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外置驱动使用教程

伺服驱动器配置指南

注意事项

前提条件
  • 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

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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。

选择接线方式

请根据您的硬件配置选择对应的接线方式:

选择建议

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。

接线示意图

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驱动细分设置

简化设置

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

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细分设置说明

核心计算公式

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:

  1. 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)
  2. 设置Klipper微步 microsteps:在配置文件中设定,如 microsteps: 16
  3. 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
配置层级配置项设定值说明
电机参数每转整步数 full_steps_per_rotation200电机固有属性,通常为200 (1.8°)
Klipper配置微步数 microsteps16printer.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 = 3200Klipper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)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
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脉冲时长 (step_pulse_duration:)必须添加此参数并设为 0.000004
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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:
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低电平使能:
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禁用使能:删除此行

配置参考图示:

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配置注意事项

重要提醒

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 ...][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

测试前必读

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
引脚说明
  • 请将示例中的 PC14PC13PC15 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

  1. 将万用表调至直流电压档(20V档)
  2. 黑表笔接主板的 GND 引脚
  3. 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

  1. 给主板上电(无需连接驱动器)
  2. 用万用表红表笔依次接触模块的 EN+PUL+DIR+ 引脚
  3. 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:

  1. 在Mainsail或Fluidd界面中,进入控制台
  2. 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
  3. 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
  4. 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

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
测试通过后

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

问题排查

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:

  1. 尝试 0.000009
  2. 0.00001
  3. 0.00002

每次调整后请保存配置并重启Klipper,然后测试效果。

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