项目说明

可以用KLIPPER或malin固件的3D打印机九轴主板，初衷是想进一步降低3D打印机制作费用，又赶上星火计划，而且打印机主板对电路设计的要求还是比较具有挑战性，对代码开发则是不那么复杂。若要使用klipper固件需配合上位机使用

 

开源协议

GPL 3.0 

代码的开源与免费使用和引用、修改、衍生代码的开源与免费使用，但不允许修改后和衍生的代码做为闭源的商业软件发布和销售。

 

项目相关功能与特点

 

• 各端口ESD防护，步进电机反电动势保护；
• ARM-M4 180MHZ主控
• 可拔插保险管；
• 三个加热头和一个加热床，采用大功率MOSFET；
• 六路可控风扇（喉管/吹料），三路常开风扇（主板、驱动散热）；
• 风扇电压5V、12V、24V选择；
• 五路NTC100K测温；
• 支持PT100高温传感器
• X/Y/Z 限位，并额外预留两路限位；
• 九轴可更换步进电机驱动；
• 步进电机工作模式支持STEP/DIR标准模式、TMC UART模式、SPI模式；
• X、Y支持高压驱动（60V以内）；
• 板载32Kb EEPROM；
• 预留UART1用于串口屏或其它通信；
• 预留LCD屏幕接口；
• 支持外接U盘；
• 3DTOUCH 自动调平传感器接口；
• RST按键/BOOT0接口/SWD调试下载接口；
• TF卡座；
• 支持Klipper或Marlin固件；
• type-c通信接口；
• CAN通信接口；
• PROBE接近开关接口；
• RGB接口（支持电压选择）；
• 支持断点续打；
• 支持自动关机；
• 支持堵转检测（需使用支持堵转检测的驱动，例如TMC2209等）；
• 采用 Type-C 接口，支持联机打；
• 采用专用电源芯片，支持 24V 电源输入；
• 采用高性能 MOSFET 管，散热效果更好

 

 

项目属性

首次公开，未在其他比赛中获奖等

 

项目进度

2023年1月31日，PCB主体完工，等待打样验证

2023年5月21日，printer全中文注释完成，验证了可行性

 

设计原理

基于STM32F446ZET6的最高支持9路步进电机的3D打印机主板，可以支持全UART模式，klipper固件可进行在线编译，减少了修改固件代码时的繁琐过程

 

软件说明

附件printer为klipper主要配置文件，已进行全中文注释

 

主板参数

1）外观尺寸： 185*100mm
2）安装尺寸： 175*90mm
3）微处理器： ARM 32-bit Cortex™-M4 CPU
4）输入电压： DC24V
5）电机驱动器：可拔插驱动
6）电机接口：MOTOR0、MOTOR1、MOTOR2_1、MOTOR2_2、MOTOR3、
MOTOR4、MOTOR5、MOTOR6、MOTOR7、MOTOR8
7）温度传感器接口：T0、T1、T2、T3
8）显示屏：LCD12864、LCD2004 等
9）PC 通信接口：Type-C，方便插拔
10）拓展接口功能支持：断料检测，断电续打，打完关机，BL_Touch
等
11）支持文件格式： G-code
12）推荐软件：Cura、Simplify3D、pronterface、Repetier-host、
Makerwar

 

 

实物展示

使用注意事项

主板接线方法

一、主电源接线

二、步进电机跳线

1.STEP/DIR 模式

在使用 STEP/DIR 模式工作的驱动模块时，需要根据所使用的驱
动模块对应的细分表，用跳线帽来进行细分选择

注意：排针从左至右依次为
SLP，MS3，MS2，MS1。低电平接到下面两个排针，高电平接
到上面两个排针。如果使用 A4988 或者是 DRV8825 驱动，则
必须用跳线帽短接 RST 和 SLP 才能正常工作。

2、UART 模式
在使用 UART 模式工作的驱动时，需要按照上图中方式将排针用跳线
帽进行短接

3、SPI 模式
在使用 SPI 模式工作的驱动时，需要将排针的下中位置
分别用跳线帽进行短接。

三、风扇跳线

 

使用时根据风扇电压将上图中排针部分左右短接，接线端子为上负下正，切记不要接反，会烧风扇

四、使用堵转检测
堵转检测需要使用具有堵转检测功能的驱动模块，例如TCM2209、TMC2226 

使用时短接位于每个驱动下方的两个排针

五、固件烧录

使用ST-LINK将主板SWDIO\SWCLK链接，并链接电脑，若硬件无误，电脑上下载STM32CubeProgrammer，将模式改为ST-LINK，将附件中的文件导入刷写

六、注意事项

1) 通电前保证所有的线、跳线帽都正确无误的接插完整。
2) Type-c 接口不支持给外部设备供电。
3) 建议使用热床的功率小于 300W，使用大功率热床时，请使用外置
热床模块。
4) 实际引脚线序以 PCB为准

交流群：780283357