feat: Major hardware upgrade to Rev. 1

- Replace MOSFET with CJAC70P06 (60V voltage rating)
- Upgrade sensor from ADXL345 to ICM-20602 (better availability, 6-axis IMU)
- Change Micro Fit 3.0 connectors from SMD to THT mounting
- Add connector pinouts to silkscreen for easier assembly
- Clean up component placement and optimize layout
- Update overview image to reflect current design
- Add component order numbers to BOM
- Update production files with current components
- Add comprehensive changelog and table of contents
- Improve documentation structure with language links
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2025-11-26 16:33:08 +01:00
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@@ -1,9 +1,52 @@
# 🔥 Laser CANbus Toolhead PCB
Ein kompaktes, robustes Toolhead-Board für Klipper-basierte Lasergravierer und -schneider (CoreXY). Dieses Board integriert Stromversorgung, Lasertreiber-Logik, CAN-Bus Kommunikation und Input Shaping (ADXL345) auf kleinstem Raum.
*🇬🇧 English version: [README.md](README.md)*
Ein kompaktes, robustes Toolhead-Board für Klipper-basierte Lasergravierer und -schneider (CoreXY). Dieses Board integriert Stromversorgung, Lasertreiber-Logik, CAN-Bus Kommunikation und Input Shaping (ICM-20602) auf kleinstem Raum.
![Laser CANbus Toolhead PCB](img/Laser%20CANbus%20Toolhead.png)
## 📚 Inhalt
<!-- @import "[TOC]" {cmd="toc" depthFrom=1 depthTo=6 orderedList=false} -->
<!-- code_chunk_output -->
- [🔥 Laser CANbus Toolhead PCB](#-laser-canbus-toolhead-pcb)
- [📚 Inhalt](#-inhalt)
- [✨ Features](#-features)
- [🧠 Mikrocontroller](#-mikrocontroller)
- [🔗 CAN-Bus Kommunikation](#-can-bus-kommunikation)
- [📊 Input Shaping](#-input-shaping)
- [⚡ Laser-Leistungssteuerung](#-laser-leistungssteuerung)
- [🎛️ Laser-Signalsteuerung](#-laser-signalsteuerung)
- [🔌 Stromversorgung](#-stromversorgung)
- [🚨 Diagnose & Monitoring](#-diagnose--monitoring)
- [📋 Klipper Konfiguration](#-klipper-konfiguration)
- [Basis MCU Setup](#basis-mcu-setup)
- [Input Shaping (ICM-20602)](#input-shaping-icm-20602)
- [Laser Steuerung](#laser-steuerung)
- [🔌 Pinout & Steckerbelegung](#-pinout--steckerbelegung)
- [J101 - Power & CAN Input (Micro-Fit 3.0, 2x2)](#j101---power--can-input-micro-fit-30-2x2)
- [J101 - Strom & CAN Eingang (Micro-Fit 3.0, 2x2, THT)](#j101---strom--can-eingang-micro-fit-30-2x2-tht)
- [J102 - Laser Output (Micro-Fit 3.0, 1x3, THT)](#j102---laser-output-micro-fit-30-1x3-tht)
- [Debug/Programming Header (Rückseite)](#debugprogramming-header-rückseite)
- [🔧 Installation & Setup](#-installation--setup)
- [1. CAN-Bus Konfiguration](#1-can-bus-konfiguration)
- [2. Firmware Flash](#2-firmware-flash)
- [3. UUID ermitteln](#3-uuid-ermitteln)
- [⚠️ Sicherheitshinweise](#-sicherheitshinweise)
- [🛠️ BOM (Bill of Materials) - Highlights](#-bom-bill-of-materials---highlights)
- [🛠️ Technische Spezifikationen](#-technische-spezifikationen)
- [📝 Changelog](#-changelog)
- [Rev. 1](#rev-1)
- [Rev. 0 (Erste Veröffentlichung)](#rev-0-erste-veröffentlichung)
- [📚 Weitere Ressourcen](#-weitere-ressourcen)
<!-- /code_chunk_output -->
## ✨ Features
### 🧠 Mikrocontroller
@@ -17,13 +60,16 @@ Ein kompaktes, robustes Toolhead-Board für Klipper-basierte Lasergravierer und
- **Slope-Control:** Schaltbar für EMI-Optimierung
### 📊 Input Shaping
- **Sensor:** On-board ADXL345 Beschleunigungssensor (SPI)
- **Sensor:** On-board ICM-20602 Beschleunigungs-/Gyroskopsensor (SPI)
- **Zweck:** Klipper Resonanzmessung für perfekte Druckqualität
- **Vorteil:** Bessere Verfügbarkeit und moderne Sensortechnologie
### ⚡ Laser-Leistungssteuerung
- **Schaltung:** 24V / 4A High-Side Switch (AO4407A P-MOSFET)
- **Schaltung:** 24V / 6A High-Side Switch (CJAC70P06 P-MOSFET, 60V Spannungsfestigkeit)
- **Spitzenstrom:** 8A Fähigkeit
- **Soft-Start:** Begrenzt Einschaltstrom (Rise-Time ca. 1.2ms)
- **Sicherheit:** Hardware-Pull-Down verhindert ungewollte Aktivierung
- **Begrenzung:** Max 6A begrenzt durch Micro Fit 3.0 Steckverbinder mit 0.75mm² Draht
### 🎛️ Laser-Signalsteuerung
- **PWM:** 5V Level-Shifted via 74AHCT1G125 Buffer
@@ -51,15 +97,15 @@ sensor_type: temperature_mcu
sensor_mcu: toolhead
```
### Input Shaping (ADXL345)
### Input Shaping (ICM-20602)
```ini
[adxl345]
[mpu9250]
cs_pin: toolhead:PA4
spi_bus: spi1
axes_map: x,y,z
#axes_map: x,y,z # Je nach Drucker-Orientierung konfigurieren
[resonance_tester]
accel_chip: adxl345
accel_chip: mpu9250
probe_points:
150, 150, 20 # An deine Druckbettgröße anpassen
```
@@ -94,9 +140,15 @@ cycle_time: 1.0
| 1 | **+24V** | Hauptstromversorgung (High Current) |
| 2 | **GND** | Masse |
| 3 | **CAN_H** | CAN-Bus High Signal |
### J101 - Strom & CAN Eingang (Micro-Fit 3.0, 2x2, THT)
| Pin | Signal | Beschreibung |
|-----|---------|--------------|
| 1 | **+24V** | Hauptstromversorgung (High Current) |
| 2 | **GND** | Masse |
| 3 | **CAN_H** | CAN-Bus High Signal |
| 4 | **CAN_L** | CAN-Bus Low Signal |
### J102 - Laser Output (Micro-Fit 3.0, 1x3)
### J102 - Laser Output (Micro-Fit 3.0, 1x3, THT)
| Pin | Signal | Beschreibung |
|-----|---------|--------------|
| 1 | **GND** | Laser-Masse |
@@ -140,16 +192,17 @@ cycle_time: 1.0
## 🛠️ BOM (Bill of Materials) - Highlights
| Komponente | Wert/Typ | Funktion | Package |
|------------|----------|----------|---------|
| **U101** | STM32F072CBU6 | Hauptmikrocontroller | UFQFPN-48 |
| **U102** | MP2459GJ-Z | Buck Converter 24V→5V | TSOT-23-8 |
| **U105** | SN65HVD230DR | CAN-Bus Transceiver | SOIC-8 |
| **U106** | ADXL343/ADXL345 | 3-Achsen Beschleunigungssensor | LGA-14 |
| **Q101** | AO4407A | P-MOSFET (Laser-Schalter) | SOIC-8 |
| **D101** | SMF24A | TVS-Diode (Überspannungsschutz) | DO-214AC |
| **F101** | 1812L025 | PTC-Sicherung 250mA | 1812 |
| **Y101** | 12MHz | Quarz für CAN-Stabilität | HC-49/S |
| Komponente | Wert/Typ | Funktion | Package | Bestellnummer |
|------------|----------|----------|---------|---------------|
| **U101** | STM32F072CBU6 | Hauptmikrocontroller | UFQFPN-48 | STM32F072CBU6 |
| **U102** | MP2459GJ-Z | Buck Converter 24V→5V | TSOT-23-8 | MP2459GJ-Z |
| **U105** | SN65HVD230DR | CAN-Bus Transceiver | SOIC-8 | SN65HVD230DR |
| **U106** | ICM-20602 | 6-Achsen IMU (Beschleunigungs-/Gyroskop) | LGA-16 | ICM-20602 |
| **Q101** | CJAC70P06 | P-MOSFET (Laser-Schalter, 60V) | SOIC-8 | CJAC70P06 |
| **D101** | SMF24A | TVS-Diode (Überspannungsschutz) | DO-214AC | SMF24A |
| **F101** | 1812L025 | PTC-Sicherung 250mA | 1812 | 1812L025 |
| **Y101** | 12MHz | Quarz für CAN-Stabilität | HC-49/S | 12MHz Quarz |
| **J101/J102** | Micro-Fit 3.0 | THT Steckverbinder | THT | Micro-Fit 3.0 THT |
## 🛠️ Technische Spezifikationen
@@ -163,13 +216,28 @@ cycle_time: 1.0
| **Betriebstemperatur** | -10 bis +70 | °C |
| **Abmessungen** | TBD | mm |
## 📝 Changelog
### Rev. 1
- **Transistor Upgrade:** MOSFET durch CJAC70P06 ersetzt (60V Spannungsfestigkeit)
- **Sensor Upgrade:** Wechsel von ADXL345 zu ICM-20602 (bessere Verfügbarkeit, moderner 6-Achsen IMU)
- **Steckverbinder Änderung:** Micro Fit 3.0 Steckverbinder von SMD zu THT geändert
- **Bestückungsdruck Verbesserung:** Steckerbelegungen zum Bestückungsdruck hinzugefügt für einfachere Montage
- **Layout Verbesserungen:** Bestückungsplatz aufgeräumt und Routing optimiert
- **Dokumentation:** Übersichtsbild an aktuelles Design angepasst
- **BOM Update:** Bauteil-Bestellnummern hinzugefügt und Produktionsdaten aktualisiert
- **Produktionsdateien:** Montage- und Produktionsdateien mit aktuellen Bauteilen aktualisiert
### Rev. 0 (Erste Veröffentlichung)
- Erstes PCB-Design mit STM32F072CBU6 Mikrocontroller
- CAN-Bus Kommunikation mit SN65HVD230 Transceiver
- 24V/4A Laser-Leistungssteuerung mit AO4407A MOSFET
- ADXL345 Beschleunigungssensor für Input Shaping
- MP2459 Buck Converter für Stromversorgung
## 📚 Weitere Ressourcen
- [Klipper Dokumentation](https://www.klipper3d.org/Config_Reference.html)
- [CAN-Bus Setup Guide](https://www.klipper3d.org/CANBUS.html)
- [Input Shaping](https://www.klipper3d.org/Resonance_Compensation.html)
- [Katapult Firmware Flasher](https://github.com/Arksine/katapult)
---
*🇬🇧 English version: [README.md](README.md)*
- [Katapult Firmware Flasher](https://github.com/Arksine/katapult)