Диагностика проблем с внешним драйвером

Эта страница предназначена для поиска и устранения неисправностей, возникающих после подключения внешнего драйвера, таких как отсутствие вращения, вращение только в одну сторону, вибрация, пропуск шагов, наклон модели и неисправности модуля повышения напряжения до 5 В.

Подключение и настройка: Руководство по использованию внешнего драйвера

Быстрая диагностика

Если наблюдаются следующие явления, они обычно связаны с типом модуля, уровнем сигнала, enable_pin, step_pulse_duration, полярностью импульса или порядком подключения проводов:

• Двигатель полностью не вращается
• Двигатель вращается только в одну сторону, команда реверса не действует
• Двигатель вибрирует, издает посторонние звуки или вращается в неправильном направлении
• Смещение печатаемой модели, расслоение
• Наклон модели, особенно нестабильное позиционирование после смены направления
• Ошибки в консоли после использования модуля повышения напряжения до 5 В или внешние признаки неисправности модуля
• В конфигурации все еще присутствует раздел конфигурации TMC для соответствующей оси

Отключение питания

Перед проверкой внешнего драйвера, модуля повышения напряжения до 5 В, разъемов, порядка подключения проводов или замены кабелей полностью выключите принтер и отключите его от источника питания. Не подключайте и не отключайте модуль повышения напряжения, сигнальные линии внешнего драйвера и не прикасайтесь к оголенным клеммам под напряжением.

Проверка остатков конфигурации TMC

При использовании внешнего драйвера для соответствующей оси необходимо оставить только конфигурацию [stepper_*]. Удалите или закомментируйте весь раздел конфигурации TMC для той же оси:

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

# Следующая конфигурация TMC больше не используется, удалите или закомментируйте весь раздел
#[tmc2209 stepper_x]
#uart_pin: PA10
#run_current: 0.8

Разделы конфигурации, которые необходимо проверить:

• [tmc2209 stepper_x]
• [tmc5160 stepper_x]
• [tmc2209 stepper_y]
• [tmc5160 stepper_y]
• [tmc2209 extruder]
• [tmc5160 extruder]

Если оставить конфигурацию TMC для соответствующей оси, Klipper продолжит попытки инициализировать этот TMC-драйвер, что может привести к ошибкам связи, ошибкам конфигурации или неработоспособности двигателя.

Проверка типа модуля и уровня сигнала

Существует два распространенных типа переходных модулей для внешних драйверов. Сначала определите, какой из них используется:

Тип модуля	Выходной уровень	Применение
Обычный сквозной модуль	Если плата выдает 3.3 В, модуль также выдает 3.3 В; если плата выдает 5 В, модуль также выдает 5 В	Подходит, когда уровень сигнала платы уже соответствует требованиям входа внешнего драйвера
Модуль повышения напряжения до 5 В	Если плата выдает 3.3 В, повышает до 5 В; если плата выдает 5 В, остается 5 В	Подходит, когда внешнему драйверу требуется вход 5 В, но сигнал драйвера платы составляет 3.3 В

Если внешний драйвер не может стабильно распознавать сигналы STEP, DIR или EN с уровнем 3.3 В, возможны такие проблемы, как отсутствие вращения двигателя, вращение только в одну сторону, неконтролируемое направление или периодический пропуск шагов. При использовании внешнего драйвера с платами серии D или C, если драйвер требует вход 5 В, следует использовать модуль повышения напряжения до 5 В; обычный сквозной модуль не повысит сигнал 3.3 В до 5 В.

Измерение низкого напряжения

При измерении низковольтных сигналов STEP, DIR, EN избегайте короткого замыкания соседних контактов щупами. Если вы не знакомы с методом измерения, сначала определите тип модуля по его модели, документации к плате и замене готового модуля, не прикасайтесь к оголенным клеммам.

Инструкция по тестированию модуля 5 В

Границы безопасности

Эта проверка предназначена только для пользователей, использующих модуль повышения напряжения до 5 В (платы серий D, C). Пользователи обычных модулей могут пропустить этот раздел.

Обычным пользователям не следует прикасаться щупами к модулю или оголенным выводам платы под напряжением. Электрическую диагностику оголенных выводов следует доверить службе поддержки или проводить лицам, имеющим опыт работы с электрооборудованием.

После установки модуля повышения напряжения до 5 В на плату не подключайте к нему внешний драйвер. Сначала выполните следующие шаги, чтобы убедиться в отсутствии явных неисправностей модуля, конфигурации и кабелей.

Добавление тестовой конфигурации

Добавьте следующую конфигурацию в файл printer.cfg, обратите внимание на изменение выводов на соответствующие выводы драйвера:

[output_pin STEP]
pin: PC14

[output_pin DIR]
pin: PC13

[output_pin EN]
pin: PC15

Описание выводов

• Замените PC14, PC13, PC15 в примере на фактические используемые выводы драйвера.
• Например, при использовании драйвера оси X найдите соответствующие номера выводов STEP, DIR, EN в принципиальной схеме платы.

Проверка модуля и кабелей при выключенном питании

1. Убедитесь, что направление установки модуля повышения напряжения до 5 В соответствует маркировке на плате и инструкции.
2. Убедитесь, что порядок подключения проводов EN, PUL, DIR, GND соответствует выбранному способу подключения.
3. Предпочтительно использовать готовые модули и кабели от производителя, не переделывайте их самостоятельно.
4. Временно не подключайте внешний драйвер, чтобы избежать его повреждения из-за неправильной конфигурации или порядка подключения.

Проверка программного вывода

1. Войдите в консоль в интерфейсе Mainsail или Fluidd.
2. Убедитесь, что внешний драйвер и другие исполнительные устройства не подключены, затем последовательно выполните следующие команды и проверьте, что консоль не выдает ошибок:

SET_PIN PIN=EN VALUE=1
SET_PIN PIN=EN VALUE=0
SET_PIN PIN=STEP VALUE=1
SET_PIN PIN=STEP VALUE=0
SET_PIN PIN=DIR VALUE=1
SET_PIN PIN=DIR VALUE=0

3. Если команда выдает ошибку, сначала проверьте соответствие имени вывода в printer.cfg и фактического драйвера.

Интерпретация результатов теста

Проверяемый пункт	Нормальный результат	Аномальный результат	Рекомендации по устранению
Направление модуля и порядок проводов	Соответствует маркировке на плате и инструкции	Обратное включение, несовпадение контактов или порядка проводов	Полностью обесточьте, затем установите заново или замените готовым кабелем
Команды консоли	Команда SET_PIN выполняется без ошибок	Вывод не существует или команда не выполняется	Проверьте конфигурацию выводов в printer.cfg
Внешний вид модуля/кабеля	Без нагрева, запаха, повреждений или ослабления	Нагрев, запах, повреждения, ослабление	Немедленно обесточьте, замените модуль или кабель

После успешной проверки

Убедившись, что внешний вид, порядок проводов и конфигурация в норме, сначала полностью обесточьте принтер, затем выполняйте подключение драйвера.

Метод определения вывода включения

Уровень сигнала Enable (EN) у внешних драйверов различается. Перед настройкой необходимо определить:

Ситуация подключения	Запись enable_pin	Пояснение
EN- подключен к сигнальной линии платы, драйвер включается низким уровнем	Loading...	Большинство внешних драйверов включаются низким уровнем, требуется добавить !
EN- подключен к сигнальной линии платы, драйвер включается высоким уровнем	Loading...	Немногие драйверы включаются высоким уровнем, ! не добавляется
EN+ подключен к общему плюсу/VCC, включен при подаче питания	Удалите всю строку enable_pin	Драйвер всегда включен, программное управление не требуется

enable_pin по умолчанию означает включение высоким уровнем. ! перед ним означает включение низким уровнем. Во многих внешних драйверах EN активен низким уровнем (Active Low); для таких драйверов обычно нужно писать enable_pin: !PA8; если драйвер активен высоким уровнем (Active High), пишут enable_pin: PA8.

step_pulse_duration и синхронизация направления

Klipper по умолчанию использует step_pulse_duration: 0.000002 (2 мкс) для драйверов, отличных от TMC. Этот параметр одновременно ограничивает ширину импульса STEP и задержку переключения направления DIR. Синхронизация DIR всегда привязана к фронту нарастания импульса STEP.

Если драйвер требует минимальной задержки не менее 10 мкс от фронта нарастания STEP до изменения DIR, необходимо установить:

step_pulse_duration: 0.000010

Рекомендации по выбору значения:

1. Обратитесь к параметрам Minimum Step Pulse Width или Direction Setup Time в документации внешнего драйвера.
2. Если присутствуют оба параметра, установите значение по большему из них, с небольшим запасом.
3. Если документация не указывает значения, начните с 0.000005 и постепенно увеличивайте для тестирования.

Устранение распространенных неисправностей

Смещение слоев / пропуск шагов

Возможная причина: Слишком короткое значение step_pulse_duration, из-за чего внешний драйвер не может надежно распознать импульс STEP.

Метод устранения:

1. Сначала попробуйте
   Loading...
2. Если проблема сохраняется, увеличьте до
   Loading...
3. Если все еще неэффективно, продолжайте увеличивать до
   Loading...
   или
   Loading...

После каждого изменения сохраните конфигурацию и перезапустите Klipper (FIRMWARE_RESTART), затем проверьте результат печати.

Наклон модели (аномалия при смене направления)

Возможная причина: Сигнал направления DIR нестабильно распознается внешним драйвером, или слишком короткое значение step_pulse_duration вызывает нестабильность синхронизации смены направления.

Метод устранения:

1. Проверьте правильность типа модуля, обратитесь к разделу Проверка типа модуля и уровня сигнала.
2. Если плата выдает 3.3 В, а драйвер требует вход 5 В, замените модуль на повышающий до 5 В.
3. При выключенном питании проверьте, подключен ли провод DIR к соответствующей клемме DIR драйвера.
4. Проверьте, соответствует ли вывод dir_pin фактическому выводу направления используемого драйвера.
5. Соответственно увеличьте step_pulse_duration, затем сохраните конфигурацию и перезапустите Klipper для тестирования.

Только однонаправленное вращение / Направление не контролируется

Возможные причины: Сигнал направления DIR не стабильно распознаётся внешним драйвером. Чаще всего это связано с несоответствием типа модуля, отсутствием повышения напряжения сигнала 3.3V, ошибкой в порядке подключения проводов DIR или неверной конфигурацией dir_pin.

Порядок проверки:

1. Убедитесь, что тип модуля корректен. Обратитесь к разделу Проверка типа модуля и уровня сигнала.
2. Если на материнской плате выходное напряжение составляет 3.3V, а драйвер требует 5V, замените модуль на повышающий до 5 В.
3. При отключённом питании проверьте, подключён ли провод DIR к соответствующему контакту DIR/PUL драйвера.
4. Сверьте, соответствует ли dir_pin фактическому контакту управления направлением используемого драйвера.
5. В зависимости от фактического направления добавьте или удалите ! перед dir_pin.

Двигатель не вращается / вибрация

Порядок проверки:

1. Убедитесь, что тип модуля корректен. Обратитесь к разделу Проверка типа модуля и уровня сигнала.
2. Убедитесь, что полярность enable_pin верна. Обратитесь к разделу Метод определения контакта включения.
3. Убедитесь, что конфигурация TMC для соответствующей оси удалена или закомментирована. Обратитесь к разделу Проверка остаточной конфигурации TMC.
4. Убедитесь, что step_pulse_duration увеличен.
5. Проверьте соответствие микрошага DIP-переключателей драйвера значению microsteps в Klipper.
6. При отключённом питании проверьте, соответствует ли порядок подключения проводов PUL/DIR/EN выбранному методу подключения.