跟着思兼学习Klipper(03-3)番外23-UART通讯设置与stm32线刷方法|3

zhujue 2024-01-31 10:37:02 41 抢沙发

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摘要： ...

[youbanshan]

番外二：使用 UART 接口连接主板通讯

参考文档：https://klipper.wiki/index.php/UART

除了使用传统的USB数据线连接上位机，我们还可以使用UART，它支持所有主板。

通过UART连接的优点是：

机身面板上没有数据线（封在电源仓内的除外）
可以连接没有 USB 接口的设备
方便刷写升级 STM32 设备固件和引导
对于没有 USB 主板供电选择开关的设备，可以避免 USB 5v 和主板24v供电混合

缺点：

需要 GPIO 引脚进行连接，这在 x86 计算机和笔记本电脑上是不可能的
需要额外配置单板计算机
无法访问 DFU，这在某些情况下导致无法在没有 SD 卡的情况下重新刷新电路板

大多数开发板以及部分电视盒子拥有 UART 接口可以直接使用，而树莓派比较特殊，所以单独叙述。

1.1 树莓派

树莓派有一个 miniuart 接口，还有一个全功能 UART 接口。前者有些限制所以不适用于 Klipper，后者有时候被板载的蓝牙模块占用。另外不同版本的树莓派也有差异，具体可以参考 RPi UART 文档。

 复制代码 隐藏代码
sudo raspi-config# 【3 Interface Options】 - 【P6 Serial Port】 - 【NO】 - 【Yes】sudo nano /boot/config.txt####################################################### 在最后添加以下内容enable_uart=1              # 没有则添加
dtoverlay=disable-bt       # 除 RPi3 的其他版本树莓派
core_freq=250# dtoverlay=pi3-disable-bt # 树莓派3 特殊设置####################################################### 禁用蓝牙相关服务sudo systemctl disable hciuart.service
sudo systemctl disable bluetooth.service## 重启生效sudo reboot

注意：

disable-bt | 关闭蓝牙设备
sudo systemctl disable hciuart | 关闭蓝牙服务
miniuart-bt | 不要使用该 overlay。设置蓝牙设备使用 mini UART, 但会降低最大可用串口通讯波特率
force_turbo=1 或 core_freq=250 | 设置 VPU 核心时钟来固定频率

对应的配置文件如下：

 复制代码 隐藏代码
# printer.cfg[mcu] # 通过 ls /dev/ttyAMA* 来确定serial: /dev/ttyAMA0restart_method: command# [mcu 2ndMCU] # 设置第2个MCU# serial: /dev/ttyAMA0# restart_method: command

接线方式：

树莓派GND（Pin6/9）GPIO14（TX，Pin8）GPIO15（RX，Pin10）GPIO26（Pin37）*3.3v（Pin1）*MCUGNDRXTXboot03.3v

注意：

使用前3个引脚即可以通讯
后2个标记星号的为可选，用于刷写引导和固件。GPIO26 也可以换成其他未使用的引脚。

1.2 香橙派等其他设备

这些设备一般拥有独立的调试串口和额外 UART ，具体请参考其手册，使用调试串口需要关闭终端和内核信息输出功能。采用传统的接线方式即可。

以 Armbian 为例，修改 /boot/armbianEnv.txt 并添加对应的 overlays 。它们的设备好可以通过 ls /dev/ttyS* 查看。

【MKS Robin Nano v1.2 接线示意图】请注意，有些主板的 UART 接口用于连接 WiFi模块后者其他设备。

番外三：不需要 microSD 卡的线刷模式

目前大多数32位主板需要通过拷贝固件到 SD卡刷来更新固件。那么有没有办法不用每次升级时要打开盖子插拔SD卡呢？

1. 官方伪线刷方法（SD updates）

Klipper 提供了一种伪线刷的方式，具体可以参考官方文档 SDCard updates，目前支持的主板可以通过 ~/klipper/scripts/flash-sdcard.sh -l 进行查询。kiauh 助手默认支持这种方式，但是需要插一张 SD 卡在主板上。

此方法仅适用于固件升级，你仍然需要通过传统方式安装 Klipper 固件
此方法仅适用于 SPI 接口的 SD 卡插槽，不支持 SDIO 接口（例如 Flyboard 以及 MKS Robin Nano V1/V2 等）

2. 新的线刷方法

在上面学习为STM32烧录引导和固件的过程中，我们联想到将树莓派的 GPIO引脚与最小系统的 BOOT0 引脚连接，即可以通过网页控制，切换MCU的boot0状态，闭合为高电平（ISP烧录模式），断开为低电平（正常运行模式），从而实现不需要microSD卡的固件线刷。

此方法可以用于 Klipper 固件首次烧录、升级，以及 bootloader 烧录
此方法不需要额外的 microSD 卡
【结论】STM32F103 和 STM32F4 都测试成功

是否可行，我们验证一下。此外，由于 Klipper 包括上位机和下位机才能运行和读写引脚，所以我们不能在 printer.cfg 里面进行设置，这里使用 moonraker 进行控制。

 复制代码 隐藏代码
# moonraker.cfg[power boot0]type: gpiopin: gpiochip0/gpio26 # 根据喜好和实际情况设置，用于输出设置 `boot0` 的高/低电平，需要共地off_when_shutdown: Trueinitial_state: off

2.1 UART 模式通讯

此种模式除了 boot0 线之外，需要额外的三根线连接：GND、Rx、Tx。

此种方式适用于引出 boot0 的设备，比如 monster8 主板，否则无法使用，比如 boot0 接地的 robin nano v2

此时选择 No bootloader ，并且会覆盖之前烧录的 stm32duino bootloader
晶振频率请根据实际情况选择，可以在原理图上找到，我这里是 8 MHz
通讯端口我这里选择 USART1 Serial ，对应引脚为 PA10（Rx）和 PA9（Tx），也可以选择其他 UART 引脚
一定要确认通讯过程中良好接线

 复制代码 隐藏代码
# 点击右上角 power，闭合开关使 boot0 为高信号，断开并重新给主板上电，使其进入 ISP 烧录模式# 查看设备信息sudo stm32flash /dev/ttyAMA0# 刷入固件sudo stm32flash -w ~/klipper/out/klipper.bin -v -g 0 /dev/ttyAMA0# 刷入 bootloader，这里不需要，会被覆盖# sudo stm32flash -w generic_boot20_pc13.bin -v -g 0 /dev/ttyAMA0

2.2 USB 模式通讯

此种模式除了 boot0 线之外，需要通过 USB 数据线与树莓派连接。

此种方式由于可以自定义进入 bootloader 的按键，所以不需要引出 boot0 也可以使用。但是需要主板支持使用 SWD 协议刷入引导。话说回来，有些主板既没有引出 boot0，又没有引出 SWD 引脚，SD卡又是通过 SDIO 协议通讯的，这种乖乖用 microSD 卡更新吧，说的就是 MKS Robin Nano v1/v2。