外置驱动使用教程
伺服驱动器配置指南
注意事项
- 本教程基于 Klipper固件 进行配置
- 模块支持两种接线方式,请根据实际情况选择
- 选择接线方式后,请确保硬件连接与所选方式一致
模块选择
- 普通模块
- 5V升压模块
适用主板: SUPER系列、GEMINI系列、E3系列
说明: 这些主板的驱动引脚输出的是5V信号,驱动器可以直接兼容,无需额外模块。
适用主板: D系列、C系列
说明: 这些主板的驱动引脚输出的是3.3V信号,部分驱动器无法直接使用,需要通过5V升压模块转换信号电平。
安装5V升压模块后,请勿立即接线,请先按照下方的5V模块测试说明进行电压测试,确认模块工作正常后再进行接线。
选择接线方式
请根据您的硬件配置选择对应的接线方式:
如不确定使用哪种方式,请参考驱动模块的说明书或咨询厂家。
- 接线参考一
- 接线参考二
驱动细分设置
无需配置任何驱动跳线,细分由驱动板载拨码直接设定。
驱动拨码设置
推荐将驱动板载拨码设置为 3200
细分设置说明
电机每转所需脉冲数 = rotation_distance / step_distance
更基础的推导为:
电机每转所需脉冲数 = full_steps_per_rotation × microsteps
分步配置逻辑:
- 确定电机固有参数:常见电机
full_steps_per_rotation: 200(每转200整步,即1.8°/步) - 设置Klipper微步
microsteps:在配置文件中设定,如microsteps: 16 - 匹配驱动器物理细分:根据上述设置和所需精度,计算并设置驱动器拨码
- 本教程推荐值:
200 (整步) × 16 (Klipper微步) = 3200 脉冲/转 - 此时,驱动器需设置为 16细分,拨码值应设为
3200(部分驱动器显示细分数16,部分显示脉冲数3200,请根据驱动器说明书确认) - 这意味着驱动器将Klipper发送的 每个脉冲 作为 1个微步 来执行
- 本教程推荐值:
| 配置层级 | 配置项 | 设定值 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 电机参数 | 每转整步数 full_steps_per_rotation | 200 | 电机固有属性,通常为200 (1.8°) |
| Klipper配置 | 微步数 microsteps | 16 | 在 printer.cfg 中设定 |
| 驱动器硬件 | 拨码细分值 | 3200 (16细分) | 物理拨码开关设定 |
| 最终效果 | 电机每转所需脉冲数 | 200 × 16 = 3200 | Klipper需要发送3200个脉冲使电机转一整圈 |
如果需要其他细分效果:
请遵循上述逻辑,确保 Klipper配置的微步数(microsteps) 与 驱动器拨码设定的细分档位 协调一致。例如,若Klipper中设为 microsteps: 32,则驱动器拨码应设为 6400 (32细分),以实现 200 × 32 = 6400 脉冲/转 的总精度。
Klipper配置参考
| 配置项 | 说明 | 配置示例 |
|---|---|---|
| 驱动类型 | 无需配置,由驱动拨码开关物理设定 | — |
微步 (microsteps:) | 设置为 16 | Loading... |
脉冲时长 (step_pulse_duration:) | 必须添加此参数并设为 0.000004 | Loading... |
使能引脚 (enable_pin:) | 根据驱动器逻辑调整: 1. 通常移除 ! 符号(高电平使能)2. 部分驱动器需添加 !(低电平使能)3. 某些情况下可删除此行(始终使能) | 高电平使能: Loading... 低电平使能: Loading... 禁用使能:删除此行 |
配置参考图示:
配置注意事项
使用外置步进电机驱动器后,必须屏蔽(在行首添加 # 注释)对应的驱动程序配置节,如 [tmc5160 ...] 或 [tmc2209 ...] 等,否则配置冲突将导致驱动器无法正常工作。
5V模块测试说明
此测试仅针对使用5V升压模块的用户(D系列、C系列主板)。普通模块用户请跳过此节。
在安装5V升压模块到主板后,请勿立即接线,请先按照以下步骤测试模块输出是否正常。
测试步骤
第一步:添加测试配置
将以下配置添加到您的 printer.cfg 文件中,注意修改引脚为对应的驱动口引脚:
[output_pin STEP]
pin: PC14
[output_pin DIR]
pin: PC13
[output_pin EN]
pin: PC15
- 请将示例中的
PC14、PC13、PC15替换为您实际使用的驱动口引脚 - 例如:如果使用X轴驱动口,请查阅主板原理图找到对应的引脚编号
第二步:万用表准备
- 将万用表调至直流电压档(20V档)
- 黑表笔接主板的 GND 引脚
- 红表笔用于测试各信号引脚
第三步:测试 EN+、PUL+、DIR+ 引脚
这三个引脚应该始终输出5V电压:
- 给主板上电(无需连接驱动器)
- 用万用表红表笔依次接触模块的 EN+、PUL+、DIR+ 引脚
- 正常结果:三个引脚都应显示 5V 左右的电压
第四步:测试 EN-、PUL-、DIR- 引脚
这三个引脚需要通过Klipper控制来测试:
- 在Mainsail或Fluidd界面中,进入控制台
- 测试 EN- 引脚:
- 输入命令:
SET_PIN PIN=EN VALUE=1(打开) - 用万用表测试 EN- 引脚,应显示 5V
- 输入命令:
SET_PIN PIN=EN VALUE=0(关闭) - 再次测试 EN- 引脚,应显示 0V
- 输入命令:
- 测试 PUL- 引脚:
- 输入命令:
SET_PIN PIN=STEP VALUE=1 - 测试 PUL- 引脚,应显示 5V
- 输入命令:
SET_PIN PIN=STEP VALUE=0 - 再次测试,应显示 0V
- 输入命令:
- 测试 DIR- 引脚:
- 输入命令:
SET_PIN PIN=DIR VALUE=1 - 测试 DIR- 引脚,应显示 5V
- 输入命令:
SET_PIN PIN=DIR VALUE=0 - 再次测试,应显示 0V
- 输入命令:
测试结果判断
| 测试项 | 正常结果 | 异常结果 | 处理建议 |
|---|---|---|---|
| EN+、PUL+、DIR+ | 始终为5V | 无电压或电压异常 | 检查模块安装、供电是否正常 |
| EN-、PUL-、DIR-(VALUE=1) | 5V | 无电压或电压过低 | 检查引脚配置是否正确、模块是否损坏 |
| EN-、PUL-、DIR-(VALUE=0) | 0V | 有电压 | 检查配置、模块是否正常 |
确认所有测试结果正常后,方可断电并进行正式的驱动器接线。
驱动脉冲异常处理
若出现以下现象,可尝试调整脉冲时长:
- 打印模型偏移、层错位
- 电机振动、异响或运行异常
调整方法:
逐步增加 step_pulse_duration 的值,例如:
- 尝试
0.000009 - 或
0.00001 - 或
0.00002
每次调整后请保存配置并重启Klipper,然后测试效果。