BTT SKR MINI E3 V3: Análisis y guía completa de esta nueva revisión

Si la electrónica SKR MINI E3 V2 ya la consideramos como una de las mejores placas de su formato, la nueva SKR MINI E3 V3 no solo no defrauda con las mejoras introducidas, sino que le da una vuelta de tuerca creando una placa con una estética espectacular que te van a dar ganas de dejar la electrónica a la vista.

Y en el artículo de hoy hablaremos un poquito sobre ellas, sus principales novedades respecto a versiones anteriores y como no, su configuración con diferentes firmwares.

Introducción

Cabe recordar que todas las placas de la gama E3 están especialmente diseñadas para el uso y/o reemplazo de la electrónica de impresoras Creality Ender 3 o Creality Ender 5.

Aunque pueden ser utilizadas sin problema alguno en otras impresoras atendiendo al cableado y características específicas de cada una.

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¿Donde comprar la BTT SKR MINI E3 V3?

Puedes adquirir la BTT SKR MINI E3 V3 en diferentes marketplaces y tiendas de internet. Por aquí os dejamos algunos enlaces directos.

Si los utilizas, el precio del producto será el mismo que si accedes de manera habitual, pero a 3DWork le quedará una pequeña comisión. Algo que nos ayudará a soportar el proyecto y continuar generando contenido.

BTT SKR MINI E3 V3

Como alternativa, tambien puedes utilizar nuestro buscador de productos para impresión 3D Markets.sx, donde con una sola búsqueda se te mostrará precios de diferentes marketplaces (Amazon, Aliexpress, Banggood, etc.)

Novedades BTT SKR MINI E3 V3

En esta nueva revisión de la gama SKR MINI E3 podremos encontrar una serie de mejoras a nivel de características muy interesantes además de a nivel visual que seguro que van a crear tendencia en futuras placas.

Os dejamos por aquí con un video introductorio por parte de Bigtreetech bastante interesante:

Como mejoras más destacables cabría citar lo siguiente:

  • Nuevo disipador para drivers y electrónica: El cual es de una alta calidad y visualmente impactante, ofreciéndonos un excelente acabado de la placa.
  • MCU y EEPROM: ARM Cortex-M0+ STM32G0B1RET6 de 32b a 64 Mhz y 512KB Flash mejorando revisiones previas, además de incluir una EEPROM en placa 24C32 de 4KB
  • Ventiladores: Añaden un tercer ventilador gestionable para un óptimo rendimiento
  • Firmware 3D: Bigtreetech desde su Github añadió soporte tanto para Marlin como para Klipper
  • Protecciones extras: Nuevas y mejores protecciones en termistores y conectores de ventiladores
  • Conexión mejorada: Utilización de Micro USB en lugar del ya antiguo Mini USB
  • Bus SPI: Opción de usar 3.3v para la salida SPI

Esquemas/Diagramas

Os adjuntamos los esquemas y diagramas de la SKR MINI E3 V3:

Expansión/Mejoras

La SKR MINI E3 V3, al igual que el resto de la gama MINI E3 de Bigtreetech, cuenta con múltiples conectores dedicados para mejorar y expandir sus funcionalidades mejorando nuestra impresora con sensores de nivelación, de filamento, módulos relé, módulos UPS, tiras leds Neopixel o RGB, etc…

A continuación os adjuntamos detalles de algunos de ellos:

Una gran mejora para nuestras impresoras que nos pueden facilitar tener una primera capa lo más perfecta posible es la instalación de un sensor de nivelación como el BLTouch por ser uno de los más versátiles.

Tienes información detallada en nuestra guía de Bltouch.

Nos aporta un control del encendido o apagado de nuestra máquina de forma controlada, como por ejemplo apagar esta una vez finalizada la impresión.

Al igual que el módulo relé el UPS nos permite realizar un apagado de emergencia correcto sobretodo si usamos PLR (Power Loss Recovery)/restauración de impresión ante cualquier fallo de corriente.

Podéis encontrar más información detallada en la siguiente guía.

Aunque no es una mejora directamente en el uso de la impresora, si que es muy útil la inclusión de una tira led controlable ya sea como iluminación de la zona de impresión así como la gestión de eventos.

Os animamos a revisar la guía de Neopixel donde encontraréis más información detallada.

En el caso que usemos muchos componentes externos usando el bus de 5V de la placa, y en especial en el caso de usar tiras leds, es aconsejable la instalación del módulo Bigtreetech DCDC 5V.

Para su uso/configuración disponemos de un jumper:

Ubicación del jumper si usamos el módulo Bigtreetech DCDC.

En el caso que no dispongamos de el y usemos los 5V de la placa:

Ubicación del jumper si NO usamos el módulo Bigtreetech DCDC.

Firmware

Como casi todas las placas de Bigtreetech, estas prestan especial atención a la máxima compatibilidad y soporte con los firmwares más populares.

Y aunque la electrónica BTT SKR MINI E3 V3 está enfocada principalmente como sustitución de placas originales de las Creality Ender 3 o Creality Ender 5, en esta ocasión Bigtreetech muy acertadamente ha añadido soporte directo para Klipper en su repositorio de Github, una estupenda noticia sin duda alguna.

Marlin

Os aconsejamos seguir nuestra guía para «cocinar» vuestro propio Marlin que tenemos en la sección /Marlin de nuestro bot de ayuda en Telegram @ThreeDWorkHelpBot

Podéis encontrar las fuentes del firmware oficial aquí.

Como ya hemos comentado esta placa está por defecto pensada para usar en una Ender 3 o 5 y Bigtreetech nos facilita los firmware Marlin para estas máquinas ya pre compilados.

Ender-3 firmware Marlin pre compilado

Ender-5 firmware Marlin pre compilado

Los nombres de los firmware tal como se descargan tienen que ser renombrados a firmware.bin si no tiene ya ese nombre antes de ser copiadas a la SD para actualizar.

En el caso que queráis usarla para otra máquina diferente os aconsejamos pasar por la guía para «cocinar» vuestro propio Marlin, ya sea usando como base los preconfigurados de vuestra impresora o quizás mejor usando los pre configurados para una Ender 3 5 con esta placa y adaptando las características de nuestra máquina.

De todas formas a continuación haremos un repaso específico para estos casos.

Configuración de Marlin para SKR MINI E3 V3

Básicamente deberemos ajustar los 3 ficheros de Marlin que se suelen utilizar para tal menester. Así que a continuación os aconsejaremos los valores a ajustar:

La versión oficial estable de Marlin no soporta de forma nativa esta nueva placa. Si que es soportada por la versión bugfix, pero no es aconsejable usarla.
No obstante, si deseas utilizarla puedes copiar en el firmware version estable variant_MARLIN_STM32G0B1RE.cpp, variant_MARLIN_STM32G0B1RE.h, ldscript.ld, PeripheralPins.c del link anterior ubicados en el path buildroot/share/PlatformIO/variants al directorio de librerías de nuestra máquina en C:\Users\Administrator.platformio\packages\framework-arduinoststm32\variants\STM32G0xx\G0B1R(B-C-E)(I-T)xN_G0C1R(C-E)(I-T)xN para el caso de Windows y le añadirá soporte.

Platformio.ini

En este fichero deberemos indicar el chipset que tiene nuestra placa por lo que deberemos buscar en el inicio del fichero el valor «env_default» y cambiarlo por el siguiente:

default_envs = STM32G0B1RE_btt
/Marlin/configuration.h

Os aconsejamos añadir un comentario a cualquier linea que modifiquemos ya que después nos será mucho mas sencillo encontrar nuestras modificaciones. Para ello podemos añadir:

En el caso que no tenga un comentario ya la linea
... // 3DWORK 
En el caso que ya tenga un comentario
... // 3DWORK ...

Comenzaremos por configurar correctamente los SERIAL y BAUDRATE para esta máquina, algo clave para el correcto funcionamiento de nuestra conexión TFT, USB o WIFI.

#define SERIAL_PORT 1 // 3DWORK E3v3
...
#define BAUDRATE 115200 // 3DWORK E3v3
...
#define SERIAL_PORT_2 -1 // 3DWORK E3v3

Ahora definiremos nuestro MOTHERBOARD el cual al igual que hicimos el platformio.ini nos indica el tipo de chipset que lleva nuestra placa y que permite a Marlin usar una configuración de pines u otra.

#ifndef MOTHERBOARD
  #define MOTHERBOARD BOARD_BTT_SKR_MINI_E3_V3_0 // 3DWORK E3v3
#endif

Definiremos el número de extrusores y diámetro del filamento que usa nuestra impresora que básicamente indica el diámetro del mismo. Normalmente las impresoras usan filamento de 1.75mm aunque otra medida más o menos estándar es 3mm.

// This defines the number of extruders
// :[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
#define EXTRUDERS 1

// Generally expected filament diameter (1.75, 2.85, 3.0, ...). Used for Volumetric, Filament Width Sensor, etc.
#define DEFAULT_NOMINAL_FILAMENT_DIA 1.75

Termistores, en estas variables indicaremos que termistores tenemos. Os aconsejamos que identifiques cuál es el tuyo o en su defecto uses uno de valor 1 que suele ser el más normal.

Es importantísimo indicar el tipo de thermistor adecuado para que las medidas que Marlin recibe sean las correctas para evitar problemas de extrusión y/o fallos de lecturas.

En el caso que queramos desactivar o activar la cama caliente comentaremos o activaremos el thermistor de la cama. De esta forma indicamos a Marlin si dispone o no cama caliente.

En nuestro ejemplo y para esta placa usaremos un hotend y una cama caliente con un sensor de temperatura estándar.

#define TEMP_SENSOR_0 1 // 3DWORK E3v3 TE0
#define TEMP_SENSOR_1 0 
#define TEMP_SENSOR_2 0 
#define TEMP_SENSOR_3 0
#define TEMP_SENSOR_4 0
#define TEMP_SENSOR_5 0
#define TEMP_SENSOR_6 0
#define TEMP_SENSOR_7 0
#define TEMP_SENSOR_BED 1 // 3DWORK E3v3 TB
#define TEMP_SENSOR_PROBE 0 
#define TEMP_SENSOR_CHAMBER 0
#define TEMP_SENSOR_COOLER 0
#define TEMP_SENSOR_BOARD 0
#define TEMP_SENSOR_REDUNDANT 0

PID, otra parte muy importante es el PID del que podéis obtener más información detallada en la sección /Calibración/Calibración Inicial de nuestro bot de ayuda en Telegram @ThreeDWorkHelpBot o en nuestra guía de calibración.

Básicamente el PID ayuda a que Marlin controle de forma adecuada la temperatura sin tener grandes fluctuaciones.

#define PIDTEMP // 3DWORK PID
#define PIDTEMPBED // 3DWORK PID

ENDSTOPS o finales de carrera, es importante verificar cuando realizamos un cambio de electrónica y encendemos por primera vez que la lógica de los finales de carrera es la correcta usando el comando M119 desde un terminal como Pronterface.

Esto es OPEN en estado normal y TRIGGERED cuando están pulsados. Podremos invertir esta lógica cambiando:

#define X_MIN_ENDSTOP_INVERTING false // Set to true to invert the logic of the endstop.
#define Y_MIN_ENDSTOP_INVERTING false // Set to true to invert the logic of the endstop.
#define Z_MIN_ENDSTOP_INVERTING false // Set to true to invert the logic of the endstop.
#define X_MAX_ENDSTOP_INVERTING false // Set to true to invert the logic of the endstop.
#define Y_MAX_ENDSTOP_INVERTING false // Set to true to invert the logic of the endstop.
#define Z_MAX_ENDSTOP_INVERTING false // Set to true to invert the logic of the endstop.
#define Z_MIN_PROBE_ENDSTOP_INVERTING false // Set to true to invert the logic of the probe.

Por otro lado y aunque lo normal es que las máquinas realicen el home en MIN (esquina inferior izquierda) en lugar de MAX (esquina superior derecha), usando HOME_DIR para este cambio -1(MIN) 1(MAX), debemos recordar que en el caso de cambiar la lógica habilitar los finales de carrera correspondientes:

#define USE_XMIN_PLUG
#define USE_YMIN_PLUG
#define USE_ZMIN_PLUG
//#define USE_XMAX_PLUG
//#define USE_YMAX_PLUG
//#define USE_ZMAX_PLUG

Recordad que esta placa dispone de TMC2209 en modo UART y se puede usar SensorLess. El uso de SensorLess que permitirá prescindir de los finales de carrera físicos liberando de componentes y cables.

Drivers, como ya hemos comentado esta placa cuenta con 5 drivers TMC2209 en UART:

#define X_DRIVER_TYPE  TMC2209 // 3DWORK DRIVERS
#define Y_DRIVER_TYPE  TMC2209 // 3DWORK DRIVERS
#define Z_DRIVER_TYPE  TMC2209 // 3DWORK DRIVERS
//#define X2_DRIVER_TYPE A4988
//#define Y2_DRIVER_TYPE A4988
//#define Z2_DRIVER_TYPE A4988
//#define Z3_DRIVER_TYPE A4988
//#define Z4_DRIVER_TYPE A4988
//#define I_DRIVER_TYPE  A4988
//#define J_DRIVER_TYPE  A4988
//#define K_DRIVER_TYPE  A4988
#define E0_DRIVER_TYPE TMC2209 // 3DWORK DRIVERS
//#define E1_DRIVER_TYPE A4988
//#define E2_DRIVER_TYPE A4988
//#define E3_DRIVER_TYPE A4988
//#define E4_DRIVER_TYPE A4988
//#define E5_DRIVER_TYPE A4988
//#define E6_DRIVER_TYPE A4988
//#define E7_DRIVER_TYPE A4988

STEPS o pasos de motor, con estos valores indicaremos a Marlin los pasos de motor para realizar movimientos. En este ejemplo usaremos los que una impresora Ender lleva por defecto.

#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT { 80.00, 80.00, 400.00, 93 } // 3DWORK pasos para Ender3 ejes X, Y, Z,Extrusor

S_CURVE_ACCELERATION, esta funcionalidad ofrece una gran mejora en la calidad de impresión ya que suaviza la aceleración o deceleración cuando el cabezal de impresión está en movimiento.

#define S_CURVE_ACCELERATION // 3DWORK MEJORAS

PROBE o sensor de nivelación, ya hemos comentado hay una guía detallada de como instalar un sensor BLTouch vamos a realizar una revisión de las partes más importantes a tener en cuenta en el caso que queramos instalar un sensor de nivelación, algo muy aconsejable para asegurarnos que nuestras impresiones siempre tienen una primera capa lo más perfecta posible.

Comenzaremos por indicar donde está conectado nuestro sensor de nivelación, en este caso lo conectaremos en el conector PROBE dedicado.

#define USE_PROBE_FOR_Z_HOMING // 3DWORK PROBE indicamos a Marlin que nuestro sensor esta conectado en PROBE
#define USE_PROBE_FOR_Z_HOMING // 3DWORK PROBE indicamos a Marlin que usaremos el sensor para el homing del eje Z

Tipo de sensor BLTouch o Inductivo, existen diferentes tipos de sensores. Dependiendo del usado deberemos des-comentar uno u otro.

En el caso de un sensor Inductivo:
#define FIX_MOUNTED_PROBE // 3DWORK PROBE
En el caso de un sensor tipo BLTouch:
#define BLTOUCH // 3DWORK PROBE

Offsets del sensor, es muy importante decirle a Marlin dónde se encuentra exactamente instalado nuestro sensor de nivelación… esto lo haremos definiendo los PROBE OFFSET.

El Offset es la distancia entre la punta del nozzle y la punta del sensor de nivelación que dependiendo de dónde esté deberán ser valores positivos o negativos, puedes usar el siguiente gráfico como ejemplo de que valor poner en cada caso.

En nuestro caso y como ejemplo nuestro sensor esta desplazado hacia la izquierda del nozzle en X 40mm y 10mm en Y ya que está esa distancia hacia el fondo de la impresora que son los valores del kit de Creality para estas máquinas.

#define NOZZLE_TO_PROBE_OFFSET { -40, -10, -1.85 } // 3DWORK PROBE

PROBING_MARGIN (en versiones anteriores MIN_PROBE_EDGE), es muy normal que tengamos en nuestras impresoras un cristal como base de impresión aunque personalmente nos gustan más las láminas PEI magnéticas que aunque ser un poco más susceptibles a marcarse con golpes tienen una excelente adherencia, no te limita el tamaño de la cama y retirar las piezas es extremadamente sencillo y rápido.

En cualquier caso ya tengamos cristal u otra superficie es aconsejable que el sensor este alejado de cualquier objeto que pueda molestarle durante el proceso de nivelación, ya sean grapas para fijar el cristal o el propio desajuste del inicio y final de cama que haga que el sensor no pueda medir.

Para esto usaremos este PROBING_MARGIN en el cual le diremos cuántos mm se tiene que alejar de los bordes de la cama.

En nuestro caso usando un BLtouch y una plataforma PEI lo dejamos por defecto.

#define PROBING_MARGIN 10 // 3DWORK PROBE

Dirección de motores, otro problema muy común a la hora de poner en marcha una impresora es que el cableado de las bobinas de nuestros motores no coincidan y se pueden dar dos casos:

  1. que estén mezclados los conectores de nuestras bobinas, es muy fácil de identificar ya que el motor no girará correctamente e irá a trompicones. Para solucionarlo es aconsejable revisar el pinout de la antigua placa y/o del motor y compararlo con el de nuestra nueva placa para asegurarnos que coinciden
  2. que el motor gire en la dirección incorrecta. En este caso de nuevo tenemos dos opciones… la primera y aconsejable es la de modificar en Marlin el giro del motor y la segunda es la de invertir el cableado de una de las bobinas del motor

En nuestro caso optamos por la primera modificando las siguientes lineas en Marlin cambiando el valor actual por el contrario… en este caso invertimos el eje Z.

#define INVERT_X_DIR true
#define INVERT_Y_DIR true
#define INVERT_Z_DIR false // 3DWORK Invertimos el giro del eje Z

Tamaño de impresión, si hemos usado un Marlin genérico es importante verificar que las dimensiones de impresión son las correctas para nuestra máquina.

Para el tamaño de cama en el ejemplo usamos una Ender 3 a su máximo tamaño, es aconsejable verificar que puedes llegar físicamente a estas medidas y ajustarlo de ser necesario:

#define X_BED_SIZE 235 // 3DWORK BED
#define Y_BED_SIZE 235 // 3DWORK BED

También definiremos el tamaño de nuestro eje Z:

#define Z_MAX_POS 250 // 3DWORK BED

Sensor de filamentos, te aconsejamos revisar en la sección /Mejoras/Sensor de filamentos de nuestro bot de ayuda en Telegram @ThreeDWorkHelpBot.

#define FILAMENT_RUNOUT_SENSOR // 3DWORK SENSOR FILAMENTOS

Al igual que con los finales de carrera es aconsejable revisar con un M119 el estado del sensor de filamentos el cual tiene que aparecer TRIGGERED con filamento y OPEN sin. En el caso que parezca invertido deberemos de jugar con el valor de (LOW/HIGH):

#define FIL_RUNOUT_STATE LOW // 3DWORK SENSOR FILAMENTOS

En el caso que nuestro sensor de filamento funcione por detección de flujo de filamento (como el sensor de BigtreeTech Smart Filament Sensor) deberemos habilitar lo siguiente:

#define FILAMENT_MOTION_SENSOR // 3DWORK SENSOR FILAMENTOS

Autonivelación, tal como os comentábamos anteriormente en la sección /Nivelación de nuestro bot @ThreeDWorkHelpBot tenéis más información detallada de como activar autonivelación UBL (la más avanzada y aconsejable para camas de cierto tamaño o con problemas) y MESH que permite tener una malla sin sensor haciendo el proceso manualmente.

En todo caso para este ejemplo habilitaremos BILINEAR.

#define AUTO_BED_LEVELING_BILINEAR // 3DWORK PROBE 

Es importante decirle a Marlin que habilite la autonivelación (G29) después de un homing (G28) aunque en versiones actuales ya no es necesario pero aconsejamos habilitarlo.

#define RESTORE_LEVELING_AFTER_G28 // 3DWORK PROBE

En el caso de BILINEAR especificaremos el número de puntos a realizar por malla en la siguiente parte de Marlin (por defecto lleva 3 puntos por eje, 3×3=9 puntos de comprobación).

if EITHER(AUTO_BED_LEVELING_LINEAR, AUTO_BED_LEVELING_BILINEAR)
// Set the number of grid points per dimension.
#define GRID_MAX_POINTS_X 3 // 3DWORK PROBE

Otra función que por seguridad debemos de habilitar es la de que realice un homing en el centro de la cama, esto nos ayuda a dos cosas… la primera a asegurar que el sensor tiene una superficie donde detectar el final de carrera y el segundo verificar visualmente que nuestros Offsets están de forma correcta ya que el sensor de nivelación tiene que quedar perfectamente posicionado en el centro de nuestra cama.

#define Z_SAFE_HOMING // 3DWORK PROBE

EEPROM, en la EEPROM Marlin guarda los valores de configuración de diferentes funciones para que estas puedan usarse por el sistema y ser cambiadas por el usuario sin necesidad de tener que modificar ficheros fuentes de Marlin, compilar y subir en cada cambio el firmware. Es muy aconsejable activarla y con nuestra SKR MINI E3 V3 no tendremos problemas de memoria.

#define EEPROM_SETTINGS // 3DWORK EEPROM
#define EEPROM_CHITCHAT // 3DWORK EEPROM

Nozzle Park, en el ejemplo que estamos explicando hemos añadido un sensor de filamentos. Para que este funcione deberemos activar NOZZLE_PARK_FEATURE que básicamente nos permite «aparcar» el cabezal de impresión en una zona segura para realizar este cambio de filamentos aunque si no tenemos sensor de filamentos es muy aconsejable tenerlo activo ya que nos permite mejorar las funciones de pausado.

#define NOZZLE_PARK_FEATURE // 3DWORK SENSOR FILAMENTOS

SD, si queremos que nuestro Marlin pueda leer de nuestra SD ya sea el de la placa o en una pantalla que sea compatible (ojo que las Touch no lo son) deberemos activar el soporte de SD.

#define SDSUPPORT // 3DWORK SD

Menu Homing Avanzado, no es necesario pero sí muy aconsejable en el caso de realizar tests habilitar esta función que nos permite poder realizar un homing por separado de cada eje.

#define INDIVIDUAL_AXIS_HOMING_MENU // 3DWORK MEJORAS
Marlin/configuration_adv.h

Ya hemos finalizado la primera parte y ahora tendremos que pasar a la configuración de las opciones avanzadas.

Scroll y nombres ficheros largos, es interesante activar esta función para poder mostrar el nombre completo de los ficheros a imprimir.

Al igual que el anterior y para que funcione correctamente tenemos que activar la siguiente opción.

#define LONG_FILENAME_HOST_SUPPORT // 3DWORK MEJORAS
#define SCROLL_LONG_FILENAMES // 3DWORK MEJORAS

Conexión SD, en configuration.h habilitamos el soporte para SD y en configuration_adv.h definiremos de donde Marlin intentará usar esa SD.

Disponemos de tres opciones, LCD donde usaremos la de la pantalla Marlin… ONBOARD donde usaremos la de la placa y CUSTOM_CABLE donde le indicaremos que usamos un lector externo conectado a la placa.

Tal como comentamos previamente no todas las pantallas que dispongan de SD van a funcionar correctamente.

#define SDCARD_CONNECTION LCD // 3DWORK SD

Ventiladores, un gran acierto por parte de Bigtreetech es la inclusión de 3 ventiladores gestionables.

La definición del pin de cada FAN la podemos encontrar en el fichero pins de la placa que hemos puesto al principio del artículo.

FAN0, en este caso no vamos a realizar ningún cambio en su rol ya que es el ventilador de capa y este lo gestiona el propio slicer/laminador para enfriar el filamento.

FAN1, en nuestro ejemplo lo vamos a asignar al hotend para que de forma dinámica solamente se active cuando el hotend este en funcionamiento evitando desgastes del ventilador y ruido innecesario:

#define E0_AUTO_FAN_PIN FAN1_PIN // 3DWORK FAN1 asignado hotend
...
#define EXTRUDER_AUTO_FAN_TEMPERATURE 50 // 3DWORK FAN1 activacion a temperatura
#define EXTRUDER_AUTO_FAN_SPEED 255   // 255 == full speed

FAN2, para aprovechar este arsenal de ventiladores gestionables (podemos disponer de más reutilizando pines de otras funciones como RGB por ejemplo) para asignar FAN2 como ventilador de la electrónica dinámico para que este se active cuando los drivers estén en uso minimizando de nuevo desgaste y ruido por parte del ventilador:

#define USE_CONTROLLER_FAN // 3DWORK FAN2 habilitada ventilacion gestionada de electronica
...
#define CONTROLLER_FAN_PIN FAN2_PIN // 3DWORK FAN2 asignado a electronica
...
#define CONTROLLER_FAN_EDITABLE // 3DWORK FAN2 gestionable gcode M710
...
#define CONTROLLER_FAN_MENU  // 3DWORK FAN2 habilitar menu gestion pantalla

Babystepping, una función casi imprescindible tener es baby stepping. Babystepping nos permite ajustar la altura de Z durante una impresión para ajustar de forma manual esta altura a nuestro gusto.

En nuestro ejemplo habilitaremos que se pueda activar con un doble click en el botón/encoder, que siempre este disponible y nos muestre mejoras gráficas en el ajuste para entender la dirección del ajuste desde la pantalla.

#define BABYSTEPPING // 3DWORK MEJORAS
#define DOUBLECLICK_FOR_Z_BABYSTEPPING // 3DWORK MEJORAS
#define BABYSTEP_ALWAYS_AVAILABLE // 3DWORK MEJORAS
#define BABYSTEP_ZPROBE_GFX_OVERLAY // 3DWORK MEJORAS

Reintentos en caso de fallo en la nivelación, otra función muy útil es la de poder reintentar el proceso de homing en caso de fallo. En ocasiones nuestro sensor de nivelación puede tener un fallo puntual y mediante esta función nos permitirá volver a intentarlo un número finito de veces.

#define G29_RETRY_AND_RECOVER // 3DWORK MEJORAS
#define G29_MAX_RETRIES 4 // 3DWORK MEJORAS

En caso de usar nivelación UBL esta opción no es compatible.

Soporte ARC, una mejora sustancial en la calidad de nuestras impresiones y también cuando imprimimos a través de dispositivos serial como TFT, Octoprint, etc…

Permite simplificar los comandos gcodes minimizando el numero de movimientos y haciéndolos más fluidos evitando también un gran número de retracciones.

Para usarlo debemos de configurar nuestro slicer/laminador para que aplique estos cambios o en el caso de Octoprint podemos usar un plugin.

En cuanto a los cambios en en Marlin:

#define ARC_SUPPORT // 3DWORK MEJORAS

Es importante recalcar que en el caso de habilitar ARC para su uso es aconsejable, en el caso que también lo tengamos habilitado, la compatibilidad con S_CURVE. Tenéis más información en la guía de calibración.

Pausado avanzado, tal como comentamos anteriormente en este ejemplo usamos un sensor de filamentos. Para que funcione correctamente tenemos que habilitar ADVANCED_PAUSE_FEATURE que habilita el comando gcode M600 para el cambio de filamentos.

Esto puedes hacerlo con o sin sensor de nivelación y requiere NOZZLE PARK para su correcto funcionamiento.

#define ADVANCED_PAUSE_FEATURE // 3DWORK SENSOR FILAMENTOS

Configuración drivers, con nuestros drivers en TMC2209 en UART tenemos que configurar correctamente los parámetros avanzados que encontraremos en la sección HAS_TRINAMIC_CONFIG.

Micro-pasos, aunque podemos configurar desde 16 a 256 micro-pasos no os aconsejamos para nada usar otro valor diferente al de 16. Con esos micro-pasos la definición que podríamos alcanzar mecánicamente es prácticamente imposible de alcanzar con impresoras normales además de que los drivers TMC ya realizan ellos mismo la interpolación de estos para siempre ofrecer la máxima fiabilidad y precisión.

Hablando de fiabilidad es otro aspecto importante a la hora de los micro-pasos, los motores de pasos que llevan nuestras impresoras pierden torque (y pasos) a altas revoluciones así que aumentar esta definición de pasos aumentará exponencialmente el porcentaje de fiabilidad y por lo tanto que nuestras piezas no salgan correctamente.

En el ejemplo siguiente podremos ver cómo tenemos 16 micro-pasos para nuestro eje X.

#if AXIS_IS_TMC(X)
#define X_CURRENT 650 // (mA) RMS current
#define X_CURRENT_HOME X_CURRENT
#define X_MICROSTEPS 16 // 0..256
#define X_RSENSE 0.11
#define X_CHAIN_POS -1
#endif

Otro valor importante de los valores anteriores es el de CURRENT donde ajustaremos la corriente de nuestros motores. También puedes ajustarlos desde el LCD desde Configuración/Avanzado/TMC junto con otras opciones que explicaremos a continuación.

STEALTHCHOP, es importante habilitarlo si queremos que nuestros motores sean «silenciosos» ya que si no estarán funcionando en modo SpreadCycle que es el modo potencia.

#define STEALTHCHOP_XY // 3DWORK DRIVERS
#define STEALTHCHOP_Z // 3DWORK DRIVERS
#define STEALTHCHOP_E // 3DWORK DRIVERS

Aunque es raro algunos extrusores pueden trabajar mejor con el modo StealthChop deshabilitado. Si es nuestro caso comentaremos la siguiente linea.

//#define STEALTHCHOP_E // 3DWORK DRIVERS

CHOPPER TIMMING, es usado por StealthChop para la sincronización de señales a los motores. Este tiene que coincidir con el voltaje usado en nuestra impresora, en el caso de Ender 3 y normalmente en todas las impresoras a 24v.

#define CHOPPER_TIMING CHOPPER_DEFAULT_24V // 3DWORK DRIVERS

Monitor Status, esta función nos permite que Marlin pueda controlar en detalle todos los parámetros de los drives para poder ajustar por ejemplo la temperatura de los mismos para evitar problemas más graves.

#define MONITOR_DRIVER_STATUS // 3DWORK DRIVERS

Hybrid Threshold, otra interesante función es Hybrid Threshold que nos permite que Marlin cambie entre StealthChop (silencio) o SpreadCycle (potencia) dinámicamente en base a la velocidad de movimientos.

#define HYBRID_THRESHOLD // 3DWORK DRIVERS
#define X_HYBRID_THRESHOLD 100 // [mm/s]
#define Y_HYBRID_THRESHOLD 100
#define Z_HYBRID_THRESHOLD 15

En nuestro caso usamos los valores indicados para una Ender que son 100mm/s para X Y y de 15 para Z aunque lo podemos ajustar a nuestras necesidades.

TMC Debug, en este caso es un requerimiento de MONITOR_DRIVER_STATUS que deberemos de habilitar y nos permitirá tener accesible el comando M122 muy útil para obtener información avanzada del estado y configuración de nuestros drivers.

#define #define TMC_DEBUG // 3DWORK DRIVERS
Fichero pins de nuestra SKR MINI E3 V3

El fichero pins que contienen las referencias para esta placa puedes encontrarlo en el firmware Marlin, en la siguiente ruta: Marlin/Marlin/src/pins/stm32g0/pins_BTT_SKR_MINI_E3_V3_0.h

Actualizar firmware Marlin

En este caso es muy sencillo y tan solo tenemos que copiar nuestro firmware.bin en la raíz de la SD formateada en FAT32, insertar la SD en la ranura del módulo y esperar unos 30seg a que finalice el proceso.

Una vez finalizado el fichero firmware.bin debe quedar renombrado a firmware.CUR, el cual podemos guardar a modo de copia de seguridad (recordar que un firmware compilado no se puede modificar, ese proceso solamente se puede hacer con los ficheros fuentes de vuestro firmware y vuelto a compilar).

Klipper

Klipper es un firmware open-source para nuestras impresoras 3D que usa la potencia de una Raspberry Pi, normalmente aunque se puede montar en muchos más dispositivos, para el control de la electrónica de tu impresora. Haciendo esto podemos hacer funcionar de una forma más veloz y con más precisión dependiendo del sistema y hardware que tengamos.

Algo que si que nos va a permitir Klipper en cualquier caso es el poder tener un control a más bajo nivel de nuestra máquina, que también requerirá de un extra de conocimientos/esfuerzos, mayor velocidad a la hora de aplicar cualquier cambio además de un control remoto de la máquina de primera clase.

Es importante recalcar que si venimos de otros sistemas Klipper puede tener algunas restricciones en cuanto a compatibilidad con componentes o con determinadas funciones que ahora tengamos en nuestra impresora.

Por otro lado contamos con funciones muy interesantes de control de nuestra impresora como Pressure Advance (similar a Linear Advance de Marlin) y Input Shaper los cuales van a mejorar enormemente la velocidad y calidad.

Conexión Raspberry Pi a nuestra SKR MINI E3 V3

Como ya hemos comentado el corazón de Klipper corre en una Raspberry Pi normalmente, podemos conectar usando un cable USB o mediante USART a nuestra SKR MINI E3 v3 pero para nuestro ejemplo usaremos la más común/sencilla que es usando un cable USB.

Generación firmware Klipper

Para que Klipper pueda controlar nuestra SKR MINI E3 v3 esta debe contener un firmware el cual podemos obtener de diferentes formas:

  • Usando los firmwares precompilados que podemos encontrar en el github de Bigtreetech
    • firmware-USB.bin en el caso que usemos la conexión entre nuestro Klipper y SKR MINI E3 v3 mediante USB
    • firmware-USART2.bin en este otro caso usaremos la conexión USART2 para comunicar ambos componentes.

Para utilizar la conexión USART tenemos que conectar el pin UART-TX de nuestra Raspberry con el pin USART-RX2 de nuestra placa, el pin UART-RX de nuestra Raspberry con el pin USART-TX2 de nuestra placa.

  • Compilando nuestro firmware
    • Podemos seguir la documentación oficial de Klipper para instalarlo también aconsejamos usar Kiauh, Fluidd Pi o MainsaiOS disponen de imágenes que facilitan mucho el proceso de instalación de todos los componentes necesarios. Podéis revisar nuestra Guía de Klipper.
    • Siguiendo la documentación anterior iremos a la opción de Building the micro-controller usando esta configuración:
      • [*] Enable extra low-level configuration options
      • Micro-controller Architecture = STMicroelectronics STM32
      • Processor model = STM32G0B1
      • Bootloader offset = 8KiB bootloader (stm32duino)
      • Clock Reference = 8 MHz crystal
      • Si usamos USB
        • Communication interface = USB (on PA11/PA12)
      • Si usamos USART2
        • Communication interface = Serial (on USART2 PA3/PA2)

El firmware klipper.bin se generará en la carpeta home/pi/klipper/out el cual si Klipper no es capaz de copiarlo directamente en la SD de nuestra SKR MINI E3 V3 copiar manualmente en la SD usando WinSCP o el comando pscp en el CMD.

  • Actualizando nuestra SKR MINI E3 V3 a firmware Klipper bastará con renombrar el firmware creado/descargado firmware-USB.bin, firmware-USART2.bin o klipper.bin a fiwmware.bin que es el nombre por defecto que usa el bootloader de nuestra Octupus para hacer el. proceso de actualización.

Configuración básica de Klipper

  • Usando como referencia documentación oficial de Klipper para instalarlo para configurar Klipper usaremos la configuración SKR MINI V3 klipper.cfg como base para nuestro printer.cfg que incluye las definiciones correctas a nivel de pineado para nuestra SKR MINI E3 V3.
  • Puedes usar la documentación de configuración de Klipper para habilitar las funciones que más nos interesen.
  • Si vamos a usar USB para comunicar Klipper con SKR MINI E3 V3 ejecutaremos el siguiente comando desde Klipper ls /dev/serial/by-id/*, desde Kiauh disponemos desde su menú de una forma rápida y sencilla para ejecutar esta acción, para identificar el ID correcto de nuestra SKR MINI E3 V3 y añadirlo a nuestro printer.cfg
...printer.cfg
[mcu]
serial: /dev/serial/by-id/usb-Klipper_stm32g0b1xx_4D003C000B50345033313820-if00
  • Si usamos USART2 para comunicar necesitaremos modificar algunas configuraciones en nuestra Raspberry Pi directamente en la SD desde el ordenador o. de la forma más cómoda y aconsejable que es mediante SSH
    • Eliminar o comentar la linea console=serial0,115200 en /boot/cmdline.txt
    • Añadir dtoverlay=pi3-miniuart-bt al final de /boot/config.txt
    • Modificar la configuración de [mcu] en printer.cfg a serial: /dev/ttyAMA0 y habilitar restart_method: command
...printer.cfg
[mcu]
serial: /dev/ttyAMA0
restart_method: command

Configuración de UI Klipper para LCD/TFT

Para habilitar la UI de Klipper para pantallas LCD/TFT tenemos los siguientes ejemplos:

Las TFT duales de BigtreeTech unas todo terreno y la mejores pantallas para nuestras impresoras cuentan con un modo emulación perfecto para usar en Klipper. Para habilitarlas configuraremos la sección [display] en printer.cfg de la siguiente forma:

[display]
lcd_type: emulated_st7920
spi_software_miso_pin: PD8 # status led, Virtual MISO
spi_software_mosi_pin: PD6
spi_software_sclk_pin: PB9
en_pin: PB8
encoder_pins: ^PA10, ^PA9
click_pin: ^!PA15

[output_pin beeper]
pin: PB5

Notas finales

Ahora solamente quedará compilar, ajustar cualquier error que nos reporte el compilado y meterlo en nuestra placa. Y como no, os aconsejamos verificar inicialmente la impresora de la siguiente manera:

  • Revisar finales de carrera usando un terminal (Pronterface por ejemplo) con el comando M119.
  • Revisar individualmente Homing de cada uno de los ejes de movimiento en orden (X Y Z E) e invertir giro del motor en caso necesario.
  • Revisar que nuestros termistores reportan correctamente la temperatura.
  • Revisar que nuestros calentadores de cama y de hotend funcionan correctamente.
  • Realizar la guía de Calibración Inicial que podéis encontrar en nuestro bot en el apartado /Calibración.

Como siempre, esperamos que el artículo os haya sido de utilidad para la configuración de estas nuevas electrónicas BigTreeTech SKR MINI E3 V3. Podéis dejar vuestros comentarios o dudas al final del mismo.

Sin más, nos despedimos deseándoos a todos un feliz año y unas felices fiestas. Puedes encontrar otros artículos interesantes en los siguientes enlaces: