Acelerómetro Mellow FLY ADXL345 USB-C con RP2040 para Klipper

El Mellow FLY ADXL345 USB es un acelerómetro compacto para medir las resonancias de una impresora 3D con Klipper y ajustar su función Input Shaper. Integra el sensor de tres ejes ADXL345 y un microcontrolador RP2040 en una placa con conector USB-C: la adquisición se realiza en la propia placa y los datos llegan por USB al ordenador que ejecuta Klipper.

Una solución práctica para estudiar el comportamiento de tu máquina sin cablear un acelerómetro SPI directamente a los GPIO de una Raspberry Pi. Permite obtener una base de medición para reducir el ringing o ghosting, esas ondulaciones que aparecen después de cambios bruscos de dirección, y elegir una compensación adecuada para cada eje.

Qué aporta esta placa Mellow FLY

• Sensor y controlador integrados: no necesitas añadir un microcontrolador externo para comunicar el ADXL345 con el host.
• Conexión USB-C: alimentación y comunicación con el host mediante un cable USB de datos, evitando un mazo SPI externo hasta el ordenador.
• Formato compacto: placa nominal de 20,5 × 15,5 mm, con dos orificios para fijación y referencias de orientación de los ejes en la serigrafía.
• Documentación específica: Mellow dispone de configuración para esta placa ADXL345, con los pines internos del sensor definidos para Klipper.
• Uso temporal o permanente: puedes montarla para calibrar y retirarla después, conservando los ajustes de Input Shaper y desactivando la configuración del acelerómetro cuando no esté conectado.

La conexión USB facilita el montaje, pero no sustituye la configuración: el host debe ejecutar Klipper, reconocer el dispositivo y disponer de las herramientas de medición de resonancias.

Datos técnicos

Compatibilidad con impresoras y hosts

Es adecuada para proyectos con Klipper y un host con USB disponible, como una Raspberry Pi, un Mellow FLY Pi o un ordenador compatible con la instalación de Klipper. No depende de que la placa principal de la impresora tenga GPIO libres para un sensor SPI.

Puede utilizarse en una Voron 2.4, Voron Trident, Voron V0 o VzBot con Klipper, siempre que dispongas de un soporte adecuado y puedas conectar el sensor al host. También resulta útil en una Ender 3 u otra impresora de cama móvil convertida a Klipper: en ese caso el cabezal y la cama se miden por separado. Estos ejemplos no implican que incluya un soporte específico ni que pueda conectarse a cualquier impresora con su firmware de fábrica.

No es una sonda de nivelación, un sensor de filamento ni un módulo CANBus. Esta referencia utiliza ADXL345: no copies la sección [lis2dw] de otra placa USB de aspecto similar.

Montaje para obtener una medición útil

Fija el sensor de forma rígida a la parte que deseas medir. Un soporte flexible, una placa que se mueve dentro del soporte o un cable tirante pueden alterar la medición. Comprueba la holgura del cable en todo el recorrido y evita que la PCB, sus componentes o sus contactos toquen partes metálicas o calientes.

• CoreXY: el montaje en el cabezal permite medir las resonancias de sus movimientos X e Y.
• Cama móvil: coloca el sensor en el cabezal para X y en la cama para Y, repitiendo el montaje y la medición de cada eje. Una sola placa puede emplearse en ambos pasos.
• Orientación: utiliza las marcas de la PCB como referencia y ajusta axes_map si la orientación del sensor no coincide con la de la máquina. No hay un mapeo universal válido para todos los soportes.

Realiza el montaje y los cambios de posición con la máquina parada y desconectada cuando manipules la electrónica. No midas con la placa suelta ni fijada sobre una zona caliente.

Puesta en marcha en Klipper

Antes de iniciar la calibración, comprueba que tu host tiene instaladas las dependencias de análisis indicadas en la guía de medición de Klipper. Una instalación que imprime correctamente no garantiza que ya disponga de todas las herramientas de análisis de resonancias.

1. Reconocer la placa y preparar el firmware si es necesario

Conecta la placa al host con un cable USB de datos. Desde el terminal del host, consulta su identificador:

ls -l /dev/serial/by-id/

Si tiene un firmware Klipper compatible, aparecerá una ruta identificable del dispositivo. Si no aparece, revisa primero el cable, el puerto y la detección USB; no presupongas que todas las unidades llegan con el firmware necesario para tu instalación.

Cuando haga falta compilarlo, la ruta de programación directa documentada por Mellow utiliza RP2040, No bootloader y comunicación USB/USBSERIAL. Guarda la configuración de compilación que utilices para tu placa principal antes de cambiarla. Dentro de la carpeta de Klipper:

cd ~/klipper
make menuconfig
make

Selecciona Raspberry Pi RP2040/RP235x y procesador rp2040, sin desplazamiento de bootloader y con comunicación USB. Para entrar en el modo de grabación, desconecta la alimentación del acelerómetro, mantén pulsado su botón BOOT y conéctalo al host. En esta ruta el dispositivo de arranque RP2040 se identifica como 2e8a:0003. Con el firmware recién compilado para este acelerómetro:

make flash FLASH_DEVICE=2e8a:0003

Verifica el dispositivo antes de grabar: no mantengas otro RP2040 en modo de arranque ni grabes el firmware del acelerómetro sobre la placa principal. Esta receta corresponde a programación directa sin bootloader adicional; no se debe mezclar con instrucciones de Katapult que emplean otro desplazamiento. Después de la grabación, vuelve a conectar la placa y consulta su ruta real.

2. Añadir la configuración específica del ADXL345

Puedes utilizar un archivo separado, por ejemplo accelerometer.cfg, e incluirlo en printer.cfg. El siguiente bloque es una plantilla que debes adaptar antes de reiniciar: sustituye el identificador completo y las tres coordenadas por valores reales y seguros para tu impresora. Los símbolos entre < > no son valores válidos de configuración.

[mcu adxl]
serial: /dev/serial/by-id/<IDENTIFICADOR_REAL_DEL_ACELEROMETRO>

[adxl345]
cs_pin: adxl:gpio9
spi_software_sclk_pin: adxl:gpio10
spi_software_mosi_pin: adxl:gpio11
spi_software_miso_pin: adxl:gpio12

[resonance_tester]
accel_chip: adxl345
probe_points:
    <X_SEGURO>, <Y_SEGURO>, <Z_SEGURO>

En el archivo principal, añade [include accelerometer.cfg] si has elegido ese nombre. La sección [mcu adxl] es un microcontrolador adicional: no reemplaza la sección [mcu] de la placa de la impresora. Si ya tienes un acelerómetro o un [resonance_tester], integra los cambios sin duplicar secciones. Adapta también axes_map a la orientación real cuando sea necesario.

3. Comprobar el sensor y medir las resonancias

Después de guardar y reiniciar Klipper, comprueba el sensor con la máquina quieta:

ACCELEROMETER_QUERY
MEASURE_AXES_NOISE

Si no responde, da un error de identificación o muestra ruido anormal, resuelve el problema antes de medir. Verifica configuración, cable y rigidez del montaje. Las lecturas en reposo incluyen la gravedad: no se espera que los tres ejes indiquen cero.

Haz homing, comprueba que el punto de prueba y los recorridos están libres y realiza la calibración. En una CoreXY con el sensor correctamente instalado en el cabezal puedes ejecutar SHAPER_CALIBRATE para ambos ejes. En una máquina de cama móvil, mide X con el sensor en el cabezal mediante SHAPER_CALIBRATE AXIS=X, y Y con el sensor en la cama mediante SHAPER_CALIBRATE AXIS=Y.

La prueba provoca vibraciones deliberadas. Mantén herramientas y objetos fuera de la máquina y detén la prueba si aparece un movimiento anormal. Revisa las recomendaciones antes de ejecutar SAVE_CONFIG. Klipper propone una compensación y muestra orientaciones de aceleración, pero no convierte automáticamente esas recomendaciones en un max_accel seguro.

Cómo aprovechar los resultados

Input Shaper permite reducir las ondulaciones asociadas a resonancias mecánicas, equilibrando la compensación con el suavizado del movimiento. No corrige una polea suelta, holguras, correas mal ajustadas, extrusión irregular o todos los artefactos de pared. Tampoco es una corrección en bucle cerrado durante la impresión ni garantiza una velocidad concreta.

Conserva una configuración razonable de aceleración y revisa la calibración si cambias masas del cabezal, tensión de correas, estructura o componentes que afecten a las resonancias. Si retiras el acelerómetro, desactiva su archivo incluido y sus secciones correspondientes, conservando los valores guardados de [input_shaper]: dejar un MCU configurado pero desconectado puede impedir que Klipper arranque.

Es para ti si…

• Utilizas Klipper y quieres ajustar Input Shaper a partir de mediciones de tu propia impresora.
• Prefieres una conexión USB a preparar cableado SPI hasta los GPIO del host.
• Quieres una placa compacta que puedas colocar temporalmente en el cabezal o la cama.

No es para ti si…

• Buscas un accesorio que funcione sin configuración con cualquier firmware de fábrica.
• Necesitas una sonda para nivelar la cama o un sensor CANBus.
• Esperas eliminar cualquier defecto de impresión sin revisar la mecánica y los demás ajustes.

Contenido y material necesario

Una placa Mellow FLY ADXL345 USB. Cable USB no incluido. Para ponerla en marcha necesitas un cable USB de datos compatible con el host, una fijación adecuada para tu máquina y una instalación funcional de Klipper. No se promete un soporte específico para los modelos de impresora citados.

Para ampliar la instalación y el análisis, consulta la guía de medición de resonancias de Klipper y la documentación de compensación de resonancias.