# RPi 微控制器 - Klipper 文档

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# RPi 微控制器

这个文档描述了在RPi上运行Klipper的过程，并使用相同的RPi作为辅助MCU。

## 为什么使用RPi作为辅助MCU？

通常情况下，专门用于控制3D打印机的MCU有有限的、预先配置好的引脚来管理主要的打印功能（热敏电阻、挤出机、步进器...）。使用安装了Klipper的RPi作为辅助MCU，可以直接使用klipper内的GPIO和RPi的总线（i2c，spi），而不需要使用Octoprint插件（如果使用的话）或外部程序，从而能够控制打印GCODE内的一切。

警告。如果你的平台是Beaglebone，并且你已经正确地按照安装步骤进行了安装，那么linux mcu已经为你的系统安装和配置了。

## 安装 rc 脚本

如果你想把主机作为一个辅助MCU，klipper_mcu进程必须在klippy进程之前运行。

安装 Klipper 后，运行以下命令来安装脚本：

    cd ~/klipper/
    sudo cp ./scripts/klipper-mcu.service /etc/systemd/system/
    sudo systemctl enable klipper-mcu.service

## 构建微控制器代码

要编译的 Klipper 微控制器代码，需要先将编译配置设置为“Linux Process”：

    cd ~/klipper/
    make menuconfig

在菜单中，设置“Microcontroller Archetecture”（微控制器架构）为“Linux Process”（Linux 进程），然后保存(save)并退出(exit)。

要构建和安装新的微控制器代码，请运行：

    sudo service klipper stop
    make flash
    sudo service klipper start

如果klippy.log在试图连接到`/tmp/klipper_host_mcu`时输出 "Permission denied" 错误，那么你需要将你的用户添加到tty用户组。下面的命令将把 "pi "用户添加到tty用户组中：

    sudo usermod -a -G tty pi

## 剩余的配置

按照RaspberryPi 参考配置和多微控制器参考配置中的说明配置Klipper 二级微控制器来完成安装。

## 可选：启用 SPI

通过运行`sudo raspi-config` 后的 "Interfacing options"菜单中启用 SPI 以确保Linux SPI 驱动已启用。

## 可选：启用 I2C

通过运行`sudo raspi-config`并在"Interfacing options"（接口选项）菜单下启用I2C来启用Linux的I2C驱动程序。如果计划使用I2C与 MPU 加速度计进行连接，还需要将波特率设置为400000，方法是：在`/boot/config.txt`中添加/取消注释`dtparam=i2c_arm=on,i2c_arm_baudrate=400000`（在某些发行版中需要修改`/boot/firmware/config.txt`）。

## 可选步骤：识别正确的 gpiochip

在Raspberry Pi和许多类似的单板电脑上，暴露在 GPIO 上的引脚属于第一个gpiochip。因此，它们可以在klipper上使用，只需用`gpio0...n`的名字来引用它们。然而，在有些情况下，暴露的引脚属于第一个以外的gpiochips。例如，在一些OrangePi型号或者如果使用了一个端口扩展器的情况下，需要使用命令访问Linux GPIO character device来验证配置是有用的。

要在基于 Debian 的发行版（如 OctoPi）上安装 Linux GPIO character device - binary，请运行：

    sudo apt-get install gpiod

要检查可用的gpiochip，请运行：

    gpiodetect

要检查针脚编号和针脚可用性，请运行：

    gpioinfo

因此，所选引脚可以在配置中可以通过 `gpiochip<n>/gpio<o>`引用，其中 n 是由 `gpiodetect` 命令看到的芯片编号o 是 `gpioinfo` 命令看到的行号。

警告：只有标记为`unused`的 gpio 才可以被使用。一条线路不可能被多个进程同时使用。

例如，在树莓派 3B+上 将GPIO20作为 Klipper 的一个开关：

    $ gpiodetect
    gpiochip0 [pinctrl-bcm2835] (54 lines)
    gpiochip1 [raspberrypi-exp-gpio] (8 lines)

    $ gpioinfo
    gpiochip0 - 54 lines:
            line   0:      unnamed       unused   input  active-high
            line   1:      unnamed       unused   input  active-high
            line   2:      unnamed       unused   input  active-high
            line   3:      unnamed       unused   input  active-high
            line   4:      unnamed       unused   input  active-high
            line   5:      unnamed       unused   input  active-high
            line   6:      unnamed       unused   input  active-high
            line   7:      unnamed       unused   input  active-high
            line   8:      unnamed       unused   input  active-high
            line   9:      unnamed       unused   input  active-high
            line  10:      unnamed       unused   input  active-high
            line  11:      unnamed       unused   input  active-high
            line  12:      unnamed       unused   input  active-high
            line  13:      unnamed       unused   input  active-high
            line  14:      unnamed       unused   input  active-high
            line  15:      unnamed       unused   input  active-high
            line  16:      unnamed       unused   input  active-high
            line  17:      unnamed       unused   input  active-high
            line  18:      unnamed       unused   input  active-high
            line  19:      unnamed       unused   input  active-high
            line  20:      unnamed    "klipper"  output  active-high [used]
            line  21:      unnamed       unused   input  active-high
            line  22:      unnamed       unused   input  active-high
            line  23:      unnamed       unused   input  active-high
            line  24:      unnamed       unused   input  active-high
            line  25:      unnamed       unused   input  active-high
            line  26:      unnamed       unused   input  active-high
            line  27:      unnamed       unused   input  active-high
            line  28:      unnamed       unused   input  active-high
            line  29:      unnamed       "led0"  output  active-high [used]
            line  30:      unnamed       unused   input  active-high
            line  31:      unnamed       unused   input  active-high
            line  32:      unnamed       unused   input  active-high
            line  33:      unnamed       unused   input  active-high
            line  34:      unnamed       unused   input  active-high
            line  35:      unnamed       unused   input  active-high
            line  36:      unnamed       unused   input  active-high
            line  37:      unnamed       unused   input  active-high
            line  38:      unnamed       unused   input  active-high
            line  39:      unnamed       unused   input  active-high
            line  40:      unnamed       unused   input  active-high
            line  41:      unnamed       unused   input  active-high
            line  42:      unnamed       unused   input  active-high
            line  43:      unnamed       unused   input  active-high
            line  44:      unnamed       unused   input  active-high
            line  45:      unnamed       unused   input  active-high
            line  46:      unnamed       unused   input  active-high
            line  47:      unnamed       unused   input  active-high
            line  48:      unnamed       unused   input  active-high
            line  49:      unnamed       unused   input  active-high
            line  50:      unnamed       unused   input  active-high
            line  51:      unnamed       unused   input  active-high
            line  52:      unnamed       unused   input  active-high
            line  53:      unnamed       unused   input  active-high
    gpiochip1 - 8 lines:
            line   0:      unnamed       unused   input  active-high
            line   1:      unnamed       unused   input  active-high
            line   2:      unnamed       "led1"  output   active-low [used]
            line   3:      unnamed       unused   input  active-high
            line   4:      unnamed       unused   input  active-high
            line   5:      unnamed       unused   input  active-high
            line   6:      unnamed       unused   input  active-high
            line   7:      unnamed       unused   input  active-high

## 可选功能：硬件 PWM

树莓派有两个PWM通道（PWM0和PWM1），它们通常暴露在header中上，如果没有，可以路由到现有的 gpio 引脚。Linux mcu 守护程序使用 pwmchip sysfs 接口来控制 Linux 主机上的硬件 PWM 设备。pwm sysfs 接口在树莓上默认是隐藏的，可以通过在`/boot/config.txt`中加入一行设置来激活：

    # 启用 pwmchip sysfs 接口
    dtoverlay=pwm,pin=12,func=4

此示例仅启用 PWM0 并将其路由到 gpio12。如果需要同时启用两个 PWM 通道，则可以使用 `pwm-2chan`。

overlay 在启动时不会在 sysfs 上暴露出 PWM 线路，需要通过echo将 PWM 通道的编号导出到 `/sys/class/pwm/pwmchip0/export`：

    echo 0 > /sys/class/pwm/pwmchip0/export

这将在文件系统中创建设备`/sys/class/pwm/kwmchip0/pwm0`。最简单的方法是在`/etc/rc.local`的`exit 0`行之前添加这行。

有了 sysfs，现在可以通过将以下配置添加到 `printer.cfg` 来使用 PWM 通道：

    [output_pin caselight]
    pin: host:pwmchip0/pwm0
    pwm: True
    hardware_pwm: True
    cycle_time: 0.000001

这将为树莓派上的 gpio12 引脚添加硬件 PWM 控制（因为overlay被配置为将 pwm0 路由到 pin=12）。

PWM0 可以被路由到 gpio12 和 gpio18，PWM1 可以被路由到 gpio13 和 gpio19：

PWM | GPIO 引脚 | 功能
--- | --- | ---
0 | 12 | 4
0 | 18 | 2
1 | 13 | 4
1 | 19 | 2

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