3D打印机klipper控制板 Mini E3S6 - 嘉立创EDA开源硬件平台

项目背景

   玩3D打印机真是很上瘾，上个项目装了一台Voron 0.1机器，配套4轴控制板：https://oshwhub.com/xiao5333/SKR-MINI-E3V2-v0-1

     有很多人装3D打印机是为更方便快速打印结构件，可也有很多人在装3D打印机过程中沉迷其中，忘了初衷。 一直装机一直爽，很不幸我就是……

      之前玩了一段时间marlin固件控制板，调个参数或改个配置都要求重新编译固件，真的很麻烦。后面会把我画的小蜜蜂ESP32控制板PCB文件进行开源。目前优秀的开源3D打印机基本都是双Z轴或三Z轴，加上XY轴和挤出机，6轴控制板是最低要求。基于上次开源的4轴控制板，释放显示屏接口，重新分配引脚，带来了这次开源的6轴3D打印机控制板——Mini E3S6。

     它可以适配I3架构或CoreXY架构双z轴双限位机型，适配除Voron2.4外所有Voron机型（Voron官网链接），或其它三z轴及以下机型。具备完善的电路保护，最重要的是它的尺寸控制在10*5.5cm，使用专业版JLC EDA设计，你懂得。

Mini E3S6 规格

• MCU：STM32F103RCT6/GD32F103RCT6；
• 电源输入：12V/24V （未插入步进电机驱动模块时电路防反接保护）；
• 各端口ESD防护，步进电机反电动势保护；
• 可拔插保险管；
• 一个加热头和一个加热床，采用大功率MOSFET；
• 2路可控风扇（喉管/吹料），一路5V风扇（驱动器散热）；
• 4路NTC100K测温；
• X/Y/Z1/Z2 限位；
• 6轴可更换步进电机驱动，STEP/DIR标准模式，其中X/Y/E0轴可以使用TMC UART模式；
• 板载32Kb EEPROM；
• 预留UART1用于串口屏或其它通信；
• 3DTOUCH 自动调平传感器接口；
• RST按键/BOOT0接口/SWD调试下载接口/SPI接口
• TF卡座；
• 支持Klipper或Marlin固件（后期有需求再提供，目前不想搞）。

Mini E3S6 使用说明

1. PCB尺寸10*5.5cm，4层板，可以直接JLC下单。目前STM32F103RCT6芯片很贵，可以使用GD32F103RCT6进行替代，可以把电路板成本控制在80元内；
2. 焊接完成后首先烧录Klipper固件（附件提供2022年7月编译的固件），推荐请使用官方教程生成最新不带Bootloader的固件通过SWD接口或UART1烧入，Bootloader请自行研究，目前已知GD32F103RCT6不支持HID DFU模式；
3. 配置步进电机驱动器（4988、8825、8729、TMC2208、TMC2209、TMC2225、TMC2226等）

       控制板背面的跳线用于设置STEP/DIR标准步进电机驱动的细分设置（如A4988，短接对应3个跳线为16细分），全部使用标准模式驱动器就短接所有的0402 0R跳线，H5不短接。

      其中X/Y/E0轴可以使用TMC UART模式，Z1/Z2/Z3必须使用STEP/DIR标准模式，配置如下图所示：

Mini E3S6 测试进度（随时更新）

1. 使用STM32F103RCT6 MCU，与Klipper上位机连接已测试；
2. 热敏接口测试已通过；
3. 限位接口测试已通过；
4. X/YZ1/Z2/Z3/E0步进电机驱动已测试；
5. 挤出头/热床控制已测试；
6. 风扇控制已测试； 
7. SPI接口已测试，使用ADXL345加速传感器；
8. 3DTOUCH接口已测试，接口连接Voron TAP调平输出和WS2812LED输出；
9. 已装机测试，驱动板正常

20220812：

      附件增加Klipper配置文件，请按需修改；

20230515：

      附件增加导轨支架安装打印件；

      更新Klipper配置文件，默认打印机Voron三叉戟 350尺寸，使用Voron TAP调平

注明事项：

      1. 电源接口插座是螺丝紧固，容易造成焊盘脱离，建议使用拔插式接线端子座，推荐型号WJ2EDGRC-5.08-2P；

      2. XYZ轴使用UART模式时，Z 、Z1、 Z2如同时使用有UART功能的驱动器模块会有冲突，建议使用A4988等无UART功能的驱动器模块，或把驱动模块的第5脚（UART引脚）去除再插入；

      3. 3DTouch接口可以连接其它传感器，但要注意电平为3.3V，不要过压使用。