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外部ドライブの使用チュートリアル

外付けドライバー設定ガイド​

注意事項​

前提条件
  • 本チュートリアルは Klipperファームウェア に基づいて設定します
  • モジュールは2種類の配線方法に対応しています。実際の状況に応じて選択してください
  • 配線方法を選択したら、ハードウェア接続が選択した方法と一致していることを確認してください

モジュールの選択​

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対応マザーボード： SUPERシリーズ、GEMINIシリーズ、E3シリーズ

説明： 通常モジュールは信号の中継のみを行い、昇圧はしません。マザーボードが元々 3.3V を出力している場合、モジュール出力も 3.3V のままです。マザーボードが元々 5V を出力している場合、モジュール出力も 5V のままです。

外付けドライバーが 5V 入力を要求するのに対し、マザーボードの駆動信号が 3.3V しかない場合、通常ストレートモジュールを使用すると、モーターが回転しない、一方向にしか回転しない、または方向が異常になる可能性があります。

配線方法の選択​

お使いのハードウェア設定に応じて、対応する配線方法を選択してください：

電源オフでの作業

外付けドライバーの配線方法を選択または変更する前に、プリンターの電源を完全に切り、電源供給を遮断してください。通電状態で配線、ドライバー信号線の抜き差し、または露出した端子への接触を行わないでください。

選択のアドバイス

どの方法を使用すべきかわからない場合は、ドライバーモジュールの取扱説明書を参照するか、メーカーにお問い合わせください。

配線図​

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ドライバー細分化設定​

簡略化された設定

ドライバーのジャンパー設定は不要です。細分化はドライバー基板上のディップスイッチで直接設定します。

ドライバーディップスイッチ設定​

ドライバー基板上のディップスイッチは 3200 に設定することを推奨します

電源オフでの作業

ドライバーのディップスイッチを調整する前に、プリンターの電源を完全に切り、電源供給を遮断してください。通電状態でドライバースイッチを動かさないでください。

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細分化設定の説明​

核心計算式

モーター1回転に必要なパルス数 = rotation_distance / step_distance

より基本的な導出は：

モーター1回転に必要なパルス数 = full_steps_per_rotation × microsteps

段階的な設定ロジック：

  1. モーターの固有パラメータを確認：一般的なモーター full_steps_per_rotation: 200（1回転あたり200フルステップ、すなわち1.8°/ステップ）
  2. Klipperのマイクロステップ microsteps を設定：設定ファイルで指定します。例：microsteps: 16
  3. ドライバーの物理的な細分化と一致させる：上記の設定と必要な精度に基づいて、ドライバーのディップスイッチを計算し設定します
    • 本チュートリアルの推奨値：200 (フルステップ) × 16 (Klipperマイクロステップ) = 3200 パルス/回転
    • この場合、ドライバーは 16細分化 に設定する必要があり、ディップスイッチ値は 3200 に設定します（一部のドライバーは細分数16と表示し、一部はパルス数3200と表示します。ドライバーの取扱説明書で確認してください）
    • これはドライバーがKlipperから送信される 各パルス を 1つのマイクロステップ として実行することを意味します
設定階層設定項目設定値説明
モーターパラメータ1回転あたりのフルステップ数 full_steps_per_rotation200モーターの固有属性、通常は200 (1.8°)
Klipper設定マイクロステップ数 microsteps16printer.cfg で設定
ドライバーハードウェアディップスイッチ細分化値3200 (16細分化)物理的なディップスイッチで設定
最終結果モーター1回転に必要なパルス数200 × 16 = 3200Klipperはモーターを1回転させるために3200パルスを送信する必要がある

他の細分化効果が必要な場合：

上記のロジックに従い、Klipperで設定されたマイクロステップ数(microsteps) と ドライバーのディップスイッチで設定された細分化段階 が一致していることを確認してください。例えば、Klipperで microsteps: 32 と設定した場合、ドライバーのディップスイッチは 6400 (32細分化) に設定する必要があり、これにより 200 × 32 = 6400 パルス/回転 の合計精度を実現します。

Klipper設定参考​

まずドライバーの取扱説明書を確認

外付けドライバーによって、ENの有効レベル、PULのトリガーエッジ、最小パルス幅は異なる場合があります。以下の表はKlipperの記述方法と一般的な初期値のみを示しています。最終的にはドライバーの取扱説明書に従ってください。

設定項目説明設定例
ドライバータイプ設定不要。ドライバーのディップスイッチで物理的に設定—
マイクロステップ (microsteps:)16 に設定
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パルス時間 (step_pulse_duration:)ドライバーの取扱説明書に従って設定。取扱説明書に記載がない場合は、まず 0.000005 からテストし、現象に応じて徐々に値を大きくしてください
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イネーブルピン (enable_pin:)ドライバーのEN有効レベルに応じて調整：
1. Lowレベルイネーブル：! を追加する必要があります
2. Highレベルイネーブル：! を追加しない
3. 電源投入時からイネーブル：この行を削除可能		Lowレベルイネーブル：
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Highレベルイネーブル：
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イネーブル制御を無効にする：この行を削除
TMCドライバー設定の削除

外付けドライバーを使用する場合、対応する軸は [stepper_*] 設定のみを保持します。元の設定に [tmc2209 ...]、[tmc5160 ...] などのTMCドライバー設定セクションがある場合は、削除するか、セクション全体をコメントアウトしてください。下の画像のTMC設定は、通常のドライバー設定位置を説明するためのものであり、外付けドライバーには適用されません。

設定参考図：

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step_pulse_duration と方向タイミング​

パラメータの仕組み

Klipperは非TMCドライバー（すなわち外付けドライバー）に対して、デフォルトで step_pulse_duration: 0.000002（2µs）とします。このパラメータはstepパルス幅とdir方向切り替え遅延の両方を同時に制約し、dirタイミングは常にstepパルスの立ち上がりエッジを基準とします。

言い換えれば、ドライバーがstepの立ち上がりエッジからdir変化までの間に最低10µsの間隔を要求する場合、step_pulse_duration: 0.000010 を設定する必要があります。

値の選び方のアドバイス：

  1. 外付けドライバーの取扱説明書で Minimum Step Pulse Width または Direction Setup Time パラメータを確認してください；
  2. 両方のパラメータが存在する場合は、大きい方の時間値を優先して設定し、適切に余裕を持たせてください；
  3. 取扱説明書に記載がない場合、一般的な外付けドライバー（フォトカプラ絶縁型を含む）は通常5µs〜35µsを必要とします。0.000005 からテストを開始し、徐々に値を大きくすることをお勧めします。
注意

設定後に回転しない、振動、脱調、またはモデルの傾きが発生した場合は、まずFAQを参照してトラブルシューティングを行ってください。闇雲に配線を変更したり、長距離の動作テストを行ったりしないでください。

設定上の注意点​

TMCドライバー設定の削除

外付けステッピングモータードライバーを使用した後は、Klipper内の対応する軸は [stepper_*] 設定のみを保持し、対応するTMCドライバー設定セクション（例：[tmc2209 stepper_x]、[tmc5160 stepper_x]、[tmc2209 extruder] など）は必ず削除するか、セクション全体をコメントアウトしてください。

TMC 設定をそのまま残すと、Klipper は UART/SPI を介して基板搭載または挿入された TMC ドライバの初期化を試み、設定エラー、ドライバ通信エラー、またはモーターが正常に動作しない原因となる可能性があります。 :::

[stepper_x]
step_pin: PA2
dir_pin: PA3
enable_pin: !PA8
microsteps: 16
step_pulse_duration: 0.000005

# 外部ドライバを使用する場合、以下のようなTMC設定は削除するか、行全体をコメントアウトしてください
#[tmc2209 stepper_x]
#uart_pin: PA10
#run_current: 0.8

問題解決：外部ドライバのよくある問題解決

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