Marlin固件在Ender 3打印机上的异常停止问题分析

问题现象描述

在使用Marlin 2.1.2.4固件时，用户报告Y轴在打印约2分钟后会出现丢步现象。升级到最新的bugfix-2.1.x分支后，虽然Y轴丢步问题得到解决，但出现了新的问题：打印机在打印过程中会随机停止，同时LCD和菜单仍然可以操作，但无法通过界面停止打印。这种现象在使用主机或SD卡打印时都会出现。

硬件配置环境

问题出现在以下硬件配置中：

• 打印机型号：Creality Ender 3
• 控制板：SKR 1.3
• 电机驱动：TMC 2208
• 显示屏：Ender 3原装LCD
• 其他修改：用户添加了PS_ON引脚和激光PWM引脚定义

可能原因分析

根据用户报告和社区反馈，这类问题可能有几个潜在原因：

1. 串口缓冲区设置问题：另一位用户报告类似问题后，通过增大RX_BUFFER_SIZE和TX_BUFFER_SIZE并调整串口端口配置解决了问题。

2. TMC驱动过热保护：TMC驱动器在过热时会进入待机模式，可能导致电机停止响应。但这种情况通常不会导致所有轴同时停止。

3. 固件中断处理异常：如果中断处理出现问题，可能导致步进电机信号停止发送。但这种情况通常也会影响温度控制等功能的更新。

4. 硬件兼容性问题：SKR 1.3板与TMC 2208驱动的特定组合可能存在兼容性问题。

解决方案验证

对于类似问题，社区用户提供了以下有效的解决方案：

1. 调整串口缓冲区设置：

   • 在Configuration_adv.h中启用并增大RX_BUFFER_SIZE和TX_BUFFER_SIZE
   • 确保串口端口配置正确

2. 检查TMC驱动温度：

   • 监控驱动器工作温度
   • 考虑增加散热措施

3. 固件版本选择：

   • 某些情况下，特定版本的固件可能更稳定
   • 可以尝试不同版本的bugfix分支

技术建议

对于遇到类似问题的用户，建议采取以下排查步骤：

1. 首先检查串口缓冲区设置，这是最容易调整且可能见效的修改。

2. 监控打印过程中各驱动器的温度变化，特别是长时间打印时。

3. 如果问题与特定轴相关，检查该轴的机械结构是否顺畅，电流设置是否合理。

4. 考虑使用更稳定的固件版本，或者在修改配置后重新编译测试。

5. 对于SKR 1.3板，确保所有引脚定义正确，特别是用户自定义的引脚不会与其他功能冲突。

总结

Marlin固件在复杂硬件环境下的稳定性受到多种因素影响。通过合理的配置调整和硬件检查，大多数异常停止问题都可以得到解决。建议用户在修改配置时做好记录，便于问题排查和回退。