Anycubic I3 Mega, TMC2130 Tutorial - Der Umbau

Bei den TMC2130 handelt es sich, im Vergleich z.B. zu den TMC2208, um Schrittmotortreiber, welche in beide Richtungen mit dem Mikrocontroller kommunizieren können. Die dafür nötige Variante, mit Anschluss an das SPI, wird hier beschrieben.

Die TMC2130 könnt ihr von diversen Anbietern beziehen. Unter anderen gearbest oder auch der Firma Watterott, von denen ich meine gekauft habe. Hierbei gibt es Varianten mit fertig gelöteten Stiftleisten und welche, bei denen diese noch nicht gelötet sind. Es empfiehlt sich hierbei die zweite Version zu kaufen, da die Stifte nicht alle in die gleiche Richtung zeigen dürfen. Solltet ihr dennoch die fertig gelöteten erwischt haben, könnt ihr diese natürlich auch nachträglich wieder entfernen. Da es selbst mit Entlötpumpe oder Entlötlitze schwierig ist alle 8 Pins komplett frei zu bekommen, kann man auch versuchen das schwarze Verbindungsstück vorsichtig von den Stiften zu ziehen. Damit können anschließend alle einzeln ausgelötet werden.

Ich verwende bei den nach oben gerichteten eine abgewinkelte Stiftleiste, womit es keine Probleme mit dem darüber befindlichen Lüfter gibt. Hierbei muss ich aber erwähnen, dass ich den Originallüfter gegen einen 60x60x15 mm ersetzt habe und somit etwas andere Platzbedingungen herrschen.

Der Halter wurde hierbei durch folgenden ausgetauscht:

https://www.thingiverse.com/thing:2764501

Nach unten zeigen die Pins:

GND, VIO, M1B, M1A, M2A, M2B, GND, VM

Dir, Step, En

Nach oben gerichtet:
SDO, CS, SCK, SDI, evt. Diag1 (optional)

Das Foto zeigt den E1 Treiber, bei dem aus Platzgründen jedoch gerade Stifte verwendet werden sollten.
Diag1, welcher nicht separat beschriftet ist, wird benötigt, wenn man SENSORLESS_HOMING verwenden möchte.
Darauf gehe ich später noch ein.
Wer es besonders kompakt haben möchte, kann auch komplett auf die Stiftleisten nach oben verzichten und die Drähte direkt auf die Treiberplatine löten. Man muss nur berücksichtigen, dass dann alle verbauten Treiber fest miteinander verbunden sind.

Jetzt sollte es in etwa so aussehen.

Vergesst nicht die Montage der Kühlkörper. Hierbei könnt ihr separat erhältliche Kühlkörper (z.B. die schwarzen) oder einfach die von euren alten Treibern verwenden. Mit einem ausreichend starken Lüfter direkt darüber sollten die ICs auch nicht überhitzen. Die Treiber laufen ja in der Regel weit unter ihrem maximal möglichen Strom und die TMC2130 verfügen zudem noch über eine Haltestromabsenkung, welche wiederum die Temperatur dieser und der Schrittmotoren reduziert.

Wie an den unter der Platine heraus schauenden Kabeln bereits zu erahnen, geht es weiter mit dem Anschluss der nach oben gelöteten Pins. Was die TMC2130 besonders von den TMC2208 unterscheidet, ist die Möglichkeit sie an das SPI anzuschließen.

Hierbei werden die SDO, SCK und SDI Pins jeweils parallel geschaltet. Bei den CS Pins benötigt jeder eine eigene Leitung.

Die nachfolgenden zwei Bilder sind aus einem Video von Thomas Sanladerer entnommen und veranschaulichen die Verkabelung.

Verwendet man weniger Treiber oder noch den E1, kann dieser Schaltplan einfach erweitert oder reduziert werden.

Der Anycubic i3 Mega hat hierbei jedoch den Nachteil, dass diese Pins vom Trigorila-Board bereits für das Display verwendet werden, weshalb wir hier etwas löten müssen. Bei den CS-Pins ist man relativ frei, da man nur einen ungenutzten Pin des Atmega benötigt, welcher anschließend in der FW als CS Pin definiert wird.

In meinem Fall habe ich alle Pins an die Unterseite, direkt unter der Aufsteckplatine, gelötet. Die SDO, SCK und SDI Pins könnte man aber auch einfach an die Oberseite dieser Platine löten. Eben wie es einem besser gefällt.

Da sie bei mir steckbar bleiben sollen, habe ich Buchsenleisten an die entsprechenden Pins gelötet.

Der ganze Spaß wird dann noch nach dem oben gezeigten Schaltplan verkabelt.

Hier sieht man auch nochmal den Grund, warum bei dem E0 Treiber keine gewinkelten Stiftleisten Anwendung finden.

Der Lüfter passt natürlich auch noch dazwischen.

Falls jemand für die X-Achse SENSORLESS_HOMING verwenden möchte, muss er noch die Diag1 Pins des entsprechenden Treibers anschließen. Ein einfacher und sehr schneller Weg ist hierbei direkt auf der Aufsteckplatine.

Ich verwende diese Funktion aktuell bei der X-Achse. Der Standard-Endschalter ist hierfür X_min. Vergesst nicht den bisherigen Endschalter ab zu klemmen, da dieser eine invertierte Logik besitzt. Ansonsten bewegt sich die X-Achse nur in eine Richtung. Zu den nötigen Marlin Einstellungen später mehr.

Wenn ihr den Drucker eh schon offen habt, könnt ihr beim Zusammenbauen auch gleich die Grundplatte umdrehen. Die fehlenden Aussparungen bei dem Trigorilla-Board-Lüfter sind nicht gerade förderlich für die Kühlung.


Zitat

Vielen Dank für die Erlaubnis an "Feal" dieses Tutorial auf 3DFans.de veröffentlichen zu dürfen. Solltet Ihr Fragen diesbezüglich haben, könnt Ihr Euch gerne in der "3D-Druck-Community.de" anmelden und diese dort stellen.


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