Mainboard tauschen (SKR V1.3)

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Dieses Set steht an in Kürze eingebaut zu werden.

Bitte schaut daher später nochmal rein.

Neues Mainboard

 

Hier folgt nun ein kleiner Überblick über die neuen Teile.

Das neue (32 Bit) Mainboard von Bigtreetech, das SKR V1.3:

Bigtreetech SKR V1.3 Mainboard

Dieses Board ist deutlich leistungsfähiger als das originale Anet Board, dass mit dem Anet E10 Drucker ausgeliefert wird.
Herzstück des neuen Boards ist der 32 Bit Prozessor von NXP, der LPC1768.

Auf dem Board selbst können 5 Treiberbausteine verschiedenster Art für die Steppermotoren aufgesteckt werden.
Für dieses Review habe ich mich für die Variante TMC2208 von Bigtreetech in der Version 2.1 entschieden.
Mittlerweile ist eine Version 3.0 erschienen und eine ganz neue Art TMC5160 V1.0.
Als ich meine Version 2.1 der TMC2208 bestellt habe, gab es die beiden neueren noch nicht.
Auf die Unterschiede möchte ich hier noch nicht eingehen, nur dass für mich die TMC5160 aktuell noch zu teuer wären und es sehr wenige Erfahrungen dazu gibt. Zumindest sollen jetzt 2 Modis parallel betrieben werden können, was mit den "kleineren" Chips nur entweder oder möglich ist und dieser Treiber kann höhere Ströme verkraften.
Wenn die TCM2208 ok sind, würde ich heute die Version 3.0 von Bigtreetech bestellen, da diese eine größere Kühloberfläche für die Kühlkörper bieten und technisch ein wenig aktueller sind.
Es spricht also nichts mehr für die alten TMC2208 V2.0 und sehr wenig (Preis ??) für die V2.1.

Zu beachten ist, dass der Anet E10 Drucker über 2 (!!) Z-Achsen verfügt (also 2 Steppermotoren bedient werden müssen).
Dafür gibt es 2 Möglichkeiten:

  1. Z1 an den Port Z der neuen Platine und Z2 an den Port E1 der neuen Platine
  2. Z1 und Z2 an den Port Z der neuen Platine mit einem sogenannten Y-Adapter

Die Platine soll beide Möglichkeiten unterstützen und diese müssen auch unterschiedlich konfiguriert werden.
Ich habe mich vorerst auf Variante 1 konzentriert, da der Platine kein Y-Adapter beilag.

E1 ist normalerweise der Port für einen zweiten Extruder, der hier eben für die zweite Z-Achse verwendet wird.
E0 bedient nach wie vor den normalen und am Anet E10 Drucker einzig vorhandenen Extruder.

Es ist eine Platine namens Bigtreetech Pro (V1.0 ??) von BIQU (Hersteller) angekündigt, die ganze 6 Ports bietet, womit man dann wohl sowohl zwei getrennte Z-Achsen bedienen kann, als auch einen zweiten Extruder für Zweifarbdruck.
Oder es könnten auch eine Z-Achse und drei Extruder denkbar werden. Da das Board anscheinend noch einige Monate bis zur Fertigstellung benötigt, soll das hier aber nur bei einer reinen Spekulation bleiben.

 

Als Nächstes folgen nun die oben erwähnten Treiberbausteine für die Steppermotoren TMC2208, hier im Bild die Version 2.1 von Bigtreetech:

TMC2208 V2.1 von Bigtreetechbtt tmc2208 bot sml

Diese Treiber zeichnen sich dadurch aus, dass sie sehr leise (ggü. den originalen von Anet) arbeiten und einen sogenannten UART Modus besitzen, bei der weitere Einstellungen über eine serielle Schnittstelle vorgenommen werden können, die sonst nur durch aufwändigere Modifizierungen oder gar nicht möglich wären. Zudem können diese Treiber bis zu 1/256 Schritte steuern, die originalen der Anet m.W. nur bis 1/16.

Das linke Bild zeigt die Platine von oben mit der Kühlfläche, auf der später der Kühlkörper geklebt wird, sobald die Platine eingesetzt wurde. Auf dem rechten Bild ist die Unterseite zu sehen und dort rechts oben ein kleiner Poti, der zum Einstellen der Betriebsspannung dient.

Die Treiber, die ich von Bigtreetech erhalten habe (Version 2.1) bieten mehrere Modis an, um angesteuert zu werden. Da der sogenannte UART Modus am flexibelsten erscheint, da er die meisten Einstellung über die Software erlaubt, werde ich diesen Modus auch nutzen und hier beschreiben.
Dieser Modus kommuniziert mit dem hier benutzen Mainboard per serieller Schnittstelle.
Vorteile sollen u.A. diese sein:

  • Motorstrom kann über die Firmware des Druckers eingestellt werden
  • Mikrosteps können über die Firmware eingestellt werden
  • Firmware kann zwischen stealthChop2 und spreadCycle umschalten (werde ich beides bald noch genauer beschreiben)
  • und einige andere Kleinigkeiten mehr

Das ist nur ein Teil der Vorteile und ohne Gewähr.

Jedoch MUSS für diesen Mode jeder Treiberbaustein umgelötet werden !!

Hiebei gilt zu beachten:
Diese Modifikation ist auf eigene Gefahr und ohne Gewähr auf eigenes Risiko durchzuführen !!
Ich übernehme keine Gewähr und keine Haftung für Schäden und/oder Datenverluste.
Zudem dürfte jedem klar sein, dass er damit jegliche Garantien und Gewährleistungen verliert, auch an dadurch im schlimmsten Fall zerstörten Zusatzteilen, wie dem Mainboard.

Um diese Modifikation durchzuführen, muss folgende Brücke auf den Treibern gelötet werden:

Loetbruecke TMC2208 fuer UARTLoetbruecke TMC2208 fuer UART geloetet

Im Internet fand ich verschiedene Angaben zur Lötbrücke. Auf Aliexpress zeigte man eine andere Brücke und einige Nutzer, die das bereits gelötet hatten, brachten sogar eine dritte Art ins Spiel, die ebenfalls funktionieren sollte (eine Brücke über drei Pins).
Ich habe mich hier auf die Variante konzentriert, die von den meisten erfolgreichen Lötern empfohlen wurde.

Auf dem oberen rechten Bild erkennt man nun die fertige Lötbrücke (Bild durch Draufklicken vergrößerbar).
Beim Löten ist unbedingt darauf zu achten, dass man keine anderen Lötpunkte erwischt oder wie bei mir, dass ein kleiner Lötspritzer an dem sehr naheliegenden Chip mehrere Beinchen miteinander verbindet. Sowas ist sehr nervig beim wieder Entfernen und erfordert eine ruhige Hand.
Für unerfahrene Löter eher nicht anzuraten und vielleicht fragt man jemanden, der bei so winzigen Strukturen bereits Löterfahrungen gesammelt hat.

Auf jeden Fall lieber das fertige Lötergebnis mit einer guten Lupe 3x kontrollieren, bevor man die Platinen einsetzt und das Mainboard in Betrieb nimmt !!

 

Bevor man die Treiberplatinen auf das Mainboard steckt, gilt es, das Mainboard vorab richtig zu Jumpern.
Hierzu halten wir uns an die originale Anleitung von Bigtreetech:

Auf der offiziellen Downloadseite von Bigtreetech auf GitHub kann man die Datei SKR V1.3-Instructions.pdf in englisch herunterladen.
Per Google findet man eine übersetzte deutsche Version.

Darin ist die Jumperung für verschiedene Modi der Treiberplatinen beschrieben.

Da ich aber zuerst das Mainboard am PC testen möchte, bevor ich es in den Drucker einbaue, wird die Stromversorgung vorübergehend auf USB geschaltet.
Dafür ist der entsprechende Jumper wie folgt zu stecken:

Power Jumper waehrend Test

Wichtig:
Diese Jumperstellung ist nur für den ersten Test der Einstellung der Treiber und NICHT für den späteren Betrieb !!
Hier wird das Mainboard ohne sonstiges Zubehör vorübergehend vom PC mit Strom versorgt.
Wenn der Test erfolgreich ist und das Mainboard am Drucker angeschlossen wird, muss der Jumper wieder umgesetzt werden !!

Nun geht es an die Einstellungen für den UART Modus der Treiberplatinen mit den TMC2208 Chips.
Die Jumperung für alle 5 Treiber sieht dann so aus:

Board Jumper fuer TMC2208

Mein Mainboard wurde mit einer Voreinstellung für TMC2130 im SPI Modus geliefert, daher unbedingt die Jumper kontrollieren und umstecken, falls es nicht passt.

Hier die Erklärung der vier oben gezeigten Punkte:

  1. Anders als im originalen Manual gezeigt, sind bei mir diese roten 2er-Pinleisten eingelötet. Dies sind KEINE Jumper !! Also nicht daran rumziehen, denn man zerstört damit das Mainboard. Wenn die Dinger da sind, alles gut, so lassen. Bei dem mir zur Anleitungserstellung vorliegenden Manual waren hier nur Lötpunkte.
  2. Auf diesem Block sind alle Jumper zu entfernen und zwar an allen 5 Stellen. Ich habe hier bildhaft nur einen Block markiert aber auf dem Bild sieht man alle Blocks leer.
  3. Die auf Position 4 gezogenen roten Jumper habe ich hier bei allen Stellen mit Punkt 3 gesteckt. Dabei handelt es sich um die UART Jumperplätze. Natürlich kann man hier die entfernten schwarzen Jumper stecken aber hier auf dem Bild sieht man die roten Jumper einfach besser.
  4. Hier müssen alle Jumper runter, da diese nur für eine andere Konfiguration gebraucht werden, also weg damit.

Nun wird sich der eine oder andere fragen, warum nun die Bigtreetech TMC2208 Treiberplatinen für den UART Modus gelötet werden müssen, obwohl auf dem Mainboard Jumper vorhanden sind ?!?!
Dies liegt zum einen daran, dass die Jumperung auf dem Mainboard die frühere extra hinzuzufügende Verkabelung ersetzt hat (man hat das also per Leiterbahnen und Jumper einstellbar gemacht), zum anderen ist die Löterei auf den Treiberplatinen unabhängig vom zuvor genannten. Hier wird eben der UART Modus unabhängig von der Mainboardjumperung aktiviert. Sicherlich hätte der Hersteller der Treiberplatinen auch einen Jumper anbringen können aber er wird schon seine Gründe haben, warum er dies nicht so realisiert hat.
Auf jeden Fall sind beide Maßnahmen nötig, um die Treiberbausteine per UART Modus zu betreiben.

 

Fortsetzung folgt.

 

Hier geht es zurück zur Modifikationsübersicht.

 

 

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