Strom weg für Not-Aus. | | macOS verbindet nur einmal | Seite komplett schliessen, Port freigeben, erneut **C**. | | Beispiel sieht alt aus nach einem Update | Browser-Cache: hart neu laden (`Ctrl+Shift+R`) oder `?v=` an `WallPlotter.js` in der HTML erhöhen. | Serial-Log im HUD lesen: Marlin-Fehler stehen dort als Text, nicht als Browser-Alert. --- ## 9. Mini-Ablauf zum Merken 1. ZIP herunterladen und entpacken. 2. `python3 -m http.server 8080` (Windows: `py -m http.server 8080`). 3. Chrome/Edge: `http://localhost:8080/examples/zickzack/`. 4. Plotter mit Strom und USB verbinden. 5. **C** → Port wählen. 6. **H** (aktuelle Position), zur Blattmitte joggen, nochmals **H**. 7. **Test**, dann **Plot**. API-Referenz: [lib/doc.md](lib/doc.md). G-code: [gcode.md](gcode.md).