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외부 드라이브 사용 튜토리얼

외부 드라이버 구성 가이드​

주의사항​

사전 조건
  • 본 튜토리얼은 Klipper 펌웨어 기준으로 구성합니다.
  • 모듈은 두 가지 배선 방식을 지원하므로 실제 상황에 맞게 선택하세요.
  • 배선 방식을 선택한 후에는 하드웨어 연결이 선택한 방식과 일치하는지 확인하세요.

모듈 선택​

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적용 메인보드: SUPER 시리즈, GEMINI 시리즈, E3 시리즈

설명: 일반 모듈은 신호를 중계만 할 뿐 승압하지 않습니다. 메인보드가 원래 3.3V를 출력하면 모듈 출력도 3.3V이고, 메인보드가 원래 5V를 출력하면 모듈 출력도 5V입니다.

외부 드라이버가 5V 입력을 요구하는데 메인보드 드라이버 신호가 3.3V뿐이라면, 일반 직결 모듈을 사용할 경우 모터가 회전하지 않거나, 한 방향으로만 회전하거나, 방향이 비정상이 될 수 있습니다.

배선 방식 선택​

하드웨어 구성에 따라 해당하는 배선 방식을 선택하세요:

전원 차단 작업

외부 드라이버 배선 방식을 선택하거나 변경하기 전에 프린터를 완전히 끄고 전원 공급을 차단하세요. 전원이 켜진 상태에서 배선, 드라이버 신호선 연결/분리, 또는 노출된 단자 접촉을 하지 마세요.

선택 권장 사항

어떤 방식을 사용할지 확실하지 않다면 드라이버 모듈 설명서를 참조하거나 제조사에 문의하세요.

배선 개요도​

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드라이버 미세분할 설정​

간편 설정

드라이버 점퍼를 별도로 구성할 필요 없습니다. 미세분할은 드라이버 온보드 딥 스위치로 직접 설정합니다.

드라이버 딥 스위치 설정​

드라이버 온보드 딥 스위치를 3200 으로 설정할 것을 권장합니다.

전원 차단 작업

드라이버 딥 스위치를 조정하기 전에 프린터를 완전히 끄고 전원 공급을 차단하세요. 전원이 켜진 상태에서 드라이버 스위치를 조작하지 마세요.

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미세분할 설정 설명​

핵심 계산 공식

모터 1회전당 필요 펄스 수 = rotation_distance / step_distance

더 기초적인 유도식은 다음과 같습니다:

모터 1회전당 필요 펄스 수 = full_steps_per_rotation × microsteps

단계별 구성 로직:

  1. 모터 고유 파라미터 확인: 일반적인 모터는 full_steps_per_rotation: 200 (회전당 200 정류, 즉 1.8°/스텝)
  2. Klipper 마이크로스텝 microsteps 설정: 구성 파일에서 설정, 예: microsteps: 16
  3. 드라이버 물리적 미세분할 일치: 위 설정과 필요한 정밀도에 따라 드라이버 딥 스위치를 계산하여 설정
    • 본 튜토리얼 권장값: 200 (정류) × 16 (Klipper 마이크로스텝) = 3200 펄스/회전
    • 이 경우 드라이버는 16 미세분할로 설정해야 하며, 딥 스위치 값은 3200 으로 설정해야 합니다 (일부 드라이버는 미세분할 수 16으로 표시하고, 일부는 펄스 수 3200으로 표시하므로 드라이버 설명서를 확인하세요)
    • 즉, 드라이버는 Klipper가 보낸 각 펄스를 1 마이크로스텝으로 실행합니다.
구성 계층구성 항목설정값설명
모터 파라미터회전당 정류 수 full_steps_per_rotation200모터 고유 속성, 일반적으로 200 (1.8°)
Klipper 구성마이크로스텝 수 microsteps16printer.cfg에서 설정
드라이버 하드웨어딥 스위치 미세분할 값3200 (16 미세분할)물리적 딥 스위치 설정
최종 효과모터 1회전당 필요 펄스 수200 × 16 = 3200Klipper는 모터를 한 바퀴 회전시키기 위해 3200개의 펄스를 보내야 함

다른 미세분할 효과가 필요할 경우:

위 로직을 따라 Klipper 설정의 마이크로스텝 수(microsteps) 와 드라이버 딥 스위치로 설정된 미세분할 단계 가 일치하는지 확인하세요. 예를 들어, Klipper에서 microsteps: 32로 설정했다면 드라이버 딥 스위치는 6400 (32 미세분할)으로 설정하여 200 × 32 = 6400 펄스/회전의 총 정밀도를 구현해야 합니다.

Klipper 구성 참고​

먼저 드라이버 설명서 확인

외부 드라이버마다 EN 유효 레벨, PUL 트리거 엣지, 최소 펄스 폭이 다를 수 있습니다. 아래 표는 Klipper 작성법과 일반적인 시작 값만 제시하며, 최종적으로는 드라이버 설명서를 기준으로 해야 합니다.

구성 항목설명구성 예시
드라이버 유형구성 불필요, 드라이버 딥 스위치로 물리적 설정—
마이크로스텝 (microsteps:)16으로 설정
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펄스 지속 시간 (step_pulse_duration:)드라이버 설명서에 따라 설정. 설명서에 명시되지 않은 경우 0.000005부터 테스트하고 현상에 따라 점진적으로 늘려가세요.
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인에이블 핀 (enable_pin:)드라이버 EN 유효 레벨에 따라 조정:
1. 저레벨 인에이블: ! 추가 필요
2. 고레벨 인에이블: ! 추가 안 함
3. 전원 인가 시 항상 인에이블: 이 줄 삭제 가능		저레벨 인에이블:
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고레벨 인에이블:
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인에이블 제어 비활성화: 이 줄 삭제
TMC 드라이버 구성 삭제

외부 드라이버를 사용할 때 해당 축에는 [stepper_*] 구성만 유지하세요. 기존 구성에 [tmc2209 ...], [tmc5160 ...] 등의 TMC 드라이버 구성 섹션이 있다면 삭제하거나 전체를 주석 처리하세요. 아래 이미지의 TMC 구성은 일반 드라이버 구성 위치를 설명하기 위한 것으로, 외부 드라이버에는 적용되지 않습니다.

구성 참고 이미지:

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step_pulse_duration 및 방향 타이밍​

파라미터 메커니즘

Klipper는 비 TMC 드라이버(즉, 외부 드라이버)에 대해 기본적으로 step_pulse_duration: 0.000002(2µs)를 사용합니다. 이 파라미터는 동시에 step 펄스 폭과 dir 방향 전환 지연을 제한하며, dir 타이밍은 항상 step 펄스 상승 엣지를 기준으로 합니다.

즉, 드라이버가 step 상승 엣지부터 dir 변화까지 최소 10µs 간격을 요구한다면 step_pulse_duration: 0.000010으로 설정해야 합니다.

값 설정 권장 사항:

  1. 외부 드라이버 설명서에서 Minimum Step Pulse Width 또는 Direction Setup Time 파라미터를 확인하세요.
  2. 두 파라미터가 모두 존재한다면 더 큰 시간 값을 우선적으로 설정하고 적절히 여유를 두세요.
  3. 설명서에 명시되지 않은 경우, 일반적인 외부 드라이버(광커플러 절연형 포함)는 보통 5µs ~ 35µs가 필요하므로 0.000005부터 시작하여 점진적으로 늘려가며 테스트하는 것을 권장합니다.
주의

구성 후 회전하지 않음, 진동, 탈락, 모델 기울어짐 등이 발생하면 먼저 FAQ를 참조하여 문제를 해결하세요. 무작정 배선을 반복 변경하거나 장거리 이동 테스트를 하지 마세요.

설정 시 주의사항​

TMC 드라이버 설정 삭제

외부 스테퍼 모터 드라이버를 사용한 후에는 Klipper에서 해당 축에 [stepper_*] 설정만 유지하고, [tmc2209 stepper_x], [tmc5160 stepper_x], [tmc2209 extruder] 등과 같은 해당 TMC 드라이버 설정 섹션은 반드시 삭제하거나 전체 주석 처리해야 합니다.

TMC 설정을 계속 유지하면 Klipper가 UART/SPI를 통해 온보드 또는 삽입형 TMC 드라이버를 초기화하려고 시도하여, 설정 오류, 드라이버 통신 오류 또는 모터가 정상적으로 작동하지 않는 문제가 발생할 수 있습니다.

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

# 외부 드라이버 사용 후에는 아래와 같은 TMC 설정을 삭제하거나 전체 주석 처리하세요.
#[tmc2209 stepper_x]
#uart_pin: PA10
#run_current: 0.8

문제 해결: 외부 드라이버 일반적인 문제 해결

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