Jak zrobić giętarkę do tworzyw sztucznych DIY wraz ze sterownikiem z Raspberry Pi Pico

[lukaszjedrasiak]

Giętarka do tworzyw sztucznych to urządzenie służące do kształtowania tworzyw termoplastycznych, które w handlu występują najczęściej w postaci płaskich arkuszy (dotyczy głównie PMMA, czyli popularnej pleksi/plexy).

Giętarkę do tworzyw sztucznych postanowiłem zbudować na własny użytek, aby mieć możliwość zaginania wyciętych na laserze elementów, z których następnie będę budować prototypy swoich robotów. Udział w tegorocznym konkursie Forbota potraktowałem jako motywację do ukończenia projektu w ściśle określonym terminie.

Ten artykuł bierze udział w naszym konkursie! 
Na zwycięzców czekają karty podarunkowe Allegro, m.in.: 2000 zł, 1000 zł i 500 zł.

Potrafisz napisać podobny poradnik? Opublikuj go na forum i zgłoś się do konkursu!
Czekamy na ciekawe teksty związane z elektroniką i programowaniem. Sprawdź szczegóły »

Tworząc ten artykuł miałem w planach udostępnienie pełnej dokumentacji technicznej urządzenia, aby każdy czytelnik był w stanie je samodzielnie zbudować w swoim warsztacie. W trakcie budowy i podczas pierwszych testów okazało się jednak, że prototyp jest jeszcze mocno niedoskonały i wymaga licznych modyfikacji. Postanowiłem zmienić konwencję – zamiast instrukcji krok-po-kroku zaprezentuję poszczególne rozwiązania wraz z uwagami, które uwzględnię w drugiej wersji urządzenia.

W trakcie projektowania

Zapraszam do pytań i dyskusji – może wykluje się z tego pełnoprawny projekt open hardware

Giętarka do tworzyw sztucznych – zasada działania

Aby zagiąć płaski arkusz tworzywa pod zadanym kątem należy podgrzać go na linii zgięcia do odpowiedniej temperatury, a następnie po prostu uformować i utrzymać w zadanej pozycji, aż materiał znów się utwardzi.

Materiałem, który będzie kształtowany na tym urządzeniu jest polimetakrylan metylu (PMMA, czyli potocznie plexiglas, pleksi lub pleksa) o grubości 3 mm. Internetowe źródła podają, że pleksa staje się plastyczna w temperaturze 115 °C, jednak testy pokazały, że arkusz można giąć już po krótkim podgrzewaniu w temperaturze ok. 70 °C.

Elementem grzewczym w giętarkach jest najczęściej drut oporowy, spirala lub grzałka podobna do tych stosowanych w piekarnikach lub kuchenkach elektrycznych. W swoim urządzeniu zastosowałem drut oporowy Kanthal A1 ze względu na łatwość jego obróbki i stosunkowo niską cenę.

Fotografia 1: Giętarka do tworzyw sztucznych gotowa do pracy | Fotografia 2: Zagięty element z pleksy

 

Konstrukcja urządzenia

Elementy obudowy urządzenia wykonałem z płyty HDF o grubości 3 mm. Jest materiał względnie tani i łatwo poddający się obróbce na popularnych laserach CO2. Ramę wykonałem z drewnianych kantówek – głównie z tego względu, że drewno nie przewodzi prądu i mam pewne doświadczenie w jego obróbce. Aby zapewnić sobie dostęp do wnętrza urządzenia po jego zmontowaniu, obudowa nie jest przymocowana do ramy na sztywno za pomocą wkrętów – zastosowałem tzw. mufy, czyli odpowiednik nitonakrętek do drewna, w które można wkręcać zwykłe śruby metryczne.

Mimo, że drewno rzadko kiedy jest dobrym towarzystwem dla wysokich temperatur, w tym przypadku nie ma ryzyka pożaru. Temperatura zapłonu surowego drewna to 210–350 °C, a HDFu jeszcze więcej. Maksymalna przewidywana temperatura pracy urządzenia to 120 °C, więc istnieje jeszcze duży margines bezpieczeństwa.

Fotografia 3: Gotowa rama urządzenia

Rzeczy do poprawy

O ile elementy obudowy można zaprojektować i wyciąć na laserze z dużą dokładnością, o tyle przy samej ramie należy przyjąć dosyć duże tolerancje wymiarowe. Drobne przesunięcia podczas klejenia kantówek spowodowały, że elementy obudowy nie zbiegały się ze sobą idealnie w miejscach łączenia.

Rama kolejnej wersji urządzenia powinna zostać zbudowana z materiału o bardziej przewidywalnych wymiarach pierwotnych. Na myśl przychodzą mi profile aluminiowe, ale trzeba będzie zadbać o dobrym odizolowaniu ich od elementów przewodzących.

Zasilanie giętarki

Nie czułem się na siłach, aby zasilać giętarkę bezpośrednio z gniazdka 220 V, więc postanowiłem zastosować zasilacz obniżający napięcie do wartości bezpiecznej. Wybrałem tani zasilacz laboratoryjny z zakresem pracy 30V/10A, co dało mi możliwość regulowania temperatury drutu oporowego bez dodatkowych elementów typu regulator mocy w samym urządzeniu.

Zasilanie doprowadziłem do giętarki za pomocą przewodów bananowych, a następnie rozprowadziłem:

• (A) Bezpośrednio do obu końców drutu oporowego (jeden biegun do jednego, drugi do drugiego),
• (B) Do przetwornicy step-up/step-down, stabilizującej napięcie na poziomie 12 V. Komponent ten ma za zadanie utrzymywać napięcie zasilające mikrokontroler na stałym poziomie, niezależnym od bieżących parametrów zewnętrznego zasilacza.

Napięcie z przetwornicy doprowadziłem następnie do zespołu 3 połączonych szeregowo stabilizatorów napięcia (C) obniżających 12 V do kolejno: 9V, 5 V i 3,3 V. Dwa ostatnie rozprowadziłem do osobnych szyn na płytce, aby w prosty sposób można było zasilać pozostałe podzespoły. Stabilizator 12 V służy jedynie bardziej równomiernemu rozprowadzaniu ciepła.

Fotografia 4: Wnętrze urządzenia

Rzeczy do poprawy

Dużo tańszym rozwiązaniem byłoby zastąpienie zasilacza laboratoryjnego prostym regulatorem mocy oraz wyeliminowanie przetwornicy, która – ze względu na duży zakres obsługiwanych napięć – okazała się jednym z najdroższych komponentów całego urządzenia.

Raspberry Pi Pico i peryferia

Sercem całej elektroniki jest Raspberry Pi Pico. Za wyborem tego mikrokontrolera stały dwie przesłanki:

1. Cena – dużo niższa niż Arduino, co miało mieć przełożenie na finalny koszt urządzenia. Założenie to okazało się jednak fałszywe – o ile sam mikrokontroler faktycznie jest tańszy, o tyle kompatybilne z nim peryferia znacząco podwyższyły budżet. Mowa tu o ekspanderze wyprowadzeń (którego Arduino nie potrzebuje) oraz wyświetlacz 3,3 V. Co prawda teoretycznie można zastosować „zwykły” wyświetlacz 5 V, ale konieczny jest wówczas dodatkowy konwerter stanów logicznych.
2. Język programowania – Pico można programować w Pythonie, w którym czuję się pewniej niż w C++. Oszczędność czasu jednak znów okazała się pozorna. Wydaje się, że firmware Pico jest jeszcze mocno niedopracowany, przez co niestabilny. Ilość problemów, które pojawiły się przy okazji tworzenia stosunkowo nieskomplikowanego programu jest ogromna w porównaniu do analogicznego rozwiązania, które napisałem na Arduino:

• Moduł Timer nie działa prawidłowo – „gubi” zadaną częstotliwość i potrafi zawiesić program.
• Nie ma działających gotowych bibliotek do obsługi wyświetlaczy LCD i termometru – komendy obsługujące te peryferia musiałem zaszyć ręcznie w kodzie głównym, po uprzednim przekopaniu się przez biblioteki dla innych platform.
• Komunikacja poprzez magistralę I2C szwankuje – interpreter co chwila sypie błędami o braku podłączonych urządzeń lub nieprawidłowo wybranych pinach.
• Pico regularnie się zawiesza i nie ma to związku z temperaturą pracy, która cały czas pozostaje w normie.

Do Raspberry Pi Pico – oprócz przycisków sterujących – podłączyłem 3 urządzenia peryferyjne:

• Buzzer z generatorem (D) – wydający dźwięk w momencie zakończenia odliczania czasu.
• Wyświetlacz LCD (E) – należy pamiętać o konieczności wyboru modelu obsługiwanego przez napięcie 3,3 V lub zastosowanie dodatkowego konwertera stanów logicznych.
• Termoparę (F) wraz ze sterownikiem (G) – nie wiedziałem jaką temperaturę będę musiał wytworzyć, aby urządzenie działało poprawnie, więc wybrałem czujnik z dużym zakresem odczytu (wg dokumentacji: od -270 °C do 1372 °C).

Fotografia 5: Wnętrze urządzenia | Fotografia 6: Termopara | Fotografia 7: Front urządzenia

Rzeczy do poprawy

Kwestią dyskusyjną jest sam wybór Pico, jako głównego mikrokontrolera. Tak długo, jak firmware będzie niestabilne oraz gama akcesoriów będzie stosunkowo niewielka to wybór Pico do zastosowań półprofesjonalnych będzie raczej bezzasadne. W przypadku tego projektu identyczną funkcjonalność można uzyskać dużo niższym kosztem za pomocą starego poczciwego Arduino.

Przerostem formy nad treścią okazał się również zakup termopary. Z uwagi na to, że używane tworzywo sztuczne staje się plastyczne już w 70 °C, to w zupełności wystarczyłby dużo tańszy i prostszy w obsłudze termometr cyfrowy DS18B20.

Kod źródłowy

Oprogramowanie sterownika giętarki do tworzyw sztucznych pełni następujące funkcje:

• W regularnych odstępach czasu (co 1 sekundę) odczytuje temperaturę z czujnika i jeśli nastąpiła zmiana to wyświetla ją na wyświetlaczu. Aby odczyt i wyświetlanie temperatury było niezależne od głównej pętli, ten fragment kodu wykonywany jest na drugim rdzeniu Pico.
• Po naciśnięciu przycisku „Start” program zaczyna odliczać w dół od ustawionej liczby sekund. Dzięki temu użytkownik ma możliwość dokładnego odmierzania czasu potrzebnego do uplastycznienia obrabianego materiału. Po osiągnięciu „0” uruchamia się buzzer sygnalizujący koniec odliczania. Aktualna pozycja timera wyświetlana jest na wyświetlaczu.
• Przycisk „Reset” umożliwia przerwanie odliczania w dowolnym momencie.
• Przyciski „Plus” i „Minus” umożliwiają zmianę zaprogramowanego czasu odliczania i wyświetlenie aktualnej wartości na wyświetlaczu.

 

import machine
import utime
import _thread

# Deklaracja zmiennych globalnych
global time
time = 60
global prev_time
prev_time = 0

global temp
temp = 0
global prev_temp
prev_temp = 0

global reset
reset = False
global counting
counting = False

# Deklaracja pinow
led = machine.Pin(25, machine.Pin.OUT)
start_btn = machine.Pin(2, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_DOWN)
reset_btn = machine.Pin(3, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_DOWN)
plus_btn = machine.Pin(4, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_DOWN)
minus_btn = machine.Pin(5, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_DOWN)
buzzer = machine.Pin(15, machine.Pin.OUT)

# Funkcje
def PrintData():
    global LCD_i2c
    global TEM_i2c
    global time
    global prev_time
    global temp
    global prev_temp
    if (prev_time != time) or (prev_temp != temp): #jezeli aktualny czas lub temperatura rozni sie od poprzedniego odczytu to wyswietl aktualny. Warunek zapobiega ciaglemu wysylaniu danych na LCD
        temp_prt = str(temp)
        temp_prt = temp_prt[0:4]
        temp_str = "Temp: " + temp_prt + "      "
        time_str = "Time: " + str(time)
        lcd_str = temp_str + time_str
        
        print(temp_str)
        print(time_str)
        LCD_i2c.writeto(114, '\x7C')
        LCD_i2c.writeto(114, '\x2D')
        LCD_i2c.writeto(114, lcd_str)
        
        prev_time = time
        prev_temp = temp       
        
def StopCounting():
    global reset
    for i in range(6):
        buzzer.toggle();
        utime.sleep(0.1)
    reset = False

def ResetCounting(x):
    global reset
    reset = True
reset_btn.irq(trigger=machine.Pin.IRQ_RISING, handler=ResetCounting) #przerwanie "nasluchujace", czy przycisk RESET zostal wcisniety

def CheckTemp():
    global temp
    TEM_i2c=machine.SoftI2C(sda=machine.Pin(12), scl=machine.Pin(13), freq=10000, timeout=1000) #nie wiem dlaczego musi byc SoftI2C - normalny nie dzialal
    utime.sleep(1)
    
    while True:  
        a = TEM_i2c.readfrom_mem(16,0x00,1)[0]
        b = TEM_i2c.readfrom_mem(16,0x01,1)[0]
        d = TEM_i2c.readfrom_mem(16,0x03,1)[0]
        temp = (((a << 8) | b) >> 2)*0.25 #wzor zaczerpniety z biblioteki termopary - przeliczanie odczytow na stopnie
        utime.sleep(1)
    
_thread.start_new_thread(CheckTemp, ()) #uruchomienie funkcji na drugim rdzeniu

# Inicjalizacja LCD

global TEM_i2c
global LCD_i2c
LCD_i2c=machine.SoftI2C(sda=machine.Pin(16), scl=machine.Pin(17), freq=10000, timeout=1000) #znow SoftI2C, bo zwykly nie dzialal
utime.sleep(1)

#Petla glowna
while True:
    PrintData() #Funkcja wyswietli dane (czas, temperatura) tylko jesli ulegly zmianie
    
    if start_btn.value() == 1: #po nacisnieciu Start uruchom odliczanie...
        i = time
        while (i > 0) and (reset == False): #... ale tylko do momentu dojscia do zera lub wcisniecia resetu
            print("Counting...")
            print("Time: " + str(i))            
            lcd_str = "Counting...     " + "Time: " + str(i)
            LCD_i2c.writeto(114, '\x7C')
            LCD_i2c.writeto(114, '\x2D')
            LCD_i2c.writeto(114, lcd_str)         
            utime.sleep(1)
            i -= 1
        prev_time = i
        StopCounting()
    
    if (plus_btn.value() == 1) and (time < 1000): #dodanie sekundy do czasu odliczania
        utime.sleep(0.25)
        time += 1
    
    if (minus_btn.value() == 1) and (time > 1): #odjecie sekundy od czasu odliczania
        utime.sleep(0.25)
        time -= 1

Moduł grzewczy

Moduł grzewczy to najważniejszy komponent giętarki do tworzyw sztucznych, ponieważ od jakości jego działania zależy, czy urządzenie w ogóle będzie spełniać swoją funkcję. Niestety w trakcie testów okazało się, że jest to najsłabszy punkt całego prototypu i jego opis to w zasadzie jedna długa lista koniecznych poprawek:

• Dobór drutu oporowego – mimo usilnych chęci nie udało mi się usystematyzować wiedzy dot. doboru odpowiedniego drutu oporowego. Największym problemem jest określenie mocy, za pomocą której będzie można osiągnąć zakładaną temperaturę samego drutu, a co za tym idzie jego otoczenia. Znając potrzebną moc oraz parametry źródła zasilania będzie można następnie dobrać średnicę oraz długość drutu. Na ten moment jednak nie podejmę się tego zadania – potraktujmy to jako „zawieszony” temat do kolejnego artykułu.
  
  Drut do prototypowej giętarki dobrałem eksperymentalnie. Najlepiej sprawdził się Kanthal A1 o średnicy 0,32 mm. Przy długości wynoszącej ok. 30 cm optymalną temperaturę do gięcia pleksy uzyskałem po zasileniu go mocą 100 W (ok. 25V i 4 A). Do zagięcia pleksy o grubości 3 mm należy podgrzewać ją przy zadanych parametrach przez ok. 60 sekund.
• Mocowanie drutu oporowego – jeden koniec drutu oporowego można zamocować „na sztywno”, ale drugi koniecznie musi kończyć się sprężyną ściągającą. Wraz ze wzrostem temperatury drut rozciąga się, a naciąg ma za zadanie to kompensować i zapobiegać jego przerwaniu po zetknięciu z obudową.
  
  Dosyć problematyczne okazało się zarobienie końcówek drutu. Wykorzystałem do tego celu zwykłe konektory zaciskowe, jednak utrudniają one dokładne wypoziomowanie – wraz ze wzrostem temperatury, gdy sprężyna zaczyna pracować, konektory wraz z mocowaniem zaczynają niekontrolowanie „poruszać się”, co zwiększa ryzyko pęknięcia.
  
  W drugiej wersji urządzenia konieczne będzie podpatrzenie profesjonalnych rozwiązań, które utrzymują drut w idealnie równej pozycji niezależnie od jego temperatury oraz zapewniają odpowiedni naciąg po jego rozciągnięciu.
• Zasilanie drutu oporowego – miejsce podłączenia końcówek zasilających będzie pochodną zastosowanego sposobu mocowania. W pierwszej wersji (niepokazanej na zdjęciach) jeden biegun podłączyłem bezpośrednio do sprężyny naciągowej. Jednak z powodu wzrostu temperatury sprężyna traciła swoje właściwości. Warto więc pamiętać o tym, aby pomiędzy dwoma biegunami zasilającymi nie było żadnego innego przewodnika oprócz samego drutu oporowego.

Fotografia 8: Mocowanie drutu oporowego | Fotografia 9: Mocowanie drutu oporowego

Dodatki usprawniające pracę

Jednym z ciekawszych dodatków usprawniających pracę na giętarce, którego nie podpatrzyłem w urządzeniach profesjonalnych, jest ruchomy profil aluminiowy blokowany za pomocą nakrętek skrzydełkowych. Dzięki wygrawerowanej podziałce na górnej obudowie użytkownik ma możliwości dokładnego ustalenia pozycji giętego elementu na urządzeniu.

Fotografia 10: Linijka

Podsumowanie

Patrząc na ostatnią eksplozję rakiety SpaceX jeden z jej twórców stwierdził podobno ze stoickim spokojem, że każda kolejna porażka tylko przybliża go do sukcesu. Mimo, że prototyp mojego pierwszego w życiu urządzenia DIY jest daleki od założonego ideału to i tak cieszę się, że udało się go ukończyć, a efektami i wnioskami jestem w stanie podzielić się na szerszym forum.

O autorze

Łukasz Jędrasiak - z wykształcenia politolog, z zawodu marketing manager, z pasji robotyk. Uważam, że najlepszą metodą przewidywania przyszłości jest jej tworzenie, więc chcę zbudować robota, który weźmie udział w misji na Marsa.

[Treker (Damian Szymański)]

@lukaszjedrasiak artykuł został właśnie zatwierdzony i jest już dostępny publicznie

[ethanak]

Dnia 8.04.2021 o 23:43, lukaszjedrasiak napisał:

Mowa tu o ekspanderze wyprowadzeń (którego Arduino nie potrzebuje) oraz wyświetlacz 3,3 V. Co prawda teoretycznie można zastosować „zwykły” wyświetlacz 5 V, ale konieczny jest wówczas dodatkowy konwerter stanów logicznych.

Do czego w Pico jest potrzebny ekspander? Z ciekawości pytam, bo ostatnio użyłem Pico właśnie dlatego, że nie potrzebuje ekspandera (owszem, potrzebny był multiplekser analogowy, ale przy 8 potencjometrach i I2C w Arduino też musiałbym go zastosować).

W moim przypadku wyświetlacz doskonale pracuje z RPi (też 3.3V), bez żadnego konwertera. Sprawdziłeś?

 

[lukaszjedrasiak]

4 godziny temu, ethanak napisał:

Do czego w Pico jest potrzebny ekspander?

Kurde, może użyłem złego słowa. Chodzi o płytkę z wyprowadzeniami pinów. O taką:

Można oczywiście na płytkę stykową, ale one lubią nie stykać prawidłowo. Uprzedzając - tak, tuż obok Pico zamontowałem zespół stabilizatorów na płytce. Czytelnicy muszą mi uwierzyć, że rozwiązanie tymczasowe - kurs lutowania zaplanowałem sobie na maj/czerwiec

4 godziny temu, ethanak napisał:

Sprawdziłeś?

Przyznaję bez bicia, że nie. Oficjalny podręcznik i internety piszą, że tylko 3,3 V, bo jest ryzyko uszkodzenia mikrokontrolera. Nawet jeśli LCD zasili się z osobnej szyny.

[ethanak]

13 minut temu, lukaszjedrasiak napisał:

Oficjalny podręcznik i internety piszą, że tylko 3,3 V, bo jest ryzyko uszkodzenia mikrokontrolera.

Na pewno dotyczy to konwertera i2c czy może "gołego" wyświetlacza?

Przy okazji: co Ty zasilasz z tych przetwornic? Dlaczego 12V, 9V i 5V i jeszcze 3.3V bo nie bardzo rozumiem? Ile ciągniesz z 3.3V? Pico ma wbudowaną przetwornicę up/down, możesz go zasilić z 5V a z wyjścia 3.3V zasilić co tam potrzebujesz (o ile nie ciągniesz jakichś amperów).

[lukaszjedrasiak]

33 minuty temu, ethanak napisał:

czy może "gołego" wyświetlacza

Dobre pytanie. Internety chyba piszą o "gołym". Ale podręcznik już o I2C.

Zasilanie - możliwe, że przekombinowałem. Zakodowałem sobie, żeby nie ciągnąć zasilania z mikrokontrolera, dzięki czemu jedno liczenie z głowy. Myślenie było takie:

• przetwornica 12 V - żebym na elektronice miał stałe napięcie, niezależnie od parametrów zasilacza. A jeśli dobrze pamiętam, to tylko ta 12 V miała zakres wejściowy do 30 V, czyli maksa z zasilacza.
• stabilizator 9 V - sztuka dla sztuki - chodziło o rozłożenie redukcji z 12 V na 3 elementy, żeby się nie grzały same z siebie za bardzo.
• stabilizator 5 V - stąd leci Pico
• stabilizator 3,3 V - stąd leci LCD, termopara i przyciski.

Akurat te stabilizatory to tanie są w porównaniu do reszty, więc 1-2 szt. ponad normę nie boli. A i miejsca nie musiałem też oszczędzać.

Edytowano Kwiecień 11, 2021 przez lukaszjedrasiak

[ethanak]

14 minut temu, lukaszjedrasiak napisał:

Ale podręcznik już o I2C.

No to źle pisze.

14 minut temu, lukaszjedrasiak napisał:

to tylko ta 12 V miała zakres wejściowy do 30 V, czyli maksa z zasilacza.

Dwie minuty szukania na Allegro włącznie z otwarciem strony: przetwornica z napięciem wejściowym do 35V, wyjściowe regulowane, prąd 2A, cena 4.99 PLN.

Z tego zasilasz Pico i LCD (5V), termopara z 3.3V z Pico, przyciski... a wymagają zasilania???

Ew. jakiś OLED zamiast LCD, te to już z zasady chodzą z 3.3V.

 

 

[lukaszjedrasiak]

1 godzinę temu, ethanak napisał:

przetwornica z napięciem wejściowym do 35V, wyjściowe regulowane, prąd 2A

Czyli przekombinowałem  Dzięki za uwagi - na razie nie mam możliwości edycji artykułu. Jak się skończy konkurs to poproszę admina o możliwość edycji i dopiszę w rzeczach do poprawy Twój sposób.

[Dzezmen]

Jaki jest cel oznaczania zmiennych deklarowanych poza funkcją jako global?

[ethanak]

1 godzinę temu, Dzezmen napisał:

Jaki jest cel oznaczania zmiennych deklarowanych poza funkcją jako global?

https://www.programiz.com/python-programming/global-keyword

 

[Dzezmen]

Cytat

  1 godzinę temu, Dzezmen napisał:

Jaki jest cel oznaczania zmiennych deklarowanych poza funkcją jako global?

https://www.programiz.com/python-programming/global-keyword

No i właśnie tu jest napisane "Use of global keyword outside a function has no effect."

Drążę temat bo ostatnio często się z spotykam (np. oficjalnym podręczniku pico) i zastanawiam się czy to jakaś moda czy wymóg firmwara. 

[lukaszjedrasiak]

Dnia 1.05.2021 o 15:16, Dzezmen napisał:

Jaki jest cel oznaczania zmiennych deklarowanych poza funkcją jako global?

Sprawdziłem - po usunięciu deklaracji global w kodzie głównym (poza funkcjami) program działa prawidłowo. Więc najpewniej wyglądało to tak, że na początku zadeklarowałem "global" w kodzie głównym --> wywaliło błąd --> wpisałem oznaczenie w funkcje --> zadziałało prawidłowo --> z kodu głównego już deklaracji nie usunąłem. Czyli żaden cel, a po prostu moja niedbałość.

Dla pewności sprawdziłem źródła - faktycznie w podręczniku Pico oznaczają zmienne globalem w dwóch miejscach. Ale już w podręczniku Pythona tylko wewnątrz funkcji.