Marlin固件2.1.2.2版本中Z轴探针自动归位问题的分析与解决方案
问题背景
在Marlin固件从2.1.2.1升级到2.1.2.2版本后,部分用户报告了严重的Z轴自动归位问题。当使用BLTouch、CRTouch等探针进行自动归位时,Z轴会在探针触发后继续向下移动,导致喷嘴撞击打印平台,甚至损坏步进电机。这一问题主要影响使用Creality 4.2.2、4.2.7等主板的3D打印机,包括Ender 3 Pro、Ender 5 Pro等常见机型。
问题现象
用户在执行自动归位(G28)命令时观察到以下异常行为:
- 探针正常伸出并开始下降
- 探针接触平台后,信号灯变为红色(表示触发)
- 但Z轴继续向下移动,没有停止
- 最终导致喷嘴强力撞击平台,需要紧急断电
根本原因分析
经过开发团队深入调查,发现问题源于Conditionals_post.h文件中的一个条件判断错误。在2.1.2.2版本中,代码错误地使用了USE_Z_MIN_PROBE宏来判断是否启用探针引脚的上拉电阻:
#if ALL(ENDSTOPPULLUPS, USE_Z_MIN_PROBE)
#define ENDSTOPPULLUP_ZMIN_PROBE
#endif
实际上,USE_Z_MIN_PROBE宏并不属于2.1.2.2版本的代码库,而是错误地从bugfix分支合并进来的。这导致ENDSTOPPULLUP_ZMIN_PROBE宏从未被正确定义,探针引脚的上拉电阻未被启用,最终造成探针信号无法被可靠检测。
解决方案
正确的代码应该使用HAS_Z_MIN_PROBE_PIN宏来判断:
#if ALL(ENDSTOPPULLUPS, HAS_Z_MIN_PROBE_PIN)
#define ENDSTOPPULLUP_ZMIN_PROBE
#endif
这一修改可以确保:
- 当启用了ENDSTOPPULLUPS且主板具有探针引脚时
- 正确定义ENDSTOPPULLUP_ZMIN_PROBE宏
- 探针引脚的上拉电阻被正确配置
- 探针信号能够被可靠检测
影响范围
这一问题影响以下配置:
- 使用探针进行Z轴归位的所有主板
- 探针连接到专用探针端口的配置
- 包括但不限于BLTouch、CRTouch、3DTouch等各类探针
- 主要影响Creality 4.2.x系列主板,但也可能影响其他兼容主板
临时解决方案
对于必须使用2.1.2.2版本的用户,可以手动修改Conditionals_post.h文件,将错误的条件判断替换为正确的版本。修改后需要重新编译并烧录固件。
长期建议
Marlin开发团队已在bugfix-2.1.x分支中修复了这一问题。建议用户:
- 如果当前版本工作正常,可以暂时保持在2.1.2.1版本
- 如果需要新功能或硬件支持,建议升级到最新的bugfix-2.1.x分支
- 等待2.1.3正式版发布后再进行升级
技术细节补充
探针工作原理:
- 自动归位时,探针先伸出探针针脚
- Z轴向下移动直到针脚接触平台
- 探针内部机构触发,输出信号变化
- 主板检测到信号变化后立即停止Z轴移动
上拉电阻的作用:
- 确保信号线在无触发时保持高电平
- 防止信号线悬空导致的误触发
- 提高信号检测的可靠性
- 特别是在长线缆或电磁干扰环境中尤为重要
总结
这一问题的出现提醒我们固件升级时需要谨慎测试核心功能。对于3D打印机这类精密设备,任何与运动控制相关的问题都可能导致硬件损坏。Marlin开发团队快速响应并修复了这一严重问题,体现了开源社区的高效协作。用户在遇到类似问题时,可以参考本文的分析和解决方案,确保打印机的安全运行。
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