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[CR10S] Anleitung: MKS Gen v1.4+TMC2208 Upgrade+ Marlin 1.1.9
#1
Hallo!

Nachdem mich dieses Forum und andere Foren bei meinem Upgrade des CR10S sehr weitergebracht hat, wollte ich gerne meine funktionierenden Resultate teilen und somit vielleicht anderen Helfen, welche auf ähnliche Hürden getroffen sind wie ich.

Exclamation Zu Beginn: Die gemachten Änderungen sind wie immer durch einen Laien entstanden und sollten stets mit der größtmöglichen Sorgfalt und Umsicht behandelt werden. Ihr arbeitet hier mit Strom, tw. an 220V.  Exclamation

Vor 3 Jahren habe ich mit einem ANET A8 angefangen und habe mir nun im April 2018 den CR10S geholt. Nachdem dieser Drucker jetzt ein Jahr hervorragend und mehr als zuverlässig gearbeitet hat, war es Zeit für mich weiter zu gehen. Meine Bedürfnisse stellten sich wie folgt da:

1. Die elendige Box neben dem Drucker sieht hässlich aus und macht viel Lärm.
2. Der Drucker war nicht mehr auf der aktuellen Marlin Version
3. Die Stepper Motoren machen ein heulendes Geräusch beim Bewegen, was den Nachbarn auf die Nerven ging.
4. Der Micro-SD Karten Slot des Druckers ist unpraktisch. Mehr als ein mal ist mir die Karte in die Elektronik Box reingerutscht. :/
5. Der Druck war, trotz sämtlichen Tweaks nie zu 100% genau in der Größe, eine Abweichung von 0,2-0,5mm war in X/Y immer vorhanden.

Nach gründlicher Recherche habe ich für mich folgende Ziele und Ideen formuliert:

1. Upgrade des Mainboards auf ein MKS Gen 1.4 (Ein 32 Bit Board halte ich für überdimensioniert)
2. Einbau von TMC2208 Stepperdrivern: Diese sind mehr oder weniger Plug&Play und benötigen keiner weiteren Lötarbeit um die Basisfunktionen ausführen zu können.
3. Ersetzen des Displays durch ein 12864 LCD Controller mit eingebautem SD(!) Kartenslot.
4. Komplettes Entfernen der Kontrollbox und Verlagerung der Komponenten unter den Drucker.
5. Ersetzen bzw. entfernen der normalen Lüfter durch geräuschärmere.

Was wird benötigt:

-1x MKS Gen 1.4 (https://www.amazon.de/gp/product/B079BZ1K3B/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o04__o00_s00?ie=UTF8&psc=1)    (31€)
-1x LCD 12864 (https://www.amazon.de/gp/product/B01LO20XGS/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o03__o00_s01?ie=UTF8&psc=1)   (16€)
-5x TMC 2208 (https://www.watterott.com/de/SilentStepStick-TMC2208-3D-Drucker-Bundle-5-Stk da sind 5 Stück bei)   (41€)
-1x Z-Achsen Split (https://www.amazon.de/gp/product/B07N888V85/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o02__o00_s00?ie=UTF8&psc=1)   (3€)
-1x Coldend Lüfter 12V (https://www.amazon.de/gp/product/B009NQLT0M/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o08__o00_s00?ie=UTF8&psc=1)   (13€)
-1x Mainboard Lüfter 140mm (12 oder 5V)  (da hatte ich nen großen Corsair noch rumliegen)   (ca. 15€)
-ca 20x M5 Schrauben (https://www.amazon.de/gp/product/B078XMHQ3Z/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o06__o00_s00?ie=UTF8&psc=1)   (9€)
-ca 20x M5 T-Nüsse (https://www.amazon.de/gp/product/B075WVRLDS/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o06__o00_s00?ie=UTF8&psc=1) (9€)
-4x M4 x 20mm Schrauben mit Muttern ( 5€)
-1x Kaltgeräte Einbaustecker (https://www.amazon.de/gp/product/B01FQVM9EM/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o03__o00_s00?ie=UTF8&psc=1) (7€)
-1Meter Kabel mit 2 Adern für 220/12V (habe da Stromkabel von der Rolle genommen)
-1 Meter Kabel für 12V/5V (auch da gibt's was von der Rolle im Baumarkt)
-einige Schrumpfschläuche
-ca 20 Jumperkabel Male-Female

Zusätzlich: Lötkolben, Lötzinn, ein Cuttermesser, Abisolierzange, eine "3.Hand", Ein Multimeter, Schraubendreher, einen PC mit Arduino IDE, vieeel Geduld

Vom Aufbau habe ich mich an diesem Thingiverse Post orientiert: (danke Rics3D!)

Bitte vor jeglichem Abbau etc: ALLE für euch relevanten Teile drucken, außer ihr habt nen zweiten Drucker zu Hause Wink
Achtung: Das Mosfet vom CR10S ist ein anderes als vom CR10. Hier druckt ihr am besten ein paar mehr von den Lüfterhalterungen (100% Infill!), damit kann man das Mosfet auch gut am Rahmen befestigen.


Schritt 1: Die Kontrollbox auseinander nehmen

https://imgur.com/fDPAE6m

-Kontrollbox vom Strom trennen
-Netzteil los schrauben, Foto von den Anschlüssen machen! Generell: immer mal wieder Bilder machen, das hat mir echt geholfen.
-Netzteil ausbauen, Mosfet von den Kabeln vorsichtig befreien (Foto!)

https://imgur.com/QEd0ppU

-Mainboard ausbauen, hier ist ein Foto der Anschlüsse essentiell! Am besten auch mit Tape die Kabel beschriften.


Schritt 2: Den Drucker vorbereiten:
- Den Drucker vorsichtig auf die Seite legen und zwar NICHT auf die Seite wo der Extruder Stepper ist, da hier Teile verbiegen können.
-Den Kaltgeräte Anschluss ii das gedruckte Füsschen schrauben
-Alle 4 Füsse am Drucker mit jeweils 2 M5 10 Schrauben und entsprechenden T-Muttern am Rahmen verschrauben, wobei der Netzanschluss hinten links sein sollte.
-Die Mainboard Halterung in die Ecke oben rechts Schrauben (von vorne aus gesehen)

Schritt 3: Netzteil einbauen
-Die beiden Halterungen am Netzteil anbringen
-Das Netzteil mit den Anschlüssen nach hinten im rechten Teil des Druckers, relativ mittig verschrauben (siehe Foto unten)
-Den Kaltgeräte Anschluss am Netzteil anbringen: Erdung zu Erdung (gelbes Kabel), Masse zu Masse und Den Kippschalter des Stromanschlusses geht an das rote Kabel. Ich musste Masse und Stromkabel um ca 20cm jeweils verlängern.

Schritt 4: Heatbed-Mosfet einbauen
-Das Mosfet an 2 Lüfterhalterungen am Rahmen sicher(!) befestigen.
- Die Verkabelung ist wie beim original CR10S, mit dem Kontrollkabel direkt an dem Mainboard. Theoretisch hat das MKS Gen 1.4 ein eigenen Heatbedanschluss mit aufgebrachtem Mosfet, dieses ist jedoch nicht gekühlt und bei einem defekt ist das komplette Board Schrott. Aus diesem Grund umgehen wir es mit dem Mosfet vom CR10S.
-Die Stromkabel, welche vom Netzteil zum Mosfet führen musste ich auch um ca 15cm verlängern.
- Das ganze sollte jetzt von unten so aussehen (ohne Lüfter und Mainboard):

https://imgur.com/IIzrIuV

Schritt 5: Mainboard vorbereiten
-Die Kühlkörper auf die TMC2208 Stepperdriver anbringen. Meistens sind diese selbstklebend. Wichtig: Ohne Kühlkörper brennen die TMC2208 unter Last durch - eine Kühlung ist zwingend nötig!
-Die Stepper auf dem MKS Gen 1.4 anbringen. Ihr lasst ALLE Jumper schön an Ihrem Platz! Bei den von mir benutzten gehört die schwarze Pin-Reihe auch in die entsprechend farbig gekennzeichneten Anschlüsse auf dem Board. Bei Zweifeln: Auf der Rückseite des Boards ist die Pinbelegung angegeben, diese sollte auch mit den Pins der Driver übereinstimmen. Ein defekter Einbau führt zu einem Defekt des TMCs!
- Wir benutzen 4 Stepper Driver: X-Achse, Y-Achse, Z-Achse und Extruder (E0 auf dem Board). Der  fünfte Stepper wird nur benötigt, wenn ihr einen Dual Extruder betreiben wollt.

Schritt 6: MKS Gen 1.4 einbauen
-Das Mainboard in die Halterung Schrauben. In die rückseitigen Aussparungen der Halterung passen M4 Muttern rein.
-Die 4 hochkant stehenden Hülsen dienen dafür um einen 140mm Lüfter auf dem Board zu befestigen, dies erfolgt ganz am Ende!
- Das Board wird wie folgt verkabelt

https://imgur.com/LEA483x

ACHTUNG, es ist ein Fehler auf dem Bild: 12V Input ist Unfug: das ist ein 12V Output.

-Da bei mir leider von Beginn an HE0 defekt war, kommt das Hotend an HE1

-Der Bauteillüfter kommt an FAN
-Der Coldendlüfter kommt auf einen 12V Output
-Die Endstops sind beim CR10S nur mechanisch, also gibt es nur einen SIG und einen GND Pin. folglich muss etwas Plastik vom Anschluss des Endstops abgeschnitten werden und dann die unteren beiden Pinne benutzt. Der obere, also den Stepperdrivern nächste Pin ist 5V, das brauchen wir hier nicht. Benutzt werden: X-, Y-, Z-
-Die Steppermotoren X und Y kommen in die entsprechenden Slots oberhalb der Stepperdriver
-In den Anschluss Z kommt der 1 auf 2 Adapter für die Z Achsen, daran dann beide Z Achsen. (Im unteren Bild seht ihr eine graue Box, das ist mein zu diesem Zeitpunkt noch selbst gebastelter Adapter).
-In den BED Anschluss kommt das 2 adrige Kabel, welches direkt zum Mosfet-COM Port führt. Um das Kabel anzubringen muss der Stecker abgeknipst  und ca 5mm Kabel abisoliert werden. Dieses muss jetzt keine großen Stromlasten mehr tragen, sondern gibt dem Mosfet lediglich die Signale weiter. Folglich wird die Last vom Mainboard genommen.
-Der Thermistor von Heatbed und Hotend kommen in die entsprechenden Anschlüsse.
-Der Mainboardkühler je nach Spannung an einen 5 oder 12V Anschluss. Ich hatte beim Basteln einen Lüfter die ganze Zeit provisorisch am Rahmen befestigt um alle Bauteile etwas zu kühlen.

Das ganze sollte nun so belegt sein:

https://imgur.com/sobJVqL


Schritt 7: TMC2208 einstellen
-Netzteilstecker in die Steckdose, und den Drucker einschalten.
-ACHTUNG: Prüft bitte ob ihr alles richtig verkabelt habt. Lieber 5x nachschauen und zur Not nochmal in anderen Quellen recherchieren!
-Auf dem Mainboard sollte eine blaue Kontrolllampe angehen, ebenso auf dem Mosfet.
-Auf den TMC ist ein kleines Potenziometer, welches dazu dient die Spannung der Steppermotoren einzustellen. Um es zu verstellen benutzt ihr einen sehr kleinen Schlitz-Schraubendreher.
-Um die Spannung zu prüfen: Eine Sonde des Voltmeters in den Vref Pin des TMC  einführen und mit der anderen zum Beispiel das Gehäuse des USB Ports auf dem MKS (dieser ist geerdet).
Im Internet findet man zig Angaben zur Sollspannung bei verschiedenen Druckern.
Aktuell ist meine wie folgt:
X: 1,2V
Y: 1,2V (Das Heatbed ist vergleichsweise schwer)
Z: 1,2V (Immerhin müssen 2 Motoren betrieben werden)
E: 1,2 V

ACHTUNG: UNTER KEINEN UMSTÄNDEN IRGENDETWAS AUF DEM MAINBOARD MIT DEM SCHRAUBENDREHER BERÜHREN!
Ich bin wie folgt vorgegangen: Vref geprüft, Drucker aus, Strom abgezogen, Potenziometer verstellt, Strom wieder drauf, Vref geprüft.....

Schritt 8: LCD anschließen

-Auf dem Mainboard sind rechts im Bild die beiden LCD Anschlüsse: EX1 und EX2, auch auf der Rückseite des LCD sollten diese beiden Anschlüsse erkennbar sein.
-Da das mitgelieferte Kabel des Displays nicht bis zum vorgesehenen Installationsort reicht, habe ich es einfach mit Jumperkabeln verlängert. Bestimmt gibt es irgendwo auch ein entsprechendes Verlängerungskabel.
-Bei meinem Display waren die Anschlüsse genau falsch herum installiert: Folglich musste ich die Jumperkabel genau um 180° verdreht in die Ports einsetzen. Alternativ: Etwas vom Plastik der Kabelanschlüsse wegschnitzen und diese so passend machen.


Wenn ihr es bis hierher geschafft habt: Gratulation!

Schritt 9: Marlin installieren
-Arduino IDE runterladen und installieren
-Marlin FW hier herunterladen und selbst konfigurieren, alternativ ist hier eine von mir für den CR10S fertig konfigurierte FW. Ich empfehle diese zu benutzen!

-Drucker per USB Kabel mit einem Notebook verbinden
-Im entpackten Marlin Ordner die Datei "Marlin.ino" mit Arduino IDE öffnen
-Die Bibliothek "U8GLIB" installieren
-Arduino Mega 2560 als Board wählen, Prozessor ATMega2560
-Richtigen COM Port auswählen, an welchem der Drucker hängt.
-Firmware hochladen (das dauert etwas)

Wenn jetzt keine Fehlermeldung kommt sollte der Drucker funktionieren!

Letzter Schritt: Feinschliff
-Kabelmanagement mit Kabelbindern und den gedruckten Kabelhalterungen
-MB-Kühler installieren
-Drucker aufrichten, LCD in Gehäuse packen und am Drucker befestigen.
-Z-Achsen nachleveln (meine hatten sich etwas verschoben)-


Mein fertiger Drucker sieht nun so aus:

https://imgur.com/YOfGzbu

Viel Spaß beim Bauen! Shy  Shy  Cool
 
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#2
(19.02.2019, 19:03)Holinam schrieb: -5x TMC 2208 (https://www.amazon.de/gp/product/B07FQSZ9RD/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o09__o00_s00?ie=UTF8&psc=1 das sind 5 Stück bei)   (35€)

Bitte hier nicht am falschen Ende sparen! Diese Treiber sind einfach schlecht abgekupferte und falsch aufgebaute Kopien der Watterott-Treiber. Allein schon den Kühlkörper auf den Kunstoffkörper des Treiber-ICs zu setzen, zeugt von ""nicht nachgedacht" beim Kopieren!

Die Originale sind nicht viel teurer und  sauber durchdacht und aufgebaut:
https://www.watterott.com/de/SilentStepStick-TMC2208-3D-Drucker-Bundle-5-Stk
 
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#3
Hallo, das stimmt vollkommen! Werde das nachher ändern! Danke
 
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#4
Die Verwendung eines Noctua-Lüfters ist auch mehr als fraglich und wir raten hier im Forum dringend davon ab, diese Teile im Druckkopf-Bereich einzusetzen. Hier kommt es nicht darauf an, dass es leise ist, sondern dass der Luftdurchsatz stimmt - das ist bei den Noctuas nunmal nicht gegeben.
 
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#5
(19.02.2019, 20:58)ChrisB schrieb: Direktes Vollquote - sinnvoll wie ein Kropf.

Darf ich fragen wie du zu der Aussage kommst? Der Noctua ist bei 40x40x10 mit 8,2 m3/h einer der Lüfter mit dem höchsten Durchsatz.
Der Noiseblocker, welcher gerne als Alternative aufgezeigt wird, schafft gerade mal 6.

Grüße,

Marius
 
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#6
Nicht fragen, suchen im Forum. Noctua ist der Suchbegriff.

KEIN Silent Lüfter ist tauglich in der Region - das gehört in den PC Bereich! Viel Spass beim Lesen.

Und bevor die Frage kommt was den tauglich wäre und das auch mit Einstellungen zusammenhängt: Wichtig - Einstellfahrplan, oder wie stellen wir unsere Drucker ein und mehr
AchtungOffizielle 3DDC T-Shirts - Elektrolyte... Einstellfahrplan
1. Das Bundesministerium für Wissenschaft hat bestätigt -  lesen gefährdet die Dummheit!
2. Kaum macht man es richtig, funktioniert es. Aber nur weil etwas funktioniert, hat man es nicht zwingend richtig gemacht ...
3. Wenn man die Natur einer Sache durchschaut hat, werden Dinge berechenbar.
4. Es sind die unscheinbaren kleinen Handgriffe die beim 3D Druck zum  Erfolg führen, schludern rächt sich überall, auch wenn man nicht mehr daran denkt.
 
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#7
Hi, danke dir für die Anleitung Smile Ich habe den Umbau schon fertig, allerdings mit TMC2130 V1.0
Habe In Arduino auf die TMC2130 Standalone umgestellt, habe allerdings jetzt ein Problem mit der Spannung der Treiber.
Ich kann die Spannung nur bis ca. 250mV einstellen, dann springt es wieder auf 0 und fängt von vorne an. Jumper habe ich da Standalone ist auch drin gelassen. Kannst du mir vielleicht einen Tipp geben ?
 
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#8
Bezugsquelle der Treiber? Vermutlich fallen @ChrisB gleich die restlichen Haare aus. Wink
AchtungOffizielle 3DDC T-Shirts - Elektrolyte... Einstellfahrplan
1. Das Bundesministerium für Wissenschaft hat bestätigt -  lesen gefährdet die Dummheit!
2. Kaum macht man es richtig, funktioniert es. Aber nur weil etwas funktioniert, hat man es nicht zwingend richtig gemacht ...
3. Wenn man die Natur einer Sache durchschaut hat, werden Dinge berechenbar.
4. Es sind die unscheinbaren kleinen Handgriffe die beim 3D Druck zum  Erfolg führen, schludern rächt sich überall, auch wenn man nicht mehr daran denkt.
 
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#9
https://www.amazon.de/gp/product/B07DQ9PK3X/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o03_s00?ie=UTF8&psc=1

als Bezugsquelle. Sollten von der Platine doch korrekt sein ?!
Habe bei configuration h
#define X_DRIVER_TYPE TMC2130_STANDALONE
#define Y_DRIVER_TYPE TMC2130_STANDALONE
#define Z_DRIVER_TYPE TMC2130_STANDALONE
//#define X2_DRIVER_TYPE A4988
//#define Y2_DRIVER_TYPE A4988
//#define Z2_DRIVER_TYPE A4988
#define E0_DRIVER_TYPE TMC2130_STANDALONE
//#define E1_DRIVER_TYPE A4988
//#define E2_DRIVER_TYPE A4988
//#define E3_DRIVER_TYPE A4988
//#define E4_DRIVER_TYPE A4988
abgeändert.
sonst nichts anstatt den 2208.
hatte bei adv aber was von CALIBRATION_CURRENT 250 gelesen. Soll ich nur auf das Einstellen?
Dachte bei Standalone ohne SPI, muss man die Spannung per Poti einstellen.
 
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#10
Für drei Euro mehr hättest du die originalen Treiber und keine "günstigen" Chinatreiber bekommen, welche wohl des öfteren mal Probleme machen.

https://www.watterott.com/de/SilentStepStick-TMC2130-3D-Drucker-Bundle-5-Stk
 
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