GrblHAL 1.1 关于归零的相关配置问题

一、问题导入

最近在研究grblHAL控制板，相对于基于arduino的grbl，grblHAL有着更出色的性能表现以及更高级的配置。我选择使用主芯片为STM32F401的grbl控制板，上位机选择开源的LaserGrbl，用来制作激光雕刻机。然而在实际配置中遇到不少问题。

其他配置不算难，与grbl一致，重点就几个方向、步数有关的参数。很快，只要不考虑机器绝对坐标，雕刻机就算完成了。

但是研究归零功能的时候，一直报错，不知道问题出在哪里。关键是网站关于grblHAL相关资料太少，没有足够多的案例。因此我在结合源码阅读和Github评论区案例基础上，花了几周的时间，终于搞懂了一些细节，整理了以下总结。

二、grblHAL与归零有关的setting参数配置

在Lasergrbl中，打开grbl配置即进去各类参数配置界面，比较坑的是界面中其中一部分参数没有解释介绍，所以花了一段时间从源码和实践中搞清楚作用。

• $5 Invert limit pins
  • 翻转所有限位开关限位触发信号，mask格式（Lasergrbl显示是boolean格式，但是源码使用是mask，应当是grbl版本问题）,这个配置应当因为电路板决定，是高电平触发还是低电平触发，默认是高电平触发。mask格式，即转化为八位二进制来表示，格式为00000ZYX。假如需要Y轴和X轴均反转，则需要的值为00000011，换算成10进制为3，那该项就需要填写3。
• $22 Homing cycle enable
  • 使能归零功能，boolean类型，设置为1则使能。设置此选项后LaserGrbl将会在下方显示回零按钮。
• $23 Homing direction invert
  • 翻转各个轴的回零运动方向，改参数与限位开关的安装位置有关。mask格式，即转化为八位二进制来表示，格式为00000ZYX。假如需要Y轴和X轴均反转，则需要的值为00000011，换算成10进制为3，那该项就需要填写3。
• $24 Homing locate feed rate
  • 定位进给速度，mm/min，该速度是某一轴在精确定位时的移动速度，通常比第一次移动速度慢，发生在首次回零撞到限位开关后，拉开一定距离，然后再次向限位开关移动的速度。
• $25 Homing search seek rate
  • 寻找限位开关移动速度，mm/min，收到回零指令后首次寻找开关而移动的速度，通常会比$24快一些。
• $26 Homing switch debounce delay
  • 限位开关消抖，毫秒，类似于按键延时消抖，防止限位开关误触发，只有延时该时间后依然检测到触发才算有效。
• $27 Homing switch pull-off distance
  • 回拉距离，在寻找限位开关移动结束后，即第一次碰到限位开关后，改轴立即回拉的距离，该距离需要足够释放限位开关的触发状态，跟结构有关，对于机械式限位开关，应该在6mm以上。
• $43 Homing Locate Cycles
  • 回拉重新回零次数，整数，在寻找限位开关移动结束后，即第一次碰到限位开关后，回拉一定距离再次回零的次数，通常设置为1。有更高的精度要求可以设置为多次。注：该参数以及后面的参数lasergrbl就没有什么解释，甚至连标签都没有。
• $44 Homing Cycle_1
  • 首个周期先回零的轴，从$44到$49分别对应Homing Cycle_1到Homing Cycle_6，用来设置回零先后顺序，格式为mask，加入先回Y轴，则就设为00000010（十进制2），填入2。可以同时填写多个轴(二进制的不同位置1)，但是两个轴不能干涉，建议每个周期只归零一个轴。
• $45 Homing Cycle_2
  • 第二个周期回零的轴，设置方法同$44，建议只填写一个轴。
• $46 Homing Cycle_3
  • 第三个周期回零的轴，如果有三个轴，则填写第三个轴的mask。如果只有两个轴，比如我的激光雕刻机只有两个轴，那么$46-$49参数均填写0即可。

三、其他问题

如果像我一样，需要自行更改源码做grblHAL移植，还需要几点注意事项：

1. 在关于board引脚映射的头文件，如果是基于现有的board文件引脚映射微调的，一定要注意更改的引脚与剩下的引脚不能冲突，否则会产生莫名其妙的问题，引脚初始化可能被覆盖，发挥不了作用。
2. 引脚的给定不是随便指定的，参考源代码中样例板的文件，同一功能类型的端口（比如三个step，三个DIR，三个limit）需要设定为同一GPIO PORT，否则容易跟一些函数冲突。
3. 几个引脚模式要注意，STEP_OUTMODE，DIRECTION_OUTMODE，LIMIT_INMODE，这个模式的定义关系到各个引脚初始化以及读取方式，如果某些具体功能不正常，需要检查这些定义。比如LIMIT_INMODE，如果选取的引脚是连续的三个PIN，比如PB6、PB7、PB8，那么LIMIT_INMODE可以选择GPIO_SHIFT6，可以高效率读取引脚状态，如果是无序的就得选择GPIO_BITBAND。