Conversion Project ✅ 펌웨어 완료 진행중

KP3S PCB Drill

KingRoon 3D프린터 → PCB 드릴링 전용기 전환

KingRoon KP3S 3D프린터 프레임과 모터를 100% 재활용해 PCB 전용 드릴링머신으로 전환한 프로젝트. 별도 K1C 3D프린터 보유로 KP3S가 유휴 상태 → 최소 비용으로 PCB CNC 전환. MKS Robin Nano V1 + Marlin CNC 모드 + 555 DC 스핀들 + USB CNCjs 제어.

₩0

기존 부품 재활용

~8,000RPM

555 DC 스핀들

SWD

RP2040 debugprobe

하드웨어 스펙
부품 구성 (재활용 vs 신규)
펌웨어 설정 (Marlin CNC 모드)
스핀들 제어 (555 DC 모터)
USB 제어 (CNCjs)
G-code 파이프라인
SWD 펌웨어 플래싱 (RP2040-Zero debugprobe)
3D 프린트 파트
트러블슈팅 기록
심층 리서치 — 펌웨어 & 플래싱 분석
향후 계획

Hardware

하드웨어 스펙

KP3S의 기존 기구부를 그대로 활용. 보드와 스핀들만 CNC용으로 재구성.

메인보드 MKS Robin Nano V1.x

MCU STM32F103VE (512KB flash)

스텝 드라이버 TMC2225 (온보드, TMC2209_STANDALONE 호환)

모터 NEMA17 × 3 (X/Y/Z)

X / Y 리니어 MGN12 리니어레일 + GT2 벨트

Z 리니어 V-slot 휠 + T8 리드스크류

LCD MKS TFT 3.2" (ST7789V, 320×240)

LCD 인터페이스 FSMC 병렬 버스

USB CH340 → UART3 (시리얼 통신)

스핀들 555 DC모터 Ø36mm, 12V, ~8000RPM

스핀들 축 Ø3.25mm → 콜릿 3.175mm

스핀들 제어핀 HE0 MOSFET (PC3) ON/OFF

✅ SWD 펌웨어 플래싱 해결 — J11 6핀 SWD 헤더 정상 연결 확인 (3.3V / GND / SWDIO-PA13 / SWCLK-PA14 / RESET). RP2040-Zero + debugprobe 펌웨어로 CMSIS-DAP SWD 프로그래머 구현 → SD카드 없이 USB에서 직접 플래시 가능. 상세 절차 →

SD카드 FAT32 필수 — MKS 부트로더는 FAT32만 인식. 256GB exFAT 카드 사용 시 FAT32 파티션을 별도 생성해야 함. 파일명은 반드시 Robin_nano.bin (Robin_nano35.bin ❌).

BOM

부품 구성 — 재활용 vs 신규

KP3S 기존 부품을 최대한 재활용. 추가 비용은 3D프린트 필라멘트와 소모품뿐.

분류	부품	출처	비용	비고
기구부	KP3S 프레임 일체	재활용	₩0	알루미늄 프로파일 + 플레이트
리니어	MGN12 레일 × 2 (X/Y)	재활용	₩0	GT2 벨트 포함
리니어	V-slot + T8 리드스크류 (Z)	재활용	₩0	Z축 이송계
모터	NEMA17 × 3	재활용	₩0	X/Y/Z 스테핑모터
전자부	MKS Robin Nano V1	재활용	₩0	Marlin CNC 모드로 리플래시
전자부	MKS TFT 3.2" LCD	재활용	₩0	TFT_COLOR_UI 표시
전원	KP3S 12V PSU	재활용	₩0	보드 + 스핀들 공급
스핀들	555 DC모터 (Ø36mm, 12V)	신규	~₩5,000	~8000RPM, HE0 MOSFET 제어
마운트	555 모터 마운트 (PLA)	3D프린트	~₩500	K1C로 출력
워크홀딩	PCB 클램프 지그 (PLA)	3D프린트	~₩500	PCB 고정 지그
워크홀딩	슬라이드 클램프 × 8 (PLA)	3D프린트	~₩300	희생판 고정
드릴 비트	카바이드 PCB 비트 세트	신규	~₩15,000	Ø0.8 / 1.0 / 1.2 / 1.5mm
익스트루더	핫엔드 / 노즐 / 히터	제거	—	3D프린팅 기능 완전 폐기
추가 비용 합계			~₩21,300	KP3S 본체 가격 제외

KP3S 재활용 부품

신규 구매 / 3D프린트

제거 부품

Firmware

펌웨어 설정 — Marlin CNC 모드

Marlin 2.x를 MKS Robin Nano V1 + CNC 모드로 빌드. 3D 프린팅 기능 완전 제거.

Configuration.h 핵심 설정

// 보드 타겟
MOTHERBOARD      = BOARD_MKS_ROBIN_NANO
MACHINE_NAME     = "KP3S PCB Drill"

// 드라이버 (TMC2225 온보드)
X/Y/Z_DRIVER_TYPE = TMC2209_STANDALONE

// 익스트루더 1로 설정 (TFT_COLOR_UI 필수)
EXTRUDERS         = 1
TEMP_SENSOR_0     = 0  // 히터 없음
TEMP_SENSOR_BED   = 0  // 히팅베드 없음

// 시리얼 (CH340 → UART3)
SERIAL_PORT       = 3

// LCD
MKS_ROBIN_TFT28
TFT_COLOR_UI
TFT_MIRROR_X

Configuration_adv.h 스핀들 설정

// 스핀들 활성화
SPINDLE_FEATURE           // 활성

// HE0 MOSFET 핀 (PC3)
SPINDLE_LASER_ENA_PIN = PC3

// PWM 미사용 (ON/OFF 전용)
// #define SPINDLE_LASER_PWM

// 스핀들 가동 지연
SPINDLE_LASER_POWERUP_DELAY   = 1000
SPINDLE_LASER_POWERDOWN_DELAY = 1000

// G-code 명령
// M3 → 스핀들 ON
// M5 → 스핀들 OFF

EXTRUDERS=1이 필요한 이유 — TFT_COLOR_UI는 EXTRUDERS≥1이어야 컴파일됨. EXTRUDERS=0으로 하면 AXIS_RELATIVE_MODES 배열 원소 수 불일치로 빌드 실패. TEMP_SENSOR_0=0으로 설정해 실제 히터 없이 동작.

빌드된 펌웨어 파일

파일명	크기	상태	설명
`Robin_nano.bin`	198KB	✅ 현재 적용	TFT_COLOR_UI + TFT_MIRROR_X — 2026-05-01 플래시 완료
`Robin_nano_cnc_ui.bin`	190KB	이전 버전	초기 CNC UI 시도
`Robin_nano35.bin`	119KB	❌ 인식불가	잘못된 파일명 — KP3S 부트로더 미인식

Spindle

스핀들 제어 — 555 DC 모터

KP3S 익스트루더 히터 MOSFET(HE0)을 스핀들 ON/OFF 제어로 재활용.

⚡

HE0 MOSFET 재활용

원래 핫엔드 히터 제어용 MOSFET(PC3 핀)을 스핀들 전원 스위치로 재사용. Marlin의 SPINDLE_LASER_ENA_PIN을 PC3로 지정.

🔄

ON/OFF 전용

555 DC모터는 PWM 속도 제어 없이 12V 풀전압 ON/OFF로만 동작. PCB 드릴링은 항상 최대 RPM을 사용하므로 PWM 불필요.

📟

G-code 명령

M3 — 스핀들 ON (1초 가동 딜레이)
M5 — 스핀들 OFF
FlatCAM이 드릴 G-code에 자동 삽입.

555 DC모터 스펙

외경 Ø36mm × 57mm

전압 12V DC

무부하 RPM ~8,000 RPM

축 직경 Ø3.25mm

콜릿 사이즈 3.175mm (1/8")

제어 방식 HE0 MOSFET ON/OFF

Control

USB 제어 — CNCjs

펌웨어 플래시 후에는 SD카드 불필요. USB 시리얼로 실시간 G-code 전송 및 조그 제어.

✅ SD카드 없이 동작 가능 — 펌웨어가 이미 KP3S에 올라가 있으므로 USB(CH340) 연결만으로 CNCjs에서 직접 G-code 전송, 조그 이동, 스핀들 ON/OFF 모두 가능.

CNCjs 시작 방법

# 터미널에서 실행
cncjs

# 브라우저에서 접속
http://localhost:8000

# 연결 설정
포트: /dev/tty.usbserial-*
Baud: 115200
컨트롤러: Marlin

주요 G-code 명령

// 홈 설정
G92 X0 Y0 Z0

// 이동
G0 X10 Y10      // 빠른 이동
G1 Z-1.5 F100   // 드릴 진입

// 스핀들
M3              // ON
M5              // OFF

// 드릴 사이클
G81 X5 Y5 Z-1.6 R1 F80

Pipeline

G-code 파이프라인

KiCad 설계 파일부터 실제 드릴링까지 전체 흐름.

KiCad (회로설계) │ ▼ File → Export → Drill (.drl, Excellon 포맷) │ ▼ FlatCAM │ ├─ .drl 파일 임포트 │ ├─ 드릴 직경별 그룹화 │ ├─ TSP 경로 최적화 (이동거리 최소화) │ └─ G81/G83 드릴 사이클 G-code 생성 → .nc 출력 │ ▼ CNCjs (localhost:8000, USB) │ ├─ .nc 파일 로드 │ ├─ XY 원점 설정 (PCB 기준점 맞춤) │ ├─ Z 원점 설정 (PCB 표면 = Z0) │ └─ M3 → G-code 실행 → M5 │ ▼ KP3S PCB Drill ├─ 555모터 ON ├─ XY 이동 → 홀 위치 ├─ Z 하강 → 관통 드릴링 ├─ Z 상승 → 다음 홀로 이동 └─ 완료

SWD Flash

SWD 펌웨어 플래싱 — RP2040-Zero debugprobe

SD카드 없이 USB만으로 펌웨어 완전 제어. RP2040-Zero + debugprobe + OpenOCD. 핵심 발견: Marlin 링커스크립트 고정 베이스 0x08007000 — 36바이트 ARM Thumb 트램폴린으로 CPU 리셋 벡터 간극 해결.

문제 → 해결

❌

기존 문제

펌웨어 수정할 때마다:
① PlatformIO 빌드 → Robin_nano.bin 생성
② SD카드에 파일 복사
③ 보드에 SD카드 삽입
④ 전원 투입 → 플래시
⑤ SD카드 제거

매번 SD카드를 빼고 꽂는 반복 작업. 보드 위치가 좁아 접근성 불량.

✅

SWD 해결

RP2040-Zero + debugprobe 펌웨어:
① PlatformIO 빌드 → Robin_nano.bin 생성
② OpenOCD 명령 한 줄 실행
③ 끝. SD카드 불필요.

J11 SWD 헤더 상시 연결 → 커맨드 한 줄로 플래시 완료.

J11 SWD 헤더 (보드 실물 확인 완료)

// MKS Robin Nano V1.3 — J11 6핀 SWD 헤더 (이미 핀헤더 실장됨)
// 위치: 보드 우측 상단 코너

┌─────────────────┐
│  J11 6-Pin SWD  │
├────┬────────────┤
│ 1  │ 3.3V       │
│ 2  │ SWDIO (PA13, Pin 72) │
│ 3  │ SWCLK (PA14, Pin 76) │
│ 4  │ RESET      │
│ 5  │ GND        │
│ 6  │ (NC)       │
└────┴────────────┘

★ 핀헤더 이미 납땜되어 있음 — 추가 작업 없이 점퍼선 연결만 하면 됨

RP2040-Zero → debugprobe 변환 과정

Step 1 — UF2 펌웨어 설치

debugprobe.uf2 플래시

BOOT 버튼 누른 채 USB 연결 → RPI-RP2 드라이브 마운트 → debugprobe_on_pico.uf2 파일 드래그 앤 드롭. 자동 재부팅 후 CMSIS-DAP 디바이스로 인식됨.

Step 2 — 배선 (3선)

RP2040-Zero ↔ J11 SWD 헤더 연결

RP2040-Zero	→	J11 SWD 헤더
GP2	→	SWDIO (PA13)
GP3	→	SWCLK (PA14)
GND	→	GND

3.3V 연결 불필요 — Robin Nano 보드 자체 전원 사용. RP2040은 USB에서 전원 공급.

Step 3 — 핵심 발견 (2026-05-12)

Robin_nano.bin은 SWD 불가 — raw binary 추출 필수

Robin_nano.bin은 MKS 전용 암호화 바이너리 (SD카드 부트로더용). SWD에서 직접 플래시하면 부팅 불가. PlatformIO 빌드 후 ELF에서 raw binary를 추출해야 한다.

# PlatformIO 빌드 완료 후 raw binary 추출
arm-none-eabi-objcopy -O binary \
  .pio/build/mks_robin_nano_v1v2/firmware.elf \
  firmware_marlin_raw.bin

# 확인: SP=0x2000FFD8, RV=0x080090F5, 베이스=0x08007000 (455 포인터)

Step 4 — 핵심 발견 (2026-05-12)

링커스크립트 — 앱 베이스는 0x08007000 고정

mks_robin_nano.ld 링커스크립트가 rom ORIGIN = 0x08007000으로 고정되어 있다. 즉, 앱의 모든 절대 주소 포인터가 0x08007xxx 영역을 가리킨다. 그런데 STM32는 리셋 시 CPU가 0x08000000에서 SP/PC를 읽는다. MKS 부트로더 없이 SWD 단독 플래시 시 0x08000000이 0xFF(소거 상태)이면 SP=0xFFFFFFFF → 즉시 double fault.

# mks_robin_nano.ld — 링커스크립트 핵심
MEMORY {
  ram (rwx) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 64K - 40
  rom (rx)  : ORIGIN = 0x08007000, LENGTH = 512K - 28K - 4K
}
# → 앱의 g_pfnVectors(벡터 테이블) = 0x08007000 고정
# → CPU 리셋 벡터(0x08000000)에 트램폴린이 없으면 double fault

Step 5 — 핵심 해결 (2026-05-12)

36바이트 ARM Thumb 트램폴린 — 보드 복구 완료

0x08000000에 36바이트 트램폴린을 배치한다. CPU가 리셋 시 0x08000000에서 부팅 → 트램폴린이 SCB_VTOR을 0x08007000으로 설정 → 앱의 SP/PC를 로드 → BX로 앱 진입. 이 트램폴린이 없으면 보드가 부팅 불가.

# trampoline_0x08000000.bin (36바이트) 구조
# 0x08000000: SP_temp = 0x20001000 (임시 스택)
# 0x08000004: Reset = 0x08000009 (Thumb bit 셋)
# 0x08000008: LDR r0,[pc,#16]  → r0 = SCB_VTOR (0xE000ED08)
# 0x0800000A: LDR r1,[pc,#20]  → r1 = app_base (0x08007000)
# 0x0800000C: STR r1,[r0]      → SCB_VTOR = 0x08007000
# 0x0800000E: LDR r0,[r1,#0]   → r0 = app SP
# 0x08000010: MOV SP,r0         → SP = 앱 스택 포인터
# 0x08000012: LDR r0,[r1,#4]   → r0 = app Reset Vector
# 0x08000014: BX r0             → 앱 진입
# 0x08000016: NOP               → 패딩
# 0x0800001C: 0xE000ED08        → SCB_VTOR 리터럴
# 0x08000020: 0x08007000        → app_base 리터럴

Step 6 — 완성된 플래시 워크플로우

완전한 SWD 플래시 순서 (SD카드 완전 불필요)

# ① PlatformIO 빌드 후 raw binary 추출
arm-none-eabi-objcopy -O binary \
  .pio/build/mks_robin_nano_v1v2/firmware.elf firmware_marlin_raw.bin

# ② 전체 소거 (새 보드 or 복구 시)
openocd -f interface/cmsis-dap.cfg -f target/stm32f1x.cfg \
  -c "init; halt; stm32f1x mass_erase 0; exit"

# ③ 트램폴린 → 0x08000000에 플래시 (36바이트, ★ 필수)
openocd -f interface/cmsis-dap.cfg -f target/stm32f1x.cfg \
  -c "program trampoline_0x08000000.bin 0x08000000 verify reset exit"

# ④ Marlin 앱 → 0x08007000에 플래시
openocd -f interface/cmsis-dap.cfg -f target/stm32f1x.cfg \
  -c "program firmware_marlin_raw.bin 0x08007000 verify reset exit"

# 결과: LCD에 "KP3S PCB Drill" 화면 표시 — 확인 완료 (2026-05-12)

주소 범위	내용	크기
`0x08000000 ~ 0x08000023`	ARM Thumb 트램폴린 (★ 필수)	36 bytes
`0x08000024 ~ 0x08006FFF`	미사용 (소거 상태)	~28KB
`0x08007000 ~ 끝`	Marlin firmware_marlin_raw.bin	~200KB

⚠️ mass_erase 후 반드시 트램폴린 재플래시 필요 — 소거 시 0x08000000도 지워짐.

OpenOCD 설치: brew install openocd (macOS) — RP2040 debugprobe는 CMSIS-DAP 표준 프로토콜이므로 별도 드라이버 불필요. trampoline 파일 위치: ~/Desktop/kp3s-cnc/trampoline_0x08000000.bin

비용

₩0

추가 비용 — RP2040-Zero 보유 활용

• RP2040-Zero: 보유중 (다른 프로젝트 전용)

• 점퍼선 3개: 보유

• 대안: ST-Link V2 클론 (~₩3,000) — 동일 결과

• SD카드 완전 불필요 — USB만으로 펌웨어 전체 관리

3D Prints

3D 프린트 파트

K1C로 PLA 출력. OpenSCAD 파라메트릭 설계.

파일	크기	용도	소재
`555_motor_mount.stl`	280KB	555 DC모터 Z축 캐리지 마운트	PLA
`pcb_clamp_jig.stl`	130KB	PCB 기판 위치 고정 지그	PLA
`slide_clamp.stl`	21KB	희생판 슬라이드 클램프 (단품)	PLA
`slide_clamp_x8.stl`	130KB	슬라이드 클램프 × 8 (배치 출력)	PLA
`pcb_vise.scad`	—	PCB 바이스 (베이스 + 가동조 + 핸들) — Ø8mm 볼스크류 500mm	PLA

PCB 바이스 — 볼스크류 가변 클램핑

100×100×30mm 베이스에 상단 10mm 위치에 PCB 슬롯(2mm 홈 전후면). Ø8mm 볼스크류(500mm, 보유)로 가변 조임. KP3S 알루미늄 베드에 Ø4mm 나사로 직접 고정. 3파트 분할 출력.

📐

베이스 (Base)

100×100×30mm. PCB 슬롯(상단 10mm, 2mm 깊이 × 90mm 길이), Ø8.3mm 볼스크류 관통홀(Z=15mm), 4코너 Ø4mm 마운팅홀(베드 고정용), 가동조 이동 공간 포켓.

🔧

가동조 (Jaw)

20×90×28mm. Ø8.3mm 볼스크류 관통홀 + M8 육각너트 포켓(13mm across flats). 볼스크류 회전 → 조 이동 → PCB 양측 고정.

🎛️

핸들 (Knob)

Ø30×15mm 원형 노브. 4개 핑거 그립 홀(Ø8mm), Ø8.3mm 중심 관통, M3 세트스크류 홀(볼스크류 잠금). 허브 12×5mm 돌출.

// pcb_vise.scad — 핵심 파라미터
base_w = 100;       // X 폭
base_d = 100;       // Y 깊이
base_h = 30;        // Z 높이
slot_from_top = 10; // PCB 슬롯 위치 (상단에서)
slot_depth = 2;     // 홈 깊이 (전후면)
screw_dia = 8;      // Ø8mm 볼스크류
mount_dia = 4;      // Ø4mm 베드 고정홀

Z=0 원점 설정: 콜릿-릴리즈 방식 — 콜릿을 살짝 풀어 드릴비트가 중력으로 PCB 표면에 안착 → 다시 조임 → Z=0 설정. Ø0.8mm 초미세 비트는 접촉식 원점잡기 시 100% 휘어짐 — 반드시 콜릿-릴리즈 방식 사용.

OpenSCAD 소스: ~/Desktop/kp3s-cnc/*.scad STL: ~/Desktop/kp3s-cnc/*.stl

Troubleshooting

트러블슈팅 기록

전환 과정에서 겪은 문제와 해결 방법.

해결

펌웨어 파일명 오류 — Robin_nano35.bin

KP3S 부트로더는 Robin_nano.bin만 인식. Robin_nano35.bin으로 저장 시 플래시 무시. → 파일명 변경으로 해결.

해결

256GB SD카드 exFAT — 부트로더 인식 불가

MKS 부트로더가 FAT32만 지원. 256GB 카드는 기본 exFAT 포맷. → 디스크 유틸리티에서 FAT32 파티션 별도 생성 후 해결.

해결

EXTRUDERS=0 빌드 실패

TFT_COLOR_UI가 EXTRUDERS≥1 요구. AXIS_RELATIVE_MODES 배열 크기 불일치로 컴파일 에러. → EXTRUDERS=1 + TEMP_SENSOR_0=0으로 해결.

부분 해결

LCD 방향 — ST7789V vs MKS_ROBIN_TFT28 충돌

MKS_ROBIN_TFT28 기본 방향(EXCHANGE_XY|INVERT_Y)이 KP3S의 ST7789V 패널과 맞지 않음. TFT_ROTATE_90/180/270, TFT_MIRROR_Y 등 다수 시도 후 화면 깨짐 또는 반전 현상 지속.
최종 결정: TFT_MIRROR_X 상태 유지 + 물리적으로 LCD를 회전 장착.

해결 (2026-05-09)

USB 펌웨어 플래시 → RP2040-Zero SWD로 해결

STM32 시스템 부트로더가 USART1에만 응답 → CH340 USB로는 플래시 불가였으나, J11 SWD 헤더(6핀, 이미 실장됨)를 발견. RP2040-Zero에 debugprobe 펌웨어 설치 → CMSIS-DAP SWD 프로그래머로 활용. OpenOCD 한 줄 커맨드로 SD카드 없이 직접 플래시. 상세 →

Deep Research

심층 리서치 — 펌웨어 & 플래싱 분석

8개 병렬 리서치로 도출한 MKS Robin Nano V1 플래싱 방법, grblHAL 호환성, 커스텀 업그레이드 경로 분석 (2026-05-09)

① USB 펌웨어 플래시 — STM32F103 한계 분석

방법	가능 여부	비고
USB 직결 DFU	불가	STM32F103 시스템 부트로더는 UART 전용. USB DFU 미내장. (F4/H7과 다름)
BOOT0=1 + UART 부트로더	가능	BOOT0 핀 HIGH → USART1(PA9/PA10) → `stm32flash` 또는 STM32CubeProgrammer
ST-Link SWD	가능	ST-Link V2 클론 (~₩3,000) → J11 SWD 헤더 직결. 별도 구매 필요.
RP2040-Zero debugprobe SWD	✅ 채택	보유 RP2040-Zero + debugprobe UF2 → CMSIS-DAP → J11 SWD. 추가비용 ₩0. 상세 →
SD카드 부트로더	폴백 방법	Robin_nano.bin → FAT32 SD → 전원 투입. SWD 실패 시 복구용.

해결: STM32F103은 USB DFU 미지원, CH340은 UART3(G-code 통신용)이라 USB 플래싱 불가. 그러나 J11 SWD 6핀 헤더가 이미 실장되어 있음을 확인 → RP2040-Zero + debugprobe 펌웨어 = CMSIS-DAP SWD 프로그래머 (추가비용 ₩0). OpenOCD 한 줄 커맨드로 0x08007000 영역에 직접 플래시. SD카드 완전 불필요.

② grblHAL STM32 포팅 현황

MCU	grblHAL 지원	비고
STM32F103VE (Robin Nano)	제한적 / 동결	2025-05 메모리 부족으로 128KB 지원 동결. 256KB F103VE는 기술상 가능하나 플러그인 제한.
STM32F411 BlackPill	완전 지원 (권장)	512KB flash / FPU 내장 / grblHAL 공식 지원. ~₩5,000. F103 핀 배열과 유사해 배선 재활용 가능.
BTT SKR Mini E3	완전 지원	STM32F103 기반 3D프린터 보드 중 grblHAL 공식 지원 보드. ~₩25,000.

③ LCD 세로모드 해결 경로

원인: TFT_COLOR_UI는 MKS 커스텀 포크 — 표준 Marlin에 없음. 공식 TFT_ROTATE와 동작 방식이 달라 270도 깨짐 발생.

재시도 방법: TFT_MIRROR_X 제거 후 숫자 값 방식으로 시도:

// Configuration.h
#define TFT_ROTATE 1   // 90도 세로 (커넥터 좌)
// 또는
#define TFT_ROTATE 3   // 270도 세로 (커넥터 우)

ST7789V는 MADCTL 레지스터로 4방향 모두 지원. TFT_ROTATE_90 (문자열) 방식과 달리 숫자값은 MKS 포크에서도 동작 사례 있음.

④ 스핀들 PWM 속도제어 활성화

현재는 ON/OFF만 가능 (HE0/PC3). PWM 속도제어 활성화 방법:

// Configuration_adv.h
#define SPINDLE_FEATURE
#define SPINDLE_LASER_USE_PWM           // ON/OFF → PWM 전환
#define SPINDLE_LASER_ENA_PIN    PC3    // 현재 HE0
#define SPINDLE_LASER_PWM_PIN    PB0    // FAN1 핀 재활용 (FAN1 비활성화 전제)
#define SPINDLE_LASER_FREQUENCY  2500   // Hz
#define SPINDLE_RPM_RANGE        { 5000, 10000 }

555 모터는 PWM 주파수 2500Hz에서 안정. IRF520 MOSFET 프리휠 다이오드 병렬 추가 권장.

⑤ 업그레이드 경로 비교

경로	추가비용	난이도	CNC 완성도	특이사항
A. 현재 보드 유지 (Marlin 개선)	₩0	중	60%	TFT_ROTATE 재시도 + PWM 활성화. TFT_COLOR_UI 한계 존재.
B. Arduino Nano + CNC Shield v4	₩8,000	하	90%	GRBL 1.1 표준 스택. PCB 드릴링 업계 표준. NEMA17 재사용. LCD 없음.
C. STM32F411 BlackPill + grblHAL	~₩15,000	상	100%	Robin Nano 모터 드라이버 재활용. USB CDC 직결. 진정한 커스텀 CNC 보드.

⑥ 실물 보드 핀맵 — J11 SWD 6핀 확인 완료 ✅

J11 SWD 6핀 헤더 ✅ 확인완료

위치: 보드 우측 상단 — 핀헤더 이미 실장됨 (추가 납땜 불필요)

핀 순서: 3.3V / SWDIO(PA13) / SWCLK(PA14) / RESET / GND / NC

RP2040-Zero debugprobe → GP2(SWDIO) + GP3(SWCLK) + GND 3선 연결 → OpenOCD 플래시.

BOOT0 솔더 패드

위치: STM32F103VE 칩 근처 JP 솔더 패드 (핀 헤더 없음, 솔더 브리지 방식)

동작: 패드 브리지 → BOOT0=HIGH → 시스템 부트로더 진입 → USART1(PA9/PA10)만 응답

UART 방식은 USB-TTL 어댑터 + PA9/PA10 직결 필요 (CH340 경로 아님)

OFF/ON USB-PWR 슬라이더

위치: 보드 하단 USB-B 소켓 바로 옆 슬라이더 스위치

기능: USB에서 보드 전원 공급 여부 선택 (ST-Link 사용 시 OFF 권장)

ST-Link + 12V 동시 연결 시 반드시 USB-PWR=OFF. 전원 충돌 방지.

Roadmap

향후 계획

현재 진행중인 작업과 향후 업그레이드 계획.

🔌

RP2040-Zero debugprobe SWD 플래싱

debugprobe UF2 설치 → J11 SWD 3선 연결 → OpenOCD 직접 플래시. SD카드 불필요. 펌웨어 수정 사이클 대폭 단축.
✅ 설계 완료 — 2026-05-13 실행 예정

🗜️

PCB 바이스 3D프린트 + 조립

pcb_vise.scad 검증 → K1C 출력 (3파트) → Ø8mm 볼스크류 조립 → 알루미늄 베드 Ø4mm 고정. 콜릿-릴리즈 방식 Z=0 원점잡기.
✅ 설계 완료 — 2026-05-13 출력 예정

🔧

실제 PCB 드릴링 테스트

test-drill.nc G-code 파일로 시험 가공. CNCjs USB 연결 → 콜릿-릴리즈 Z=0 → 드릴링 정밀도 검증.
다음 단계 — SWD + 바이스 완료 후

📺

커스텀 CNC LCD UI

TFT 화면에 X(빨강) / Y(초록) / Z(파랑) 컬러 조그 버튼 구현. Marlin draw_status_screen() 수정.
계획중

🔄

Arduino Nano + CNC Shield 전환

MKS Robin Nano → Arduino Nano + CNC Shield v4 + A4988 × 3 교체. GRBL 1.1 + Candle로 단순화. NEMA17 모터 재사용.
검토중 — 보드 미보유

PCB 드릴링 머신 비교

항목	KP3S PCB Drill 이 프로젝트	PCB Nano Drill	PCB-D300
컨트롤러	MKS Robin Nano V1	Arduino Nano + CNC Shield	MKS DLC32 (ESP32)
드라이버	TMC2225 (온보드)	A4988 × 3	TMC2209 × 3
스핀들	555 DC 12V ~8000RPM	Ø30mm DC 12V 8000RPM	200W ER11 30,000RPM
총비용	~₩21,300 (추가비용만)	~₩148,000	₩629,000
제어	USB CNCjs	USB Candle / bCNC	WiFi 웹UI
LCD	TFT 3.2" (컬러)	없음	터치스크린

KP3S PCB Drill

목차

하드웨어 스펙

부품 구성 — 재활용 vs 신규

펌웨어 설정 — Marlin CNC 모드

Configuration.h 핵심 설정

Configuration_adv.h 스핀들 설정

빌드된 펌웨어 파일

스핀들 제어 — 555 DC 모터

555 DC모터 스펙

USB 제어 — CNCjs

G-code 파이프라인

SWD 펌웨어 플래싱 — RP2040-Zero debugprobe

문제 → 해결

J11 SWD 헤더 (보드 실물 확인 완료)

RP2040-Zero → debugprobe 변환 과정

비용

3D 프린트 파트

PCB 바이스 — 볼스크류 가변 클램핑

트러블슈팅 기록

심층 리서치 — 펌웨어 & 플래싱 분석

① USB 펌웨어 플래시 — STM32F103 한계 분석

② grblHAL STM32 포팅 현황

③ LCD 세로모드 해결 경로

④ 스핀들 PWM 속도제어 활성화

⑤ 업그레이드 경로 비교

⑥ 실물 보드 핀맵 — J11 SWD 6핀 확인 완료 ✅

향후 계획

PCB 드릴링 머신 비교