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外部ドライブ使用チュートリアル

外付けドライブ構成ガイド​

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 に基づいて構成します
  • モジュールは2つ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後、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変換のみを行い、昇圧は行いません。マザーボードが元々 3.3V を出力する場合、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 を出力する場合、モジュール出力も 5V のままです。

外付けドライブが 5V 入力を要求するのに、マザーボードの駆動信号が 3.3V のみの場合、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、一方向のみに回転する、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構成に応じて、対応する配線方法を選択してください：

電源オフでの操作

外付けドライブの配線方法を選択または変更する前に、プリンターを完全にシャットダウンし、電源を切断してください。通電状態で配線、ドライブ信号線の抜き差し、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

どの方法を使用すればよいか不明な場合は、ドライブモジュールの取扱説明書を参照するか、メーカーに問い合わせてください。

配線図​

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駆動分割数の設定​

簡素化された設定

ドライブジャンパーを構成する必要はありません。分割数はドライブ基板のDIPスイッチで直接設定します。

ドライブDIPスイッチ設定​

ドライブ基板のDIPスイッチを 3200 に設定することを推奨します

電源オフでの操作

ドライブのDIPスイッチを調整する前に、プリンターを完全にシャットダウンし、電源を切断してください。通電状態でドライブのスイッチを操作しないでください。

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分割数設定の説明​

中核となる計算式

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次の通りです：

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

段階的な構成ロジック：

  1. モーター固有パラメータを確認：一般的なモーターは 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：構成ファイルで設定します。例：microsteps: 16
  3. ドライブの物理分割数を一致させる：上記の設定と必要な精度に基づいて、ドライブのDIPスイッチを計算して設定します
    • 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、ドライブは 16分割 に設定する必要があり、DIPスイッチ値は 3200 に設定します（一部のドライブは分割数16と表示し、一部はパルス数3200と表示します。ドライブの取扱説明書で確認してください）
    • これは、ドライブがKlipperから送信される 各パルス を 1マイクロステップ として実行することを意味します
構成レベル構成項目設定値説明
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モーター固有の属性で、通常は200 (1.8°)
Klipper構成マイクロステップ数 microsteps16printer.cfg で設定
ドライブハードウェアDIPスイッチ分割値3200 (16分割)物理DIPスイッチで設定
最終効果モーター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ります

他の分割数効果が必要な場合：

上記のロジックに従い、Klipper構成のマイクロステップ数(microsteps) と ドライブDIPスイッチで設定する分割数 が整合していることを確認してください。例えば、Klipperで microsteps: 32 に設定した場合、ドライブのDIPスイッチは 6400 (32分割) に設定し、200 × 32 = 6400 パルス/回転 の総精度を実現します。

Klipper構成リファレンス​

先にドライブの取扱説明書を確認

外付けドライブによって、EN有効レベル、PULトリガエッジ、最小パルス幅が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。最終的にはドライブの取扱説明書に従ってください。

構成項目説明構成例
ドライブタイプ構成不要。ドライブのDIP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:)ドライブの取扱説明書に従って設定。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大きくします
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イネーブルピン (enable_pin:)ドライブのEN有効レベルに応じて調整：
1. ローアクティブ：! を追加する必要があります
2. ハイアクティブ：! を追加しません
3. 電源投入時に常時イネーブル：この行を削除可能		ローアクティブ：
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ハイアクティブ：
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イネーブル制御を無効化：この行を削除
TMC ドライブ構成の削除

外付けドライブを使用する場合、対応する軸は [stepper_*] 構成のみを残します。元の構成に [tmc2209 ...]、[tmc5160 ...] などのTMCドライブ構成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構成は通常の駆動構成位置を説明するためのものであり、外付けドライブには適用されません。

構成リファレンス図：

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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ドライブ（すなわち外付けドライブ）の場合、デフォルトで step_pulse_duration: 0.000002（2µs）です。このパラメータは stepパルス幅とdir方向切替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：ドライブがstep立ち上がりエッジからdir変化までに少なくとも10µsの間隔を要求する場合、step_pulse_duration: 0.000010 に設定する必要があります。

値の設定に関するアドバイス：

  1. 外付けドライブの取扱説明書にある Minimum Step Pulse Width または Direction Setup Time パラメータを確認します；
  2. 両方のパラメータが存在する場合は、大きい方の時間値に従って設定し、余裕を持たせます；
  3. 説明書に記載がない場合、一般的な外付けドライブ（フォトカプラ絶縁型を含む）は通常 5µs ~ 35µs 必要です。0.000005 から始めて徐々に大きくしてテストすることをお勧めします。
注意

構成後に回転しない、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。盲目的に配線を変更したり、長時間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​

TMCドライバ設定の削除

外付けステッピングモータードライバを使用した後、Klipper内の対応する軸には[stepper_*]設定のみを残し、対応するTMCドライバ設定セクション（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設定を残したままにすると、KlipperがUART/SPI経由でオンボードまたは挿入型TMCドライバを初期化しようとし、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

# 外付けドライバ使用後は、以下のようなTMC設定を削除するか、セクション全体をコメントアウトしてください
#[tmc2209 stepper_x]
#uart_pin: PA10
#run_current: 0.8

問題のトラブルシューティング：外付けドライバの一般的な問題のトラブルシューティング

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