我用香橙派做了一个Klipper 3D打印控制器

bayche LV 6

一个好用的Klipper 3D打印机，一定离不开一个可以稳定进行无线通信，而且性能足够，最重要是价格亲民的上位机。

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所谓Klipper，简单来说就是一套可以通过联动上、下位机来有效提升3D打印精度的固件。它拥有高精度的步进电机控制，并且配置简单，不依赖于3D打印机主板、和上位机的性能，这也为载体开发板的选择提供了很大的空间。

其实早在三、四年前，功能相仿、性能相近、价格美丽的香橙派Zero系列就已经成为替代树莓派做上位机的不二之选，搭载全志H616/H618的百元开发板，可以很好的满足做为Klipper宿主的所有需求，甚至有点性能过剩。

Klipper有诸多独特的功能需要使用到gpio针脚，但香橙派Zero系列的硬件设计使得每次都需要用排母端子去连接，非常的不方便，所以为香橙派Zero3设计一款3D打印扩展板，就显得尤为重要了。

硬件设计简介

香橙派Zero3是一款基于全志H618设计的开发板，板载千兆网口以及WiFi&BT通信模块，并在有限的板型内预留了13Pin和26Pin的功能接口。

本次给香橙派Zero3设计的适用于3D打印机的扩展板，参考了B站@大石头Jerry的香橙派Zero0的设计，与树莓派B板型的大小和螺丝孔位相同，该项目已经实际验证，可以打印50小时以上。

PCB上有支持最大电流3A的24V~12V转5V的DC-DC，两个USB，一个3010风扇，一个24V/5V可选电源输出。

KF128-5.08-2P的电源输入接口
TPS54308 DC-DC降压电路，最大电流3A
3010风扇位和XH2.54接口（PC9引脚控制）
24V/5V可选输出XH2.54接口
两个USB扩展接口带TVS管
香橙派Zero3板型座子

扩展板默认留出13Pin和20Pin的引脚接口，通过13Pin接口可以扩展耳机、TVout、USB2.0、IR 接收等功能，扩展板上还预留了20Pin扩展功能接口以满足其它功能接口的需求。

由于板型原因，香橙派针脚接头需要使用加高的7.5mm排母针脚，或者购买长排母配合打印件焊接，才可以保证排母稳定连接到开发板上。

上下位机Klipper固件配置

通常，专用于控制3D打印机的MCU只有有限且预配置的引脚数量，用于管理主要打印功能（热敏电阻、挤出机、步进电机……）。给香橙派安装上Klipper，就可以直接在Klipper内部使用香橙派的GPIO和总线接口(TWI、SPI)，而无需使用插件或外部程序就能够控制打印机。

安装rc脚本

如果想将香橙派用作辅助 MCU来控制3D打印机，则klipper_mcu进程必须在klippy进程之前运行，安装Klipper后，安装脚本。运行：

cd ~/klipper/
sudo cp ./scripts/klipper-mcu.service /etc/systemd/system/
sudo systemctl enable klipper-mcu.service

启用SPI、TWI

通过在“接口选项”菜单下运行并启用TWI，确保已启用驱动程序。如果计划将TWI用于MPU加速度计，还需要通过以下方式将波特率设置为 400000。

通过在“接口选项”菜单下运行并启用 SPI，确保 Linux SPI 驱动程序已启用。

sudo orangepi-config

识别正确的GPIO

在使用不同香橙派型号或者在使用端口扩展版的情况下，使用命令访问Linux GPIO 字符设备以验证配置，gpiochip<n>/gpio<o>其中n是命令看到的芯片编号gpiodetect，o是命令看到的行号gpioinfo。

要检查可用的 gpiochip 运行：

gpiodetect

要检查引脚编号和引脚可用性，请执行以下操作：

gpioinfo

PWM接口配置

由于香橙派内核原因，PWM2和PWM3从系统加电启动到Klipper正式运行前，默认为高电平，即为打开状态，待klipper正式运行后恢复设置状态，PWM配置可根据需求修改，此处仅展示PWM1的默认配置：

[fan_generic PWM1_Fan]
pin: opi:gpio10
max_power: 1
shutdown_speed: 0
cycle_time: 0.01
#hardware_pwm:
kick_start_time: 0.5
off_below: 0.1
#enable_pin:
#   See the "fan" section for a description of the above parameters.

以上就完成了香橙派上位机端的配置，想要klipper固件可以控制3D打印机，那么与之匹配的，3D打印机主板也要刷写klipper固件下位机端。首先我们要确认自己3D打印机使用的主板型号，根据主板型号不同，固件编译的配置和刷写方法也略有不同。官方支持的3D打印机主板列表可以在klipper固件github的config这个文件夹中找到。

开源资料获取

本文与扩展板硬件相关的所有内容均转载自原作者本人立创开源硬件平台的工程页面，硬件资料均开源，文章内所提到的适配说明来自大石头Jerry的教程，感兴趣的小伙伴可以复制下方链接阅读了解。

香橙派Zero3 3D打印扩展板开源PCB：

https://oshwhub.com/yaochi/orangepi-zero3-exp

上位机Klipper移植介绍：

https://github.com/jeji/orange_juice?tab=readme-ov-file

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1.https://oshwhub.com/yaochi/orangepi-zero3-exp
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3.https://github.com/jeji/orange_juice?tab=readme-ov-file
4.https://space.bilibili.com/349545902
5.https://www.bilibili.com/read/cv13886455/