Leviathan V1.2 (CAN-Bridge)

Schrittweise Anleitung, um das LDO Leviathan V1.2 Board über die USB/CAN Bridge in Betrieb zu nehmen.

Leviathan V1.2

• SBC bedeutet in der Anleitung Single Board Computer. Also meistens wohl ein Raspberry Pi.
• Es wird davon ausgegangen das auf dem SBC Klipper und MainSail eingerichtet ist.
• Ein Zugang zum SBC über SSH ist notwendig!
• Endlich mal ein Board ohne diesen unnützen SD-Kartenslot
• Kein Molex Stecker für CAN, keine Ersatzsicherungen

• Im Betrieb wird das Board mit 24V versorgt (Anschluss BOARD + 24V -)
• Das Board kann zum initialen Flashen alleine über den USB-C Port versorgt werden.
  Das Flashen funktioniert natürlich auch, wenn das Board über 24V betrieben wird.
• Es gibt keinen dedizierten Jumper für die 5V Versorgung.
• Für die beiden TMC5160 muss extra eine Stromversorgung installiert werden (24-28V). Der Anschluss befindet sich oberhalb vom USB-Port.
• Es gibt einen extra Port für die Versorgung des Raspberry Pi. Er liefert 5,06V bei max. 3A - somit sollte auch kein “Undervoltage detected” auftreten.
  Sollte der Raspberry Pi 5 eine Meldung bezüglich der Stromversorgung bringen, lässt sich das über usb_max_current_enable=1 in der config.txt abstellen.

• Stromversorgung über 24V / GND
• CAN Bus über den Molex Stecker (inkl. Strom für das Kopfboard)
  
• additiv USB-C Verkabelung zum initialen Flashen von Klipper
• Ein Raspberry Pi kann direkt auf das Board geschraubt werden. Es liegt eine Adapterplatine bei, die über das 6 polige Kabel mit dem Board verbunden wird. Über diesen Anschluss wird der Raspberry Pi mit 5,06V versorgt. Über diesen Anschluss wird auch gleich TX / RX verbunden mit dem Pi. Damit ist ein Betrieb über UART möglich.
  

• Wenn das Board der erste oder letzte Busteilnehmer ist, dann muss der 120Ω Jumper gesetzt werden.
  
• Wer den CAN Bus überprüfen will, kann im ausgeschalteten Zustand den Buswiderstand mit einem Ohmmeter messen. Es müsste zwischen CAN H und CAN L ca. 60Ω ergeben. Vorausgesetzt es ist ein zweiter Busteilnehmer verkabelt und passend terminiert.

Das Board hat bei Auslieferung keinen Bootloader. Es muss nichts gesichert werden.
Sollte Katapult als Bootloader vorhanden sein, ist es eh sinnvoll den neu zu kompilieren bei Bedarf.

• Wer sein Board das erste mal mit Klipper einrichtet muss die folgenden Schritte durchgehen:
  • DFU-Modus aktivieren
  • Katapult
  • Port ermitteln
  • Klipper
  • SBC
• Wer das Board schon nach dieser Anleitung eingerichtet hat kann das Klipper Update so durchführen …
  • Update

• Das Board in den DFU Modus bringen
  • dmesg -HW
  • Die Boot Taste (SW2) am Board gedrückt halten und dabei das Board über USB mit dem SBC verbinden
    
    Wenn das Board schon über 24V angeschlossen ist geht auch folgendes
    Boot Taste (SW2) gedrückt halten, Reset Taste (SW1) einmal drücken und loslassen, dann die Boot Taste (SW2) loslassen.
  • Das Board meldet sich mit Product: DFU in FS Mode
    

    pi@Pi3Test:/boot $ dmesg -HW
    [Jan23 18:39] usb 1-1.4: USB disconnect, device number 20
    [  +0.805709] usb 1-1.4: new full-speed USB device number 21 using dwc_otg
    [  +0.141330] usb 1-1.4: New USB device found, idVendor=0483, idProduct=df11, bcdDevice=22.00
    [  +0.000038] usb 1-1.4: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3
    [  +0.000017] usb 1-1.4: Product: STM32  BOOTLOADER
    [  +0.000013] usb 1-1.4: Manufacturer: STMicroelectronics
    [  +0.000012] usb 1-1.4: SerialNumber: STM32FxSTM32

  • STRG+C drücken, um die Meldungen zu beenden

Hinweis:
Katapult wird über USB (DFU-Mode) eingerichtet!

• Katapult laden wenn noch nicht vorhanden, sonst in den Katapult Ordner wechseln
  [ ! -d "$HOME/katapult/" ] && cd ~ && git clone https://github.com/Arksine/katapult && cd katapult || cd ~/katapult
• make menuconfig
  

      Micro-controller Architecture (STMicroelectronics STM32)  --->
      Processor model (STM32F446)  --->
      Build Katapult deployment application (Do not build)  --->
      Clock Reference (12 MHz crystal)  --->
      Communication interface (USB (on PA11/PA12))  --->
      Application start offset (32KiB offset)  --->
      USB ids  --->
  ()  GPIO pins to set on bootloader entry
  [*] Support bootloader entry on rapid double click of reset button
  [ ] Enable bootloader entry on button (or gpio) state
  [*] Enable Status LED
  (PE1)   Status LED GPIO Pin

  • Wichtig: Hier wird als Communication interface USB ausgewählt, nicht CAN!
  • Sonst ist später kein Update möglich!
• Katapult kompilieren
  make -j4
• Katapult flashen (das Board muss im DFU Mode sein !)
  dfu-util -R -a 0 -s 0x08000000:mass-erase:force -D ~/katapult/out/katapult.bin
  • Wichtig ist am Ende File downloaded successfully bei der Ausgabe im Terminal
• Das Board einmal resetten
  • Reset Taste (SW1) drücken
  • oder das Board einmal stromlos machen

• Den USB Stecker abziehen
• dmesg -HW starten und den USB Stecker wieder anstecken
  

  pi@Pi3Test:~/katapult $ dmesg -HW
  [Feb 1 11:01] usb 1-1.4: new full-speed USB device number 16 using dwc_otg
  [  +0.147164] usb 1-1.4: New USB device found, idVendor=1d50, idProduct=6177, bcdDevice= 1.00
  [  +0.000039] usb 1-1.4: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3
  [  +0.000016] usb 1-1.4: Product: stm32f446xx
  [  +0.000013] usb 1-1.4: Manufacturer: katapult
  [  +0.000011] usb 1-1.4: SerialNumber: 350053000851313133353932
  [  +0.005586] cdc_acm 1-1.4:1.0: ttyACM0: USB ACM device

  • Wir brauchen die Information mit tty… also in diesem Fall ttyACM0
  • STRG+C drücken, um die Meldungen zu beenden

• cd ~/klipper
• make menuconfig
  

  [*] Enable extra low-level configuration options
      Micro-controller Architecture (STMicroelectronics STM32)  --->
      Processor model (STM32F446)  --->
      Bootloader offset (32KiB bootloader)  --->
      Clock Reference (12 MHz crystal)  --->
      Communication interface (USB to CAN bus bridge (USB on PA11/PA12))  --->
      CAN bus interface (CAN bus (on PB5/PB6))  --->
      USB ids  --->
  (1000000) CAN bus speed
  ()  GPIO pins to set at micro-controller startup

• Klipper kompilieren und flashen (über USB / seriell!)
  make -j4 flash FLASH_DEVICE=/dev/ttyACM0
  

  pi@Pi3Test:~/klipper $ make -j4 flash FLASH_DEVICE=/dev/ttyACM0
    Creating symbolic link out/board
    Building out/autoconf.h
    Compiling out/src/sched.o
  ...
    Compiling out/src/stm32/hard_pwm.o
    Preprocessing out/src/generic/armcm_link.ld
    Building out/compile_time_request.o
  Version: v0.12.0-102-g9f41f53c
    Linking out/klipper.elf
    Creating hex file out/klipper.bin
    Flashing out/klipper.bin to /dev/ttyACM0
  Entering bootloader on /dev/ttyACM0
  Device reconnect on /sys/devices/platform/soc/3f980000.usb/usb1/1-1/1-1.4/1-1.4:1.0
  /usr/bin/python3 lib/canboot/flash_can.py -d /dev/serial/by-path/platform-3f980000.usb-usb-0:1.4:1.0 -f out/klipper.bin
   
  Attempting to connect to bootloader
  CanBoot Connected
  Protocol Version: 1.0.0
  Block Size: 64 bytes
  Application Start: 0x8008000
  MCU type: stm32f446xx
  Flashing '/home/pi/klipper/out/klipper.bin'...
   
  [##################################################]
   
  Write complete: 2 pages
  Verifying (block count = 488)...
   
  [##################################################]
   
  Verification Complete: SHA = 14F85E3BBD86FCBA99F270F03AD3FC60DDCE8F71
  CAN Flash Success

• Interface einrichten
  Achtung : die Bitrate von 1000000 muss auch in der Board Firmware eingestellt werden!
  sudo nano /etc/network/interfaces.d/can0
  folgendes eintragen, speichern und mit STRG + x, dann Y, dann Enter beenden
  

  allow-hotplug can0 
  iface can0 can static 
      bitrate 1000000 
      up ifconfig $IFACE txqueuelen 1024

• Testen mit ip a
can0: <NOARP,UP,LOWER_UP,ECHO> mtu 16 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1024
• Sollte das Interface auf DOWN stehen hilft meist ein
  sudo systemctl restart networking.service
  oder ein
  sudo ip link set can0 up type can bitrate 1000000

Hinweis
Die folgenden Schritte setzen natürlich voraus, das der CAN Bus korrekt im Vorfeld eingerichtet wurde!

Wenn das Board über CAN verbunden ist, dann kann man mit den folgenden Schritten prüfen, ob Katapult geflasht wurde:

• Klipper Dienst stoppen
  sudo systemctl stop klipper.service
• ~/klippy-env/bin/python ~/klipper/scripts/canbus_query.py can0
  Wenn ein Board gefunden wird, dann sollte folgende Ausgabe erscheinen:
  

  pi@Pi3Test:~/klipper $ ~/klippy-env/bin/python ~/klipper/scripts/canbus_query.py can0
  Found canbus_uuid=3c98a1ec0529, Application: Klipper
  Total 1 uuids found

  • Die UUID (canbus_uuid=3c98a1ec0529) notieren !
  • Wird bei diesem Schritt kein Board gefunden, hilft oft ein Reset am Board (entweder über Reset Taster oder 1x Strom weg und wieder dran)

Ob das Board korrekt mit Klipper läuft, lässt sich mit folgendem Befehl schnell testen:
~/klippy-env/bin/python ~/klipper/klippy/console.py -c can0 3c98a1ec0529

Der Pfad am Ende muss natürlich mit dem übereinstimmen, was ihr im vorherigen Schritt ermittelt habt!

Wenn ihr ein connected am Anfang des Textes seht, ist das Board richtig geflasht.

• cd ~/printer_data/config
• Beispiel Konfiguration Voron 2
  wget https://raw.githubusercontent.com/MotorDynamicsLab/Leviathan/master/Klipper_config/voron2_leviathan_v1.2.cfg -O printer.cfg
• Beispiel Konfiguration Trident
  wget https://raw.githubusercontent.com/MotorDynamicsLab/Leviathan/master/Klipper_config/trident_leviathan_v1.2.cfg -O printer.cfg
• nano ~/printer_data/config/printer.cfg
  

  [mcu]
  canbus_uuid: 3c98a1ec0529
  #restart_method: command

  • Die Zeile mit serial löschen oder auskommentieren
  • Die Zeile mit restart_method löschen oder auskommentieren
  • Die Zeile mit canbus_uuid entsprechend mit der ermittelten UUID von oben anpassen
• Klipper starten
  sudo systemctl start klipper.service

Hinweis:
Das Klipper Update wird über USB eingespielt! Über den CAN-Bus ist ein Update nicht möglich wenn das Board als USB/Can Bridge arbeitet.

• Klipper Dienst stoppen
  sudo systemctl stop klipper.service
• Alle CAN UUID's ermitteln
  grep canbus_uuid ~/printer_data/config/* -n
  

  pi@Pi3Test:~/klipper $ grep canbus_uuid ~/printer_data/config/* -n
  /home/pi/printer_data/config/BTT_EBB.cfg:10:canbus_uuid: 44d860c9632b
  /home/pi/printer_data/config/printer.cfg:30:canbus_uuid: 3c98a1ec0529

• Das Leviathan Board per flshtool.py resetten. Welche UUID das Leviathan hat kann man bei mehreren Busteilnehmern leider nicht ohne weitere erkennen.
  ~/klippy-env/bin/python ~/katapult/scripts/flashtool.py -i can0 -u <LEVIATHAN UUID> -r
  

  pi@Pi3Test:~/klipper $ ~/klippy-env/bin/python ~/katapult/scripts/flashtool.py -i can0 -u 3c98a1ec0529 -r
  Sending bootloader jump command...
  Bootloader request command sent
  Flash Success

  • Die Status LED sollte jetzt anfangen zu blinken
• Den Port ermitteln
  dmesg |tail -n 10
  

  pi@Pi3Test:~/klipper $ dmesg |tail -n 10
  [76418.167383] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_CHANGE): can0: link becomes ready
  [76867.446711] usb 1-1.4: USB disconnect, device number 37
  [76867.446933] gs_usb 1-1.4:1.0 can0: Couldnt shutdown device (err=-19)
  [76867.787311] usb 1-1.4: new full-speed USB device number 38 using dwc_otg
  [76867.933716] usb 1-1.4: New USB device found, idVendor=1d50, idProduct=6177, bcdDevice= 1.00
  [76867.933741] usb 1-1.4: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3
  [76867.933749] usb 1-1.4: Product: stm32f446xx
  [76867.933755] usb 1-1.4: Manufacturer: katapult
  [76867.933761] usb 1-1.4: SerialNumber: 350053000851313133353932
  [76867.938929] cdc_acm 1-1.4:1.0: ttyACM0: USB ACM device

  Wie immer brauchen wir die tty… Angabe. In diesem Fall ist is ttyACM0 wie man in der letzten Zeile sehen kann.

• cd ~/klipper
• make menuconfig
  → Die Einstellungen sind dieselben wie oben unter Klipper flashen angegeben.
• Klipper flashen
  make -j4 flash FLASH_DEVICE=/dev/ttyACM0
  Den ermittelten Port halt am Ende ggf. anpassen.
• Klipper starten
  sudo systemctl start klipper.service

• Github Repo
  https://github.com/MotorDynamicsLab/Leviathan/tree/master
• LDO Infoseite
  https://www.ldomotion.com/p/guide/VORON-Leviathan-V12
• Manual
  https://github.com/MotorDynamicsLab/Leviathan/blob/e4fb6d27322140ee2509b9061d3bbc16aa7cf56c/Manual/Leviathan_V1.2_Manual.pdf
• Schaltplan
  https://github.com/MotorDynamicsLab/Leviathan/blob/e4fb6d27322140ee2509b9061d3bbc16aa7cf56c/Schematic/Leviathan_V1.2.pdf
• Klipper Konfig
  Voron : https://github.com/MotorDynamicsLab/Leviathan/blob/e4fb6d27322140ee2509b9061d3bbc16aa7cf56c/Klipper_config/voron2_leviathan_v1.2.cfg
  Trident : https://github.com/MotorDynamicsLab/Leviathan/blob/e4fb6d27322140ee2509b9061d3bbc16aa7cf56c/Klipper_config/trident_leviathan_v1.2.cfg
• Bootlader Entry bei Bridge Mode
  https://github.com/Klipper3d/klipper/blob/master/docs/Bootloader_Entry.md