3D打印机 ESP32 5轴 控制板 集成TMC2225

简介

       ESP32作为主控的5轴3D打印机控制板，集成TMC2225驱动；双Z双限位；没有使用IO扩展芯片，全部使用ESP32的IO，可高速打印；支持线性挤出、婴儿步和S型加速度曲线；尺寸9.99cm × 8cm。欢迎加入大佬@人生若梦的qq群一起讨论。

进度

    已在大鱼CC上使用100+小时，未发现影响打印的BUG

    已知BUG：

• 打印完一个件，不断电直接打下一个的话会有一定概率打印时卡顿。建议打印完一个件后，在网页上手动点一下ESP32重启
• MOS管的下拉电阻应该放在74HC125D输入端，而不是输出端。导致上电时风扇默认启动，2~3秒后关闭（此BUG不影响任何功能）

    已修复BUG：

• 固件默认使用ESP32SSDP@1.2.0版本会导致网页断联，已修改为使用ESP32SSDP@1.1.1版本

硬件资源

• 主控：ESP32-WROOM-32U/UE
• 12V电源输入，带可恢复保险丝
• 集成五个TMC2225步进电机驱动，可通过跳线帽将Z2电机驱动改为OLED屏幕
• 两个热敏电阻、四个限位开关
• 三个MOS管，分别为热床、挤出头和可控风扇
• TF卡座
• 一个10P的热端集成插座，包括挤出MOS、喉管风扇（常开）、吹料风扇、X轴限位、挤出热敏
• 一个12V插口、一个5V插口、一个主板风扇插口和一个USB-B接口
• USB接口、12V、5V、3.3V电源、限位引脚都配有TVS二极管

项目介绍

     看到市面上的打印机主板和大佬们自己画的主板，感觉自己想要的主板应该可以：①可以做一个类似于电脑机箱似的完整外壳；②可以简洁的用一根线连接到热端；③一个板子集成所有功能，不需要再插其他的PCB；④尽量便宜。

    说白了就是好看、简洁和布线简单。之前做的7轴打印机主板用不着的话比较浪费，又因为使用了74HC595扩展IO不支持婴儿步、线性挤出等功能，感觉很别扭。所以重新设计了这块板子，PCB和外壳如图。

    所有插口都在板边，可以板子背面贴大散热片，正面芯片上贴小散热片，控制板风扇可以放在板子正上方对着吹；

    另外因为ESP32的IO数量较少，这块板子已经用光了所有IO，只能通过WIFI网页控制；自我感觉布局布线比较合理，有足够的线宽、线间距和回流路径，欢迎大佬指正。

PCB实物-正面

外壳安装效果

新外壳，开学了没来的及打印，自带风扇罩也隐藏了风扇螺丝

使用说明

• Z2电机使用IO21和IO22引脚，如果只使用一个Z轴可以在Configuration.h中取消//#define SAV_3DGLCD的注释，接一个SSD1306主控的OLED显示打印进度
• 正面散热片TMC2225和MOS使用的散热片尺寸是8.8 x 8.8 x 5mm，背面散热片随意；散热风扇使用的是6010风扇
• 没有控制屏幕只能网页控制
• 外壳上留了一个10mm的孔，ESP32的天线可以买内置的贴外壳上，但是建议买一个IPEX转SMA的线外置天线
• 拖链电缆需要压线钳，不需要的话可以买一个长度10cm的10P-xh2.45线连起来。注意线序，热端集成板的6-9引脚为挤出电机，其余引脚和主板依次对应；
• 固件默认为双Z双限位的CoreXY配置；已经打开M290婴儿步、S型加速度曲线但是没有开线性挤出，有需要可以根据自己机子情况测试打开
• 各个接口功能看PCB背面
• 热端使用一个10P的XH2.54接口，如果使用近程挤出机的话购买长度1-2m、线径大于0.3mm²的14P的拖链将挤出电机和10P的热端接口连接到热端集成PCB上，效果如图（还没画拖链支架）

热端集成PCB

安装效果

注意事项

• 一定要贴正面的散热片和使用散热风扇！第一次打印没注意半个小时就烧坏了一个TMC2225；
• 使用了耐压25V的电容，所以只能使用12V电源，不可以使用24V电源；
• 原理图直接导出的BOM有一些出入，可以参考我另一个开源7轴板的BOM，所用到的元件基本一样；

另外

• PCB导入立创EDA和源文件有出入，PCB、固件、外壳都在附件；
• 3D打印机工作时千万有人值守，开源PCB，出事故概不负责！
• 请尊重开源协议，拒绝商用！

PCB正面

PCB背面

我的大鱼CC

视频为我的大鱼CC使用这块主板打印的测试方块