M8P V2.0¶
产品简介¶
BIGTREETECH MANTA M8P V2.0主板是深圳市必趣科技有限公司3D打印团队针对Klipper固件研发的32位打印机主板,插上核心板即可运行Klipper固件,大大简化了主板与树莓派的连接,也大大节省了机箱中的安装空间,主板上预留BTB座子,让客户可以选择使用CM4、CB1或其它方案,解决当下CM4昂贵的问题。
产品特点¶
- 采用32位主频550 MHz的ARM Cortex-M7系列STM32H723ZET6主控芯片;
- 电源芯片采用TPS5450-5A,支持DC12/24V电源输入,该芯片输出电流高达5A,峰值可达6A,完美支持树莓派供电;
- 主板预留BOOT按键,用户可以通过DFU方式更新主板引导程序;
- 增加热敏电阻部分的保护电路,避免因热床或者加热棒漏电导致主控芯片烧毁;
- 数控风扇24V、12V、5V电压可选,省去客户外接变压模块的操作,从而减少主板损坏几率;
- 热敏电阻可通过跳线选择上拉电阻值,以此方式支持PT1000,而不需外接模块,方便客户DIY使用;
- 可通过SD卡升级MCU固件,也可通过Klipper的make flash命令通过DFU更新MCU固件;
- 主板与核心板使用BTB的连接方式,可以使用CM4、CB1等核心板方案;
- 板载TMC驱动的SPI和UART工作模式,板载DIAG功能引脚,只需通过简单的拔插跳帽即可使用;
- 预留接口:断料检测、打完关机、BLTouch、RGB、I2C、舵机接口、5V断电检测等;
- 采用高性能MOSFET管,减少发热量;
- 采用可更换的保险丝,方便更换;
- 预留三路四线风扇接口,且可用于接水冷装置;
- 预留接近开关接口,支持NPN和PNP型选择,(24V,12V,5V)电压可选;
- 预留SPI拓展接口,供使用Klipper固件的客户外接加速度传感器来进行加速度补偿。
产品参数¶
外观尺寸 | 170 x 102.7mm. |
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安装尺寸 | 见BIGTREETECH MANTA M8P V2.0-SIZE-top.pdf |
微处理器 | ARM Cortex-M7 STM32H723ZET6 550MHz |
驱动输入电压 | 24V,HV(24-60V)可选 |
主板输入电压 | VIN=DC12V or DC24V |
热床输入电压 | BED IN=DC12V or DC24V |
逻辑电压 | DC3.3V |
加热接口 | 热床(HB)、加热棒(HE0,HE1,HE2,HE3) |
热床端口最大输出电流 | 10A,峰值10.5A |
加热棒端口最大输出电流 | 5.5A,峰值6A |
风扇接口 | 5路两线数控风扇(FAN0,FAN1,FAN2,FAN3,FAN4),1路Pi FAN,2路四线数控风扇(FAN5,FAN6),1路常开风扇,其中数控风扇电压(5V,12V,24V)可选 |
风扇接口最大输出电流 | 1A,峰值1.1A |
加热棒 + 驱动 + 风扇的总电流 | 小于12A |
拓展接口 | BLTouch(Servos、Probe)、舵机、断料检测、5V断电检测、PS-ON、I2C、RGB、SPI、TFT、EXP、CAN等 |
电机驱动 | 支持TMC5160、TMC2209、TMC2225、TMC2226、TMC2208、TMC2130、ST820、LV8729、DRV8825、A4988等 |
驱动工作模式支持 | SPI、UART、STEP/DIR |
电机驱动接口 | Motor1,Motor2,Motor3(双电机接口),Motor4,Motor5,Motor6,Motor7,Motor8总共8路 |
温度传感器接口 | 5路100K NTC,其中4路为NTC与PT1000可选端口 |
显示屏 | SPI触摸屏、LCD显示屏 |
PC通信接口 | Type-C,方便插拔 |
功能接口 | Cartesian、Delta、Kossel、Ultimaker、CoreXY |
推荐软件 | Cura, Simplify3D, Pronterface, Repetier-host, Makerware |
产品尺寸¶
外设接口¶
接口示意图¶
Pin脚说明¶
接口介绍¶
USB供电¶
M8P主板上电之后,板子左下角的灯会亮起,表示供电正常。板子中部的VUSB是电源选择端,仅当使用USB给主板供电或需通过USB向外供电时,才需要使用跳帽将它短接。
步进电机驱动¶
普通的STEP/DIR(STANDALONE)模式
例如:A4988、DRV8825、LV8729、ST820等,根据驱动细分表来选择跳帽短接MS0-MS2。
注:若使用A4988或DRV8825,则必须用跳帽短接RST和SLP才能正常工作。
更多细节请点击: https://bigtreetech.github.io/docs/Tutorials.html
TMC驱动的UART模式¶
例如:TMC2208、TMC2209、TMC2225等,每个轴使用一个跳帽短接图中红框位置即可,细分和驱动电流通过固件进行设置。
TMC驱动的SPI模式¶
例如:TMC2130、TMC5160、TMC5161等,每个轴使用四个跳帽短接图中红框位置即可,细分和驱动电流通过固件进行设置。
TMC驱动的DIAG(Sensorless Homing)¶
如图示位置,使用Sensorless Homing功能时就插上跳帽,不使用则不插,无需剪断驱动的DIAG引脚。
驱动电压选择¶
BTB座子安装核心板¶
M8P+CM4:注意方向,如下图所示
M8P+CB1:注意方向,如下图所示
数控风扇的电压选择¶
通过跳帽来设置输出电压为5V,12V或是24V。
注意:选择电压前请确认清楚风扇支持的电压为哪一档,因为选错导致的风扇烧毁,我司不与承责
100K NTC 或PT1000设置¶
使用100K NTC热敏电阻时,无需插入跳线帽,此时TH0-TH3的上拉电阻为4.7K 0.1%。使用PT1000时,需使用跳帽短接下图红框中的两Pin,并联了4.12K 0.1%电阻,此时TH0-TH1的上拉电阻为2.2K。
注意:此种方式读出的温度精度会比MAX31865差很多
BLTouch接线¶
打完关机模块(Relay V1.2)接线¶
EXP与MINI12864 V2.0屏的接线¶
RGB接线¶
舵机接线¶
I2C接线(温湿度传感器)¶
DSI连接及CSI连接¶
接近开关的连接¶
常开(NPN型),不用通过跳线帽短接,如下图24V为例:
常闭(PNP型),需要将跳线帽短接,如下图24V为例:
数控风扇功能,需要将跳线帽短接,如下图24V为例:
四线数控风扇及水冷装置的连接¶
(下图以24V为例)
树莓派CM4使用步骤¶
下载系统镜像¶
如果使用CM4核心板,可直接下载Fluidd、Mainsail的镜像安装,也可以从树莓派官网下载纯净的系统镜像自行安装。 Fluidd: https://github.com/fluidd-core/FluiddPI/releases Mainsail: https://github.com/mainsail-crew/MainsailOS/releases 树莓派官网系统镜像: https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems (CM4与标准的树莓派3B、4B等的使用方法略有区别,CM4需要参照系统设置部分启用系统的USB、DSI等接口)
下载并安装Raspberry Pi Imager¶
下载并安装树莓派官方的烧录软件: https://www.raspberrypi.com/software/
烧录系统¶
CM4 LITE版本(Micro SD卡)
1、将Micro SD卡通过读卡器插入到电脑。
2、选择系统。
3、选择“用户自定义”,然后选择下载到电脑中的镜像。
4、选择“用户自定义”,然后选择下载到电脑中的镜像。
5、“使能SSH”然后点击“保存”,此界面中还有其他的功能可以设置,请根据自己的需求自行修改。详情如下: Set hostname: raspberrypi.local //自定义主机名,默认为raspberrypi.local Enable SSH Set username and password // 自定义用户名和密码,默认用户名:pi 密码:raspberry Configure wireless LAN // 自定义wifi名称和密码
6、选择待烧录的Micro SD卡(烧录镜像会将Micro SD卡格式化,千万注意不要选错盘符,否则会将其他存储上的数据格式化),点击“烧录”。
7、等待烧录完成。
CM4 eMMC版本¶
注意eMMC版本不会运行Micro SD卡中的系统
1、安装rpiboot 软件
Windows系统下载安装: http://github.com/raspberrypi/usbboot/raw/master/win32/rpiboot_setup.exe Mac和Linux系统参考此处安装: https://github.com/raspberrypi/usbboot#building
2、将拨码开关的4(USBOTG)、3(RPIBOOT)拨到ON进入BOOT模式
3、将Type-C 插到电脑的USB端口(为了避免出现电脑USB供电不足导致的问题,推荐使用外部24V电源给主板供电),运行 sudo ./rpiboot(Mac/Linux)或者Windows上的rpiboot.exe,然后CM4的eMMC就会被电脑识别为一个大容量存储设备(如果此时rpiboot报错,可以尝试重新拔插一下USB)
4、使用Raspberry Pi Imager软件烧录系统镜像,烧录的步骤与LITE版本的完全相同。
5、烧录完成后,断电后将拨码开关的4(USBOTG)、3(RPIBOOT)拨回到OFF,重新上电后进入正常工作模式。
系统设置(CM4)¶
USB 2.0 Hub端口¶
MANTA M8P板载了USB 2.0 Hub,为了节省功耗,CM4的USB端口默认是被禁用的,如果需要启用,需要在config.txt文件中添加以下内容:
dtoverlay=dwc2,dr_mode=host
DSI1显示¶
默认的显示接口是HDMI,MANTA M8P引出的DSI接口为DSI1,需要下载DSI1的驱动,在命令行输入以下内容:
下载完此驱动后重新启动,DSI接口上的屏幕即可正常显示,如果想要使用HDMI接口需要删除下载的 /boot/dt-blob.bin 驱动然后重新启动,HDMI即可正常输出。
CSI1摄像头¶
4.4.2中下载的DSI1驱动也带有了CSI1的驱动,如果不想安装DSI1的驱动,只想安装CSI1的驱动,在https://datasheets.raspberrypi.com/licence.html找到想使用的驱动,下载到CM4的boot文件夹中并重命名为 dt-blob.bin,然后参考此处设置使用即可 https://projects.raspberrypi.org/en/projects/getting-started-with-picamera/
BIGTREETECH CB1使用步骤¶
下载系统镜像¶
如果使用CB1核心板,只能下载安装我们提供的系统镜像: https://github.com/bigtreetech/CB1/releases
下载并安装Raspberry Pi Imager¶
下载并安装树莓派官方的烧录软件https://www.raspberrypi.com/software/ CB1的系统镜像也可使用此软件烧录
烧录系统¶
1、将Micro SD卡通过读卡器插入到电脑。
2、选择系统。
3、选择“用户自定义”,然后选择下载到电脑中的镜像。
4、选择待烧录的Micro SD卡(烧录镜像会将Micro SD卡格式化,千万注意不要选错盘符,否则会将其他存储上的数据格式化),点击“烧录”。
5、等待烧录完成
设置WIFI¶
注意:如果使用网线连接,请跳过此步骤
CB1无法像CM4那样直接使用Raspberry Pi Imager软件设置WIFI名称和密码。系统镜像烧录完成后,Micro SD卡会有一个被电脑识别的FAT32分区,此分区下有个名为"system.cfg" 的配置文件
用记事本打开,将WIFI-SSID替换为实际的WIFI名称,PASSWORD替换为实际的密码
配置主板¶
ssh软件连接设备
1、安装ssh软件Mobaxterm: https://mobaxterm.mobatek.net/download-home-edition.html
2、将MicroSD卡插到MANTA M8P,通电后等待系统启动,大概1~2分钟。
3、设备连上WIFI或者插上网线后,会被自动分配一个IP。
4、进入路由器管理界面找到设备的IP。
5、或者使用https://angryip.org/ 工具,扫描当前局域网下的所有IP地址,并使用主机名重新排序,找到主机名为Fluidd,Mainsail,BTT-CB1的设备,如下图所示。
6、打开已经安装的Mobaxterm软件,点击“Session”,在弹出的窗口中点击“SSH”,在Remote host一栏中输入设备的IP地址,点击“OK”(注意:电脑和设备必须要在同一个局域网下)
7、输入登录名和登录密码进入SSH终端界面 CM4: 登录名 login as: pi 密码: raspberry CB1: 登录名 Login name: biqu 密码: biqu
编译MCU固件¶
1、ssh连接到设备后,在命令行输入: cd ~/klipper/ make menuconfig 使用下面的配置编译固件(如果没有下列选项,请更新Klipper固件源码到最新版本)
- [*] Enable extra low-level configuration options
- Micro-controller Architecture (STMicroelectronics STM32) --->
- Processor model (STM32H723) --->
- Bootloader offset (128KiB bootloader (SKR SE BX v2.0)) --->
- Clock Reference (25 MHz crystal) --->
- Communication interface (USB (on PA11/PA12)) --->
2、配置选择完成后, 输入 q
退出配置界面,当询问是否保存配置是选择 "Yes"
3、输入make编译固件,当make执行完成后会在设备的home/pi/kliiper/out文件夹中生成我们所需要的klipper.bin
固件,在ssh软件左侧可以直接下载到电脑中
更新固件¶
SD卡更新
1、1.将klipper.bin重命名为“firmware.bin”,复制到SD卡根目录,将SD卡插到MANTA M8P的SD卡槽,单击reset按钮,或者重新上电,固件会自动更新,更新完成后SD卡中的“firmware.bin”会被重命名为“FIRMWARE.CUR”。
2、在命令行输入:ls /dev/serial/by-id/查询主板的ID来确认固件是否烧录成功,如果烧录成功了会返回一个klipper的设备ID,如下图所示
复制保存此ID,配置文件中需要设置此ID
DFU更新¶
如果 ls /dev/serial/by-id/ 能够找到MCU的klipper设备ID,可以直接输入
烧录固件(注意:将/dev/serial/by-id/xxx更换为上一步中查询到的实际的ID)
烧录完成后会有dfu-util: Error during download get_status错误信息,忽略即可
配置Klipper¶
1、在电脑的浏览器中输入树莓派的IP访问,如下图所示的路径中下载名为“generic-bigtreetech-manta-m8p-V2_0.cfg”的参考配置,如果找不到此文件,请更新Klipepr固件源码到最新版本,或者到GitHub下载:
https://github.com/bigtreetech/Manta-M8P
2、将主板的配置文件上传到Configuration Files中;
3、将配置并在“printer.cfg”文件中添加此主板的配置
[include generic-bigtreetech-manta-m8p-V2_0.cfg]
4、4.将配置文件中的ID号修改为主板实际的ID
5、按照下方链接的说明配置主板的具体功能:
https://www.klipper3d.org/Overview.html
V2.0版本升级说明¶
- 主控改为使用ARM Cortex-M7 STM32H723ZET6 550MHz;
- 增加接口:舵机接口,I2C接口,5V电压检测口,TFT接口等拓展接口;
- EXP1+EXP2更改为FPC插座形式;
- USB接口输出电流增大;
- 5V电路增加大电容储能,特别是在核心板5V输入口,防止CM4启动瞬间电流过大导致5V供应断裂现象出现;
- 更换12V电源方案,增大输出能力的同时提高抗性;
注意事项¶
- 除了HDMI、USB、网口之外的所有的拔插操作请在断电的情况下进行,包括启用eMMC烧写功能。
- 注意CM4和CB1的散热问题。如果运行的应用消耗的系统资源过多,发热会比较严重。