เมนบอร์สำหรับเครื่องพิมพ์ 3D Printer แบบโอเพ่นซอร์สที่ใช้ STM32H7 รองรับ Stepper Driver สูงสุด 6 ตัว

SmartPrintCoreH7x เมนบอร์สำหรับเครื่องพิมพ์ 3D Printer ออกแบบโดย Boltz R&D เป็นเมนบอร์ด open-source hardware ที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ STM32H7 และรองรับการใช้งานกับเครื่องพิมพ์ 3D Printe ของ Creality, Anet และ Voron รองรับไดรเวอร์สเต็ปเปอร์ (Stepper Driver) ได้สูงสุด 6 ตัว (5 ไดรเวอร์มาตรฐาน + 1 ไดรเวอร์เฉพาะ) และสามารถขยายเพิ่มเติมด้วยโมดูล SmartPrintCore Extravaganza เพื่อเพิ่มจำนวนไดรเวอร์สเต็ปเปอร์ได้อีก

คุณสมบัติเด่นของเมนบอร์ดนี้ ได้แก่ ติดตั้งง่ายแบบไม่ต้องใช้จัมเปอร์, สลับแหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติ, รองรับแรงดันไฟ 12V และ 24V, ใช้ TI buck converters ประสิทธิภาพสูงเพื่อจ่ายไฟให้กับพอร์ตพัดลมและเซอร์โวหลายตัว, มีแหล่งจ่ายไฟเฉพาะสำหรับอุปกรณ์เสริม SBCs และโมดูล Wi-Fi, มาพร้อมคอนเนกเตอร์หลายประเภท เช่น Molex, Ultra-Fit, Mini-Lock และ JST-GH สำหรับเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ, มอเตอร์ และอุปกรณ์ต่อพ่วง

สเปคของ SmartPrintCoreH7x:

MCU – STMicro STM32H723 – ซีพียู Arm Cortex-M7 แบบ 32 บิต @ 550 MHz พร้อม flash 1MB, RAM 564 KB, รองรับ FPU, DSP, Ethernet, USB OTG HS/FS, CAN FD
ที่เก็บข้อมูล – Micro SD card
พอร์ต Stepper
- พอร์ต Stepper Driver – 5+1 (ขยายเพิ่มทีละ 5 พอร์ตผ่านโมดูล SmartPrintCore Extravaganza)
- พอร์ต Closed-Loop Stepper – 5x พอร์ตเฉพาะ
- สัญญาณบัฟเฟอร์ – สำหรับ SPI และ UART ของมอเตอร์
พอร์ตฮีตเตอร์
- 3x พอร์ตฮีตเตอร์กำลังสูง (15A สูงสุดต่อพอร์ต พร้อมขั้วต่อแบบล็อก)
- 1x พอร์ตฮีตเตอร์สำหรับฐานพิมพ์ (15A สูงสุด พร้อมขั้วต่อแบบล็อก)
พอร์ตพัดลม
- 4x พอร์ตควบคุม PWM
- 2x พอร์ตเปิดตลอดเวลา (Always-on)
- แรงดันไฟฟ้าสามารถตั้งค่าได้ (12V, 5V หรือ POWER_IN)
- กระแสสูงสุด 2A ต่อพอร์ต, 4A รวมทุกพอร์ต
พอร์ตอื่นๆ
- 4x พอร์ตเซอร์โว (2A ต่อพอร์ต, 4A รวมทุกพอร์ต)
- 4x พอร์ตเซนเซอร์วัดอุณหภูมิ
- 6x พอร์ตเอนด์สต็อป (Endstop)
- 2x พอร์ตเซนเซอร์ตรวจจับเส้นใย (Filament Sensor)
- 1x พอร์ตเชื่อมต่อจอ LCD
- 1x พอร์ต BLTouch
USB – USB-C พร้อมการสลับแหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติ
พอร์ตอนุกรม – 2x UART
การขยาย – 3x SPI, 2x I2C, 1x CAN Bus
อื่นๆ
- 3x Accelerometer
- พอร์ต Neopixel RGB LED (กระแสใช้งาน 1A, สูงสุด 2A)
- ฟิวส์ป้องกันการเผาไหม้แบบช้าในตัว (Slow-burning fuse) พร้อมรองรับฟิวส์ภายนอกแบบอินไลน์
- พอร์ต ESP-01 UART
- พอร์ต PT100 SPI
- รองรับ Sensorless homing (ตั้งค่าผ่าน DIP switch)
- ตั้งค่ามอเตอร์ Micro-stepping ล่วงหน้า
- สัญญาณบัฟเฟอร์ สำหรับ SPI และ UART ของมอเตอร์
พลังงาน
- แรงดันไฟฟ้าขาเข้า – 12V ถึง 24V (เลือกแหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติ: USB/Main Supply)
- กำลังไฟเข้า – ขั้วต่อ Molex MegaFit 6-in-1 (ล็อคอัตโนมัติ)
- กำลังไฟขาออก
  - 5V @ 10A สำหรับ SBC (มีขั้วต่อล็อกและพอร์ต USB Type-C)
  - 5V @ 5A สำหรับ พัดลมและอุปกรณ์ต่อพ่วง
  - 12V @ 5A สำหรับ พัดลมและอุปกรณ์ต่อพ่วง
  - 3.3V @ 1A สำหรับ โมดูล Wi-Fi และอุปกรณ์ขนาดเล็ก
  - 15A สำหรับ ฮีตเตอร์ฐานพิมพ์ (พร้อมขั้วต่อล็อก)
ขนาด – 297 x 210 มม.

SmartPrintCoreH7x รองรับเฟิร์มแวร์ Marlin และ Klipper ซึ่งเป็นเฟิร์มแวร์แบบโอเพ่นซอร์สยอดนิยม ทำให้สามารถใช้งานร่วมกับเครื่องพิมพ์ 3D ได้หลากหลายรุ่น, PCB ได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อการจัดการความร้อนที่มีประสิทธิภาพและมีเค้าโครงการติดตามพลังงานที่เสถียร บอร์ดได้รับการออกแบบให้ทำงานร่วมกับบอร์ด SBC BeaglePlay และ BeagleBone เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความยืดหยุ่นในการใช้งาน

ทางผู้พัฒนาได้ระบุว่า การตั้งค่าของ Marlin ยังคงอยู่ในระหว่างการพัฒนา หากต้องการให้มีการพัฒนาส่วนนี้ก่อน สามารถติดต่อผ่าน Discord เพื่อแจ้งความต้องการได้ นอกจากนี้ไลบรารีของส่วนประกอบต่างๆ ไม่ได้รวมอยู่ในไฟล์โครงการ เนื่องจากข้อจำกัดด้านลิขสิทธิ์ แต่สามารถเข้าร่วมองค์กรในฐานะ “Contributor” เพื่อเข้าถึงข้อมูลได้, เคสแบบ3 มิติแบบกำหนดเอง กำลังอยู่ระหว่างการพัฒนา และคาดว่าจะพร้อมใช้งานในเดือน พฤษภาคม 2024, ไฟล์การตั้งค่า Klipper มีเพียงการตั้งค่าขั้นพื้นฐานเท่านั้น และอาจต้องมีการปรับแต่งเพิ่มเติมตามการใช้งานจริง, สำหรับคำถามหรือคำขอคุณสมบัติใหม่ ๆ สามารถติดต่อผ่าน Discord ได้ ข้อมูลเพิ่มเติมรวมถึง ไฟล์ KiCad Schematics และ PCB Layout สามารถดูได้จาก GitHub repo ของ BoltzRnD

บอร์ดควบคุมเครื่องพิมพ์ 3D Printer แบบ open-source hardware อาจได้รับความนิยมมากขึ้น หลังจากเกิดการดราม่าเกี่ยวกับ Bambu Lab ที่ตัดสินใจล็อกเฟิร์มแวร์ของเครื่องพิมพ์ 3D ของตนเอง เราเคยเขียนบทความเกี่ยวกับบอร์ดควบคุมเครื่องพิมพ์ 3D Printer ที่ใช้ Recore A8 Allwinner A64 พร้อมTMC2209 stepper drivers รวมถึงบอร์ดที่ใช้ ESP32 อย่าง เช่น Phi MainBoard 5LC และ PandaZhu ซึ่งเป็นตัวเลือกที่มีราคาประหยัดสำหรับเครื่องพิมพ์ 3D

แม้ว่าคุณจะสามารถสร้างบอร์ดควบคุมเครื่องพิมพ์ 3D แบบโอเพ่นซอร์สเองได้ แต่ SmartPrintCoreH7x ก็สามารถสั่งซื้อได้ในราคา $134.99(~4,600฿) Tindie หรือ ร้าน Boltz R&D

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : STM32H7-powered open-source hardware 3D printer mainboard supports up to 6 stepper drivers