M2 Nano Board (Steuerplatine des K40 Lasers)
M2 Nano Board (Steuerplatine des K40 Lasers)
Was ist das M2 Nano Board?
Das M2 Nano Board ist eine kleine, günstige Steuerplatine, die in den meisten preiswerten K40 CO₂-Lasern aus China verbaut ist. Sie steuert die Bewegungen der Achsen (X und Y), regelt die Laser-Auslösung (Laser Fire) und verwaltet einfache Gravur- und Schneidvorgänge.
Es ist sozusagen das „Gehirn“ des K40-Lasers – allerdings ein sehr einfaches. Das Board wurde ursprünglich von der Firma LOSI (Leetro) entwickelt und ist heute in vielen Varianten und Nachbauten zu finden.
Technische Grundlagen
- Verwendung: Standardcontroller in 40-Watt-CO₂-Lasern (K40-Typ)
- Prozessor: 8-Bit-Mikrocontroller (typisch STM32 oder ähnliche MCU)
- Anschlüsse: 2 Achsen (X, Y), Laser-Fire, Endstops, USB
- Kommunikation: USB (serielles Protokoll, meist CH340-Chipsatz)
- Software-Kompatibilität: K40 Whisperer, MeerK40t (nicht nativ LightBurn-kompatibel ohne Umbau)
Wie das M2 Nano arbeitet
Das Board empfängt von der Software (z. B. K40 Whisperer) einfache Vektor- oder Rasterdaten über USB und übersetzt sie in Schrittbefehle für die Motoren. Gleichzeitig steuert es über das Signal L-ON oder Laser-Fire das An- und Ausschalten des Lasers.
Es besitzt keine Regelung der Laserleistung per PWM über Software – die Leistung wird am analogen Potentiometer des Lasers eingestellt. Damit ist keine präzise Leistungssteuerung über Software möglich.
Vorteile des M2 Nano Boards
- Kostengünstig: Das Board ist in der Herstellung sehr günstig und in vielen China-Lasern bereits verbaut.
- Einfacher Aufbau: Wenige Komponenten, leicht zu verstehen.
- Kompatibel mit K40 Whisperer: Funktioniert direkt ohne Firmware-Änderung.
- Stabil: Wenig Abstürze bei korrekter USB-Verbindung.
Nachteile des M2 Nano Boards
- Nur 2 Achsen: Keine Z-Achse oder Autofokus-Unterstützung.
- Keine PWM-Steuerung: Laserleistung kann nicht digital geregelt werden, nur manuell über das Potentiometer.
- Kein G-Code-Support: Proprietäres Datenformat, keine direkte Steuerung mit LightBurn möglich.
- Kein Speichermanagement: Der Laser arbeitet nur mit Daten aus dem PC-Stream; bei USB-Abbruch stoppt der Job.
- Kein Support für Erweiterungen: Kein Rotary, keine externe Kühlung oder Sensorintegration.
Typische Einsatzsoftware
Da das M2 Nano kein G-Code versteht, ist es auf spezielle Programme angewiesen, die das native Kommunikationsprotokoll beherrschen:
- [[K40 Whisperer]] – die meistgenutzte, kostenlose Software für Gravur und Schnitt.
- MeerK40t – Open-Source-Alternative mit erweiterten Funktionen (Live-Preview, Kamerasteuerung, Netzwerkfunktion).
- CorelLaser – alte Windows-Software, früher von vielen K40-Herstellern mitgeliefert (oft instabil und veraltet).
Warum LightBurn nicht direkt funktioniert
LightBurn kommuniziert mit Controllern über G-Code oder [[Ruida (DSP)]]-Protokolle. Das M2 Nano versteht jedoch kein G-Code, sondern ein proprietäres Binärprotokoll. Deshalb erkennt LightBurn das Board nicht.
Abhilfe schafft nur ein Controller-Umbau, z. B. durch:
- GRBL-Controller: Ersatz durch Arduino/CNC-Shield oder Smoothieboard.
- [[Ruida]]-Upgrade: Profi-Controller mit PWM-Leistungssteuerung, Touchpanel und LightBurn-Unterstützung.
- [[Cohesion3D]]-Board: Plug-and-play Ersatz mit vollem LightBurn-Support.
Alternative Controller zum M2 Nano
| Board | Typ | Kompatibilität | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|---|---|
| M2 Nano | Original | K40 Whisperer, MeerK40t | Einfach, günstig | Keine PWM, kein G-Code |
| Mini Gerbil | Upgrade | LightBurn, GRBL | Volle Softwaresteuerung | Etwas teurer (~100€) |
| Cohesion3D | Upgrade | LightBurn, Smoothieware | Viele Erweiterungen (Z, Rotary) | Erfordert Neuverkabelung |
| Ruida RDC6442 | DSP | LightBurn, RDWorks | Industriequalität, Touchpanel | Teuer, Umbau aufwendig |
Typische Probleme mit dem M2 Nano Board
- USB-Verbindungsabbrüche: Häufig bei schlechten USB-Kabeln oder instabilen Windows-Treibern (CH340).
- Keine Verbindung: Falscher Treiber installiert → K40 Whisperer erkennt das Board nicht.
- Laser feuert nicht: Fehlende Masseverbindung oder falsches „Laser-Fire“-Signal (LOW-aktiv).
- Positionsfehler: Endstops nicht korrekt erkannt → Gravur startet an falscher Stelle.
- Leistung bleibt gleich: Softwareänderung hat keine Wirkung → Leistung nur über Potentiometer steuerbar.
Wann sich ein Upgrade lohnt
Wer mit dem K40 regelmäßig arbeitet oder mehr Kontrolle braucht, sollte ein Upgrade in Betracht ziehen. Besonders empfehlenswert, wenn:
- du LightBurn verwenden möchtest,
- du die Laserleistung per Software steuern willst,
- du Rotary- oder Z-Achse einbauen möchtest,
- du reproduzierbare Gravuren mit feineren Parametern brauchst.
Für einfache Gravuren reicht das M2 Nano aber völlig aus – besonders mit [[K40 Whisperer]] oder MeerK40t.
Kurz zusammengefasst
Das M2 Nano Board ist das Herzstück vieler günstiger K40 Laser. Es ist einfach, zuverlässig und für Einsteiger ideal, aber technisch stark begrenzt. Es bietet keine PWM-Leistungssteuerung, keinen G-Code-Support und keine Erweiterungsoptionen. Für einfache Gravuren ist es ausreichend, für professionelle Anwendungen empfiehlt sich jedoch ein Upgrade auf GRBL-, Cohesion3D- oder Ruida-Controller – besonders, wenn du mit LightBurn arbeiten möchtest.
Quellen
- K40 Whisperer – Offizielle Dokumentation
- K40.se – M2 Nano Board Informationen
- MeerK40t – Open Source Software für M2 Nano
- Cohesion3D – Upgrade Controller
- LightBurn – Kompatibilitätsübersicht
