

K2-cm5-traeger
K2 Plus CM5 – Creality K2 Plus mit Upstream-Klipper auf einem Raspberry Pi CM5
- Size
- 90 × 56.1 mm
- Copper layers
- 4
- Thickness
- 1.6 mm
- Parts
- 137
- Nets
- 243
- Pads
- 678
- Tracks, vias
- 1,661, 399
- Pours
- 30
- Routed
- Yes
- KiCad
- KiCad 10.0 (file 20260206)
- Created
- 24 Oct 2026
- Updated
- 29 Oct 2026
Overview
K2-cm5-traeger is an open-source printed circuit board by Gamecard, from the Gamecard/k2-plus-cm5 repository on GitHub, published under the GPL-3.0 licence. It is a 4-layer board of 90 × 56.1 mm with 137 parts on 243 nets, routed with 1,661 tracks and 399 vias.
It is built around the SN74LVC1G125DBVR-TP, SN65HVD230DR and THVD1450DRBR, with the INA226AIDGSR, TLV62569DBVR-TP and MCP2518FD-E/SL among its other parts. Its parts include 38 resistors, 32 capacitors, 14 diodes, 12 ICs and 7 connectors. It belongs with the computers and single-board computers boards and the Raspberry Pi (Linux) boards of this library.
Main components
12SN74LVC1G125DBVR-TP
SOT-23-5-40℃~+125℃ 1 1.65V~5.5V 2.6ns@5.0V,50pF 24mA 24mA 2uA 74LVC Tri-State Unidirectional SOT-23-5 Buffers, Drivers, Receivers, Transceivers ROHSTECH PUBLICBuffers, Drivers, Receivers, TransceiversSN65HVD230DR
SOP-8CAN TransceiversTokmasTHVD1450DRBR
VSON-8(3x3)-40℃~+125℃ 1 1 1uA 256 3V~5.5V 50Mbps Half-Duplex Transceiver ±18kV VSON-8(3x3) RS-485 / RS-422 ICs ROHSTexas InstrumentsRS-485 / RS-422 ICsINA226AIDGSR
VSSOP-10-40℃~+125℃ 0.1uV/℃ 0V~36V 100pA 140dB 2.5uV 2.7V~5.5V 330uA High-side detection、Low-side detection、Bidirectional detection、Power monitoring、Digital output interface、Programmable threshold alarm、Enable/shutdown function ±40V VSSOP-10 Current Sense Amplifiers ROHSTexas InstrumentsCurrent Sense AmplifiersTLV62569DBVR-TP
SOT-23-51 1.5MHz 2.7V~5.5V 2A 40uA Adjustable Buck Built-in No SOT-23-5 DC-DC Converters ROHSTECH PUBLICDC-DC ConvertersMCP2518FD-E/SL
SOIC-14-40℃~+125℃ 2.7V~5.5V 20mA 8Mbps CAN FD Controller Monitor mode、Low-power mode、Programmable auto retransmission control SPI SOIC-14 CAN Controllers ROHSMicrochip TechnologyCAN ControllersTPS2121RUXR
VQFN-HR-12(2x2.5)-40℃~+125℃ 2.8V~22V 200uA 56mΩ VQFN-HR-12(2x2.5) ORing Controllers ROHSTexas InstrumentsBattery ManagementCC0805KRX7R9BB104
0805100nF 50V X7R ±10% 0805 Multilayer Ceramic Capacitors MLCC - SMD/SMT ROHSYAGEOMultilayer Ceramic Capacitors MLCC - SMD/SMTCL31A226KAHNNNE
120622uF 25V X5R ±10% 1206 Multilayer Ceramic Capacitors MLCC - SMD/SMT ROHSSamsung Electro-MechanicsMultilayer Ceramic Capacitors MLCC - SMD/SMT0805W8F1003T5E (SMT业务专用)
0805100kΩ ±1% 0805 Chip Resistor - Surface Mount ROHSUNI-ROYALChip Resistor - Surface MountCL21A106KAYNNNE
080510uF 25V X5R ±10% 0805 Multilayer Ceramic Capacitors MLCC - SMD/SMT ROHSSamsung Electro-MechanicsMultilayer Ceramic Capacitors MLCC - SMD/SMTKT-0805G
0805-40℃~+85℃ 100mW 120° 2.6V~3.1V 430mcd 513nm~528nm 525nm 5mA Discrete Diode Emerald Green Water Clear 0805 LED Indication - Discrete ROHSHubei KENTO ElecLED Indication - Discrete
README
hardware/k2-pi-cm5-traeger/README.mdK2-CM5-Träger Alpha 1 (Weg B) – Layout-Entwurf (23.10.2026, Umbau 24.10.2026)
ALPHA – NUR FÜR TESTZWECKE – NICHT FÜR DEN KOMMERZIELLEN EINSATZ – NUTZUNG AUF EIGENE GEFAHR. Lizenz und Haftungsausschluss: siehe
../LIZENZ-UND-HAFTUNG.md.
Status (29.10.2026): Alpha 1 – Layout vollständig geroutet, DRC/ERC 0 Fehler, alle Wächter grün; Fertigungsdaten (Leiterplatte und Bestückung) zur Fertigung freigegeben, am Drucker noch nicht geprüft. Was vor der Fertigung zu klären war, ist erledigt; offen sind vor allem Prüfungen am ersten Muster – siehe Offene Punkte am Ende.
Unterlagen: Fertigungshinweise ·
EINKAUFSLISTE.md(alles außer JLC) ·AUFBAU-UND-INBETRIEBNAHME.md(Messungen in 12 Etappen) ·KOMPROMISSE-UND-OFFENE-PUNKTE.md· Software:../../pi-host/traeger-alpha1/README-traeger-alpha1.md.
Umbau 24.10.2026 (Nutzerwunsch): 24-V-Eingang J7 an Kante A (über J1, Kabel von links wie beim Flachkabel), J9b/J11 stehend (JST GH Top entry), tauschbare Eingangssicherung (Littelfuse 157 mit Nano²-Sicherung), Stromausfall-Erkennung (INA226-ALERT → GPIO27).
Weg A (Entscheidung 24.10.2026): J9 (Toolhead 24 V + CAN) entfällt samt eFuse, INA226 0x44 und dem 24-V-Stamm quer über die Platine. Der Toolhead bekommt seine 24 V direkt vom Drucker-Netzteil (eigene Kabelsicherung ≈ 5 A, siehe „Toolhead-Versorgung“), CAN läuft über J9b. Eingangssicherung F1 jetzt 3 A (Platine braucht ≈ 10–15 W). Die Platzhalter-Quader der 3D-Ansicht sind, wo möglich, durch echte Modelle ersetzt (siehe „3D-Modelle und Lizenzen“).
Konzept und Begründungen: KONZEPT.md (inkl. Tabelle „Entscheidungen“).
Zweck
Der Träger ersetzt das T113-Upper-Board des K2 Plus an dessen vier Befestigungspunkten. Er trägt ein Raspberry Pi Compute Module 5 (CM5) direkt (zwei 100-pol. Steckverbinder, 1,5 mm Bauhöhe) – ohne IO-Board. Das Original-Flachkabel vom Bridge-Board steckt in J1 (Lage wie CON2 der T113). Der Träger versorgt den CM5 selbst aus den 24 V des Druckers.
Funktionen
| Block | Umsetzung | Anschluss / CM5-Pins |
|---|---|---|
| Flachkabel J1 | 50-pol. FPC 0,5 mm (XUNPU FPC-05FB-50PH20), Kante A; J1-Pin n = Breakout-Nummer n (CON2 = 51 − Breakout) | Breakout 45–50 = Drucker-5V (nie am CM5-5V), 1/2 + 4/5 Ethernet |
| UART2 / UART4 | je 1 kΩ + ESD (SRV05-4) + Ioff-Puffer SN74LVC1G125 (5,5-V-tolerant) | Breakout 26/28 (UART2), 30/32 (UART4); CM5 54/34, 31/28 |
| RS485 | THVD1450 an UART0, DE = GPIO17; Ruhevorspannung (JP2/JP3) und 120 Ω (JP_485_TERM) schaltbar | Breakout 19 = B, 20 = A; CM5 55/51/50 |
| RS485-Abgriff J11 | JST GH 3-pol. stehend (BM03B-GHS-TBT, LCSC C161691), A/B/GND parallel zum Bus, ESD | Kante D |
| CAN | MCP2518FD (SPI0, INT = GPIO25) + SN65HVD230, ESD NUP2105 | CM5 44/40/38/39/41 |
| CAN-Anschluss J9b | JST GH 3-pol. stehend (BM03B-GHS-TBT, LCSC C161691): CANH, CANL, GND (kein 24 V) – seit Weg A der CAN-Anschluss für ein späteres Toolhead-Board (24 V dafür direkt vom Netzteil) | Kante B (zwischen L-Spule und L2) |
| CAN-Abschluss | 120 Ω über Stiftleiste JP_CAN_TERM („CAN 120R“), Jumper ab Werk gesteckt | Kante D unten rechts |
| 24-V-Eingang J7 | XT30PW-M liegend (Stecköffnung nach links), tauschbare Sicherung F1 (Littelfuse 157, 3 A), TVS D8, Shunt R23 5 mΩ + INA226 0x40 direkt dahinter (unten, unter J7), 24-V-Stamm auf L3 nur noch bis zum Wandler | Kante A oben (über J1) |
| Stromausfall-Erkennung | INA226 0x40 ALERT (open drain) → PWR_FAIL_N → GPIO27 (CM5-Pin 48), 10 k Pull-up R50, Messpad TP12 | siehe unten |
| 5,2 V für den CM5 | LMR51450 (5 A, Spule FXL0630) → Power-Mux TPS2121 → Shunt 10 mΩ (INA226 0x41) → CM5 77–87 | – |
| Notfall-USB-C J10 | stehend, Kante B bei L1: USB-OTG (CM5 103/105), CC 94/96 (5,1 k als Bestückoption), nRPIBOOT per Jumper JP_BOOT, 5 V über TPS2121, ESD USBLC6 | USB_OTG_ID 101 offen |
| Kamera-/Hub-USB | 90 Ω, CM5 134/136 bzw. 163/165 → J1 37/38 bzw. 34/35, ESD | – |
| Ethernet | CM5-Paar 0 (12/10) und 1 (4/6) → eigener Übertrager H1102NL → J1 1/2 und 4/5, Mittelanzapfung/Bob-Smith | – |
| DSI-Display J12 | bestückt: 22-pol. FPC 0,5 mm Hirose FH12-22S-0.5SH(55), Belegung wie Raspberry Pi 5 / CM-IO; MIPI1 = DSI1, 2 Datenlanes + Takt | Kante C (wie CON1 der T113) |
| DSI-3,3 V | eigener Abwärtswandler TLV62569 (2 A) aus CM5-5V, EN an CM5-3,3V | J12 Pin 22 |
| LEDs | 3V3, nACT (21), Ethernet nLED3/nLED2 (15/17), D10 „Flachkabel richtig“ (Drucker-5V) | Kante D |
| Messpunkte | 5V, 3V3, RUN (99), BOOT (93), PWR (92), GND; unten 24 V, BR_5V, PWR_FAIL (TP12) | Kante D bzw. unten |
| Sonstiges | GPIO_VREF (78) an 3,3 V, EEPROM_nWP (20) offen; GPIO6 (30) und GPIO26 (24) frei (seit Weg A, im Schaltplan als „frei“ vermerkt) | – |
DSI-Display (Nachtrag 2/3)
- Ziel-Display: Waveshare 4.3inch DSI LCD (800 × 480, Touch Goodix über I2C im Kabel, 3,3 V ≈ 1,2 W, Kabel 22 → 15 pol.).
Für Pi 5/CM5 ist Rev 2.2 des Displays nötig (Tabelle „Entscheidungen“ in
KONZEPT.md). - Stecker J12 an Kante C, senkrecht entlang der Kante zwischen den Bohrungen L2 und L4, Öffnung zur Kante, Kabel geht nach außen ab – dort, wo an der T113 der Display-Stecker CON1 sitzt (am 23.10.2026 bestätigt).
- Kontaktseite und Pin 1 wie Raspberry Pi 5 bzw. CM-IO-Board: Es ist derselbe Stecker (Hirose FH12-22S-0.5SH) wie auf dem CM4-IO-Board (KiCad-Designdaten von Raspberry Pi), Pin 1 liegt am südlichen Ende (Richtung L4). Ein Pi-5-Displaykabel passt ohne Verdrehen.
- Belegung (wie Pi 5 / CM-IO, 22-pol.):
| Pin | Signal | CM5-Pin | Pin | Signal | CM5-Pin |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | GND | – | 12 | D2_P | nicht verlegt (offen) |
| 2 | D0_N | 175 (MIPI1_D0_N) | 13 | GND | – |
| 3 | D0_P | 177 | 14 | D3_N | nicht verlegt (offen) |
| 4 | GND | – | 15 | D3_P | nicht verlegt (offen) |
| 5 | D1_N | 181 | 16 | GND | – |
| 6 | D1_P | 183 | 17 | CAM_GPIO0 | 97 |
| 7 | GND | – | 18 | CAM_GPIO1 | 100 |
| 8 | C_N | 187 (MIPI1_C_N) | 19 | GND | – |
| 9 | C_P | 189 | 20 | SCL | 35 (ID_SC), 2,2 k nach 3,3 V |
| 10 | GND | – | 21 | SDA | 36 (ID_SD), 2,2 k nach 3,3 V |
| 11 | D2_N | nicht verlegt (offen) | 22 | 3,3 V | DSI-Wandler U14 |
- Port-Wahl: MIPI1 (DSI1), weil seine Pins (175–189) in Reihe B direkt zur rechten Kante zeigen; die I2C von MIPI1 liegt
laut CM5-Datenblatt auf ID_SD/ID_SC (Pin 36/35). Software:
dtoverlay=vc4-kms-dsi-7inch(= DSI1). Für DSI0 wäre esdtoverlay=vc4-kms-dsi-7inch,dsi0– auf diesem Träger nicht verdrahtet. - Paare: Takt, D0, D1 als 100-Ω-Paare 0,20/0,20 mm nur auf L1 über der GND-Lage, ohne Via; Länge je Leitung 49,870 mm, Abweichung im Paar und zwischen den Lanes < 0,001 mm (verschachtelte Paarbeulen + Innenabgleich). D2/D3 sind nicht verlegt – das Waveshare-Kabel (15-pol. Ende) führt ohnehin nur 2 Lanes.
- 3,3-V-Budget: eigener Abwärtswandler TLV62569 (2 A, 1,5 MHz, 2,2 µH, 2 × 22 µF) aus CM5-5V; Bedarf des Displays ≈ 1,2 W ≈ 0,36 A ≥ 0,5 A Vorgabe ✓ (2 A Reserve). Er belastet die 5,2-V-Schiene mit ≈ 0,3 A. Die 3,3-V-Schiene des CM5 wird nicht belastet (sie schaltet nur EN, damit das Display nicht in einen ausgeschalteten CM5 zurückspeist).
Mechanik und Lage
Draufsicht von oben, Ursprung linke obere Ecke, x nach rechts, y nach unten, Maße in mm.
- Umriss 90,0 × 56,1 (x −10…80), Ecken R 2. Bohrungen NPTH Ø 3,5: L1 (8,80 | 4,15), L2 (76,90 | 4,21), L3 (3,01 | 53,49), L4 (63,41 | 53,41), Freihaltekreis Ø 6,5 auf allen Lagen; Schraubenkopf ≤ 5,5 mm.
- CM5 (55 × 40) bei x 8,9…63,9, y 9,5…49,5; Halter-Freihaltung oben Ø 5,0, Schraubenkopf unten Ø 5,5.
- Kanten (Stand 24.10.2026): A (links) J7 XT30 oben (x −10,1 … 5,8, y 2,3 … 16,6; Stecköffnung nach links, Pin 2 = +24 V unten, Pin 1 = GND oben) und J1 darunter (Pin 1 unten) · B (oben) J10 USB-C, JP_BOOT, J9b stehend (CAN) · C (rechts) J12 DSI Mitte (J9 entfallen, Weg A) · D (unten) J11 stehend, JP_485_TERM, LEDs, Messpunkte, JP_CAN_TERM.
- Zwischen J7 und J1 sitzen oben die tauschbare Sicherung F1 und die LED D10; L1 (Kopf Ø 5,5) und die Einsteckzone des Flachkabels (J1, y 17,8 … 47,9) bleiben frei. Unten unter dem J7-Körper sitzen seit Weg A der Eingangs-Shunt R23 (östlich der J7-Stifte), der INA226 U4 (0x40) mit C7/R20, Pull-up R50 und die Messpads TP10/TP12.
Höhenbilanz
Budget: ≤ 11,5 mm über der Auflage-Ebene, Platine 1,6 mm, oben ≤ 9,9 mm über der Platine, Notfall-USB-C J10 ≤ 9,0 mm
gesamt, unten ≤ 2,0 mm (gemessene Luft 2,45 mm). Geprüft vom Höhen-Wächter (ausgabe/hoehen.txt) mit den
Datenblatt-Höhen; die 3D-Modelle dienen nur der Darstellung (Spalte „3D(Info)“, seit 24.10.2026 nicht mehr gewertet).
| Teil | Höhe über Platine | über der Auflage | Budget |
|---|---|---|---|
| CM5 montiert (1,5-mm-DF40 + Modul) | 4,94 | 6,54 | Kühlkörper inkl. Wärmeleitpad ≤ 4,96 mm → gesamt 11,5 |
| J9b / J11 JST GH stehend – gesteckt (Header 4,2 + Stecker GHR-03V-S, 7,3 mm laut eGH.pdf + Kabelbogen ≈ 4,7) | ≈ 12,0 | ≈ 13,6 | > 11,5 – NUR STECKEN, WENN DARÜBER PLATZ IST |
| J9b / J11 gesteckt ohne Kabelbogen (Stecker allein) | 7,3 | 8,9 | ✓ |
| Stiftleisten JP_BOOT / JP_CAN_TERM / JP_485_TERM (stehend, höchste Teile seit J9 entfallen ist) | 8,50 | 10,10 | ≤ 11,5 ✓ |
| J10 USB-C stehend | 6,80 | 8,40 | ≤ 9,0 ✓ |
| T1 Übertrager H1102NL | 6,35 | 7,95 | ✓ |
| J7 XT30 liegend | 5,00 | 6,60 | ✓ |
| J9b / J11 JST GH stehend (Header ungesteckt) | 4,20 | 5,80 | ✓ |
| F1 Sicherungshalter Littelfuse 157 mit Sicherung | 3,90 | 5,50 | ✓ |
| L1 Spule FXL0630 | 3,00 | 4,60 | ✓ |
| J1 FPC 50-pol., J12 DSI FH12 | 2,00 | 3,60 | ✓ |
| Unterseite: höchstes SMD C10 (1206) | 1,80 | – | ≤ 2,0 ✓ |
| Unterseite: THT-Überstand J7 | 0,40 | – | ≤ 2,0 ✓ (bündig kürzen) |
Höhe J9b/J11: Die stehenden JST-GH-Stecker selbst bleiben im Budget, das senkrecht eingesteckte Kabel aber nicht:
Header 4,2 mm, gesteckter Stecker 7,3 mm (JST eGH.pdf, „Assembly layout“, Referenzmaß), dazu gerader Kabelaustritt
≈ 1 mm und Biegeradius 2–3 mm (AWG 26–30, Schätzung) → ≈ 12 mm über der Platine = ≈ 13,6 mm über der Auflage
(Budget 11,5 mm). Nur stecken, wenn darüber Platz ist (Gehäusedeckel/Display), sonst Kabel direkt am Stecker
umlegen (Zug auf dem Crimp vermeiden). Der Höhen-Wächter meldet das als Hinweis (ausgabe/hoehen.txt).
Keine Oberseiten-Bauteile unter dem CM5 (Lage-Wächter).
Lagenaufbau und Impedanzen
| Lage | Nutzung |
|---|---|
| L1 (oben) | CM5-Steckverbinder, feste Paare (USB, Ethernet, DSI), Signale |
| L2 (In1) | durchgehende GND-Fläche (Bezug der Paare) |
| L3 (In2) | 3,3-V-Fläche des CM5 über die ganze Platine; darin feste 5-V-Bahnen (Wandler-Stamm 5,2 V 2 mm, CM5-5V-Anbindung der Stütz-C, J10-VBUS) und der 24-V-Stamm VIN24 (1,6–2,0 mm) vom Shunt R23 (Kante A) entlang Kante B nur bis zum Wandler U7 (Weg A: der Abschnitt zur rechten Ecke ist entfallen) |
| L4 (unten) | Kleinsignale, Unterseiten-Bauteile, GND-/Leistungsflächen |
Freerouting verlegt nur auf L1/L4; GND (In1) und CM5_3V3 (In2) werden über eigene Anschluss-Vias an jedem Pad an die Flächen gebunden (vor dem Routing gesetzt). Die 5-V-/24-V-Ströme tragen Kupferflächen entlang der Leistungsbahnen (L1/L4) und die 2-mm-Stämme auf L3.
JLC04161H-7628 (1,6 mm). Richtwerte (Näherung IPC-2141, h = 0,21 mm, εr 4,4 – mit dem JLC-Impedanzrechner bestätigen): USB 90 Ω = 0,25/0,15 mm, Ethernet und DSI 100 Ω = 0,20/0,20 mm. Längenabgleich im Paar ≤ 0,15 mm.
24-V-Eingang und tauschbare Sicherung (24.10.2026, Weg A)
- Strompfad: J7 (XT30, Kante A) → F.Cu-Bahn 2,2 mm → F1 (tauschbar, 3 A) → 6 Vias 0,8/0,4 → unten TVS D8 und Shunt R23 5 mΩ (senkrecht östlich der J7-Stifte; INA226 U4 0x40 daneben unter dem J7-Körper) → R23 Pad 2 (VIN24) → 3 Vias → Stamm auf L3 (1,6–2,0 mm; östlich an J7 vorbei, unter H1/J10, entlang Kante B) → 2 Vias → C9/U7 (Wandler 24 → 5,2 V). Das ist der einzige 24-V-Verbraucher der Platine.
- Weg A: Der frühere Abschnitt des Stamms bis zur rechten Ecke (Shunt + eFuse + J9) ist entfallen, ebenso der Engpass „Toolhead-Strom über L3“ (bis ≈ 6,5 A auf einer Innenlage): Über die Platine fließen jetzt nur noch ≈ 0,4–0,6 A (10–15 W), im ungünstigsten Fall ≈ 1,3 A (CM5 5,2 V × 5 A Mux-Grenze + DSI 1,2 W, Wirkungsgrad 0,9). Dafür reichen die vorhandenen Bahnen und Flächen bei Weitem.
- Sicherung F1 = Littelfuse 157 Series 0157003.DR (LCSC C187520, JLC Extended, Bestand zuletzt ≈ 1 500): Nano²-
Clips mit eingesetzter 3-A-Sicherung der Serie 453 (sehr flink, 125 V, Abschaltvermögen 50 A bei 125 V),
gleiche Bauform wie bisher (6,50 × 3,70 mm, Höhe 3,9 mm) – Footprint
k2_traeger:Sicherungshalter_Littelfuse_157_Nano2_2410unverändert. Den Halter gibt es nur mit flinker Sicherung (eine träge 157-Variante existiert nicht); 3,15 A gibt es in der Nano²-Reihe nicht, nächster Wert ist 3 A. - Begründung des Nennwerts (flink, 3 A):
- Dauerlast: Littelfuse empfiehlt ≤ 75 % des Nennstroms → 3 A × 0,75 = 2,25 A ≥ 1,3 A (ungünstigster Fall) bzw. ≈ 4–5-fache Reserve zum Normalbetrieb (0,6 A).
- Einschaltstrom: Eingangskondensatoren C9/C10 2 × 10 µF/50 V X7R (1206; bei 24 V wegen DC-Bias effektiv ≈ 2 × 4–5 µF)
- C11 100 nF. Beim Einstecken unter Spannung lädt das Netzteil diese nur über Kabel, Stecker, F1 und R23
(R ≈ 0,05–0,1 Ω, Kabelinduktivität ≈ 1 µH/m): Spitze einige 10 A für wenige µs, Energie-Integral
I²t = C·U²/(2R) ≈ 20 µF · (24 V)² / (2 · 0,1 Ω) ≈ 0,06 A²s (mit Nenn-C, real ≈ 0,03 A²s). Der LMR51450 startet mit
internem Softstart; die ≈ 160 µF hinter dem Wandler (5,2 V) laden dabei langsam – Eingangsstrom < 0,2 A, für die
Sicherung unerheblich. Das Schmelz-I²t einer 3-A-Nano²-Sicherung liegt in der Größenordnung einiger Zehntel A²s
(laut Littelfuse-Datenblatt der Serie 453: 1,65 A²s, siehe
KOMPROMISSE-UND-OFFENE-PUNKTE.mdG2); die Einschaltspitze nutzt damit nur einen kleinen Bruchteil (Littelfuse-Faustregel für ≈ 100 000 Schaltspiele: Puls-I²t ≤ ≈ 22 % des Schmelz-I²t).
- C11 100 nF. Beim Einstecken unter Spannung lädt das Netzteil diese nur über Kabel, Stecker, F1 und R23
(R ≈ 0,05–0,1 Ω, Kabelinduktivität ≈ 1 µH/m): Spitze einige 10 A für wenige µs, Energie-Integral
I²t = C·U²/(2R) ≈ 20 µF · (24 V)² / (2 · 0,1 Ω) ≈ 0,06 A²s (mit Nenn-C, real ≈ 0,03 A²s). Der LMR51450 startet mit
internem Softstart; die ≈ 160 µF hinter dem Wandler (5,2 V) laden dabei langsam – Eingangsstrom < 0,2 A, für die
Sicherung unerheblich. Das Schmelz-I²t einer 3-A-Nano²-Sicherung liegt in der Größenordnung einiger Zehntel A²s
(laut Littelfuse-Datenblatt der Serie 453: 1,65 A²s, siehe
- Kleiner (2 A) wäre bei Volllast des CM5 knapp (75 % = 1,5 A), größer (4–5 A) schützt die schmalen Bahnen hinter dem Shunt schlechter. → 3 A flink passt; wer trotzdem träge will (z. B. häufiges Stecken unter Spannung), steckt die träge Ersatzsicherung in denselben Halter.
- Ersatzsicherung (Einkaufsliste, nicht für die Bestückung): träge Littelfuse 0452003.MRL (Nano² 2410 Slo-Blo, 3 A, 125 V, LCSC C99550) – passt in die 157-Clips; gleichwertig zur Bestückung: 0453003.MR (3 A sehr flink, C178991). JLC lötet Teile nur auf Pads und steckt keine Sicherung in den Halter – deshalb wird der Halter mit Sicherung bestückt, die Einzelsicherung kauft man als Ersatzteil dazu.
- Verpolung: Kurzschlussstrom über die TVS D8 (Durchlassrichtung) zwangsläufig durch F1 – eine Sicherung genügt (F2 entfiel schon am 24.10.2026). Fehlt die GND-Ader am J7, begrenzt weiterhin F3 (PTC 0,5 A in den GND-Adern des Flachkabels).
Toolhead-Versorgung (Weg A, nur Doku – nicht auf der Platine)
- Ein späteres CAN-Toolhead-Board bekommt seine 24 V direkt vom Drucker-Netzteil (freie Klemme bzw. Y-Abzweig), nicht über den Träger. Im Kabel zum Toolhead eine eigene Sicherung ≈ 5 A (z. B. fliegender Halter mit 5-A-Flachsicherung oder 5 × 20 mm träge), Leitung 18 AWG.
- CAN über J9b (JST GH stehend: CANH, CANL, GND). Die GND-Ader von J9b ist der Bezug für CAN; die Toolhead-Masse ist über das Netzteil-Minus ohnehin mit dem Träger verbunden. Abschluss 120 Ω über JP_CAN_TERM (ab Werk gesteckt, Träger = Busende).
- Transceiver (SN65HVD230), Controller (MCP2518FD) und ESD (NUP2105L) bleiben unverändert.
Stromausfall-Erkennung (PWR_FAIL)
- Der CM5 hängt an den 24 V des Druckers; wird der Drucker ausgeschaltet, ist der CM5 sofort stromlos. Der ALERT-Pin des INA226 0x40 (misst den 24-V-Eingang) liegt als PWR_FAIL_N (aktiv low, open drain, Pull-up R50 10 kΩ auf 3,3 V, Messpad TP12 „PWR_FAIL“ unten) an GPIO27 = CM5-Pin 48 (vorher frei, vom CM5-Pin-Wächter geprüft).
- Software: im INA226 die Bus-Unterspannungsgrenze setzen, z. B. 20 V: Mask/Enable-Register 0x06 = 0x1000 (BUL,
ALERT aktiv low; Achtung: der Linux-Treiber ina2xx schaltet beim Laden das ALERT-Latch EIN – die Software k2_stromausfall berücksichtigt das), Alert-Limit-Register 0x07 = 20 V / 1,25 mV = 16000 (0x3E80); GPIO27 als Eingang
mit fallender Flanke (z. B.
gpio-keysoder ein kleiner Dienst) →syncund Dateisystemeremount,ro. - Pufferkondensatoren/Supercaps sind dafür nicht nötig (Hinweis zur Supercap-Option unter „Offene Punkte“).
Jumper (ab Werk)
| Jumper | Funktion | ab Werk |
|---|---|---|
| JP_BOOT (Stiftleiste) | nRPIBOOT – Jumper stecken = CM5 startet in rpiboot (USB-Boot über J10) | offen (kein Jumper) |
| JP_CAN_TERM (Stiftleiste) | CAN-Abschluss 120 Ω | gesteckt – Achtung: Der Bestücker steckt keine Jumper-Kappen; die Kappe vor der Inbetriebnahme von Hand stecken (Alpha 2: ab Werk geschlossene Lötbrücke, siehe Offene Punkte E) |
| JP_485_TERM (Stiftleiste) | RS485-Abschluss 120 Ω | offen |
| JP2/JP3 (Lötbrücke) | RS485-Ruhevorspannung A/B | geschlossen |
| JP5 (Lötbrücke) | 5-V-Notversorgung über USB-C in den Power-Mux | geschlossen |
| JP6/JP7 (Lötbrücke) | CC1/CC2 der Buchse an den CM5 (R43/R44 5,1 k nur bestücken, wenn offen) | geschlossen |
Spiegelfall (Flachkabel verdreht gesteckt)
Siehe ausgabe/spiegelfall.txt (Kontakt n → 51 − n, je Pin bewertet). Kurz: Drucker-5V landet nie am CM5; Ethernet ist
durch den Übertrager getrennt; UART über 1 kΩ + Ioff-Puffer; RS485 bus-tolerant; die rote LED D10 bleibt aus.
Offen: USB-Leitungen bekommen im Spiegelfall ein 5-V-Signal/GND – USB 2.0 fordert Kurzschlussfestigkeit (V), am
Muster prüfen.
Prüfungen
Stand des freigegebenen Laufs nach Weg A 24.10.2026 (./bauen.sh, Netzreihenfolge 14; vorher 136 bzw. 21):
| Prüfung | Ergebnis |
|---|---|
| ERC (Schaltplan) | 0 Fehler, 0 Warnungen |
| Netzlisten-Wächter | OK – 101 Netze, 137 Bauteile; Drucker-5V nie am CM5, CM5-5V nur über Mux/Shunt, 24 V nur an J7 (kein 24-V-Ausgang, keine TH_-Netze, J9/U9/U6 entfallen), kein 24 V an J1/J2/J9b/J10/J11/J12/Jumpern, 24-V-Eingang nur über F1 (J7 Pin 2 = +24 V, Pin 1 = GND), PWR_FAIL_N nur U4-ALERT/R50/TP12/GPIO27, GPIO6/GPIO26 frei, CAN nur U2/D6/R19/JP_CAN_TERM/J9b, USB/Ethernet/DSI nur auf ihren Wegen, INA226 0x40/0x41, Spiegelfall-Tabelle |
| CM5-Pin-Wächter | OK – 200 Pins gegen Datenblatt, 103 belegt (GND 51, 5 V 6, 3V3/VREF 3; Pin 24 GPIO26 und Pin 30 GPIO6 jetzt offen), ausgabe/cm5-pins.txt |
| Autorouting | Freerouting 2.5.0, 0 unverlegte Verbindungen |
| DRC inkl. Schaltplan-Parität | 0 Fehler, 0 unverbunden, Parität 0 (12 Warnungen: 11 Vias ohne zweite Anbindung = Stitching/Fanout-Reste, 1 „Footprint weicht von der Bibliothek ab“ = R23, dessen Siebdruckstriche wegen des J7-Pads auf die Fab-Lage verschoben sind) |
| Lage-Wächter | OK – Bohrungen L1–L4 auf Sollmaß, keine Oberseiten-Bauteile unter dem CM5, Stecker an ihren Kanten (J1 und J7 A, J9b (stehend)/J10 B, J12 C, J11 (stehend) D); J7 ↔ J1 Courtyard-Lücke 1,16 mm, J7-Stecköffnung zur Kante A |
| Höhen-Wächter | OK (Datenblatt-Höhen) – höchste Teile die Stiftleisten JP_BOOT/JP_CAN_TERM/JP_485_TERM 10,10 mm über der Auflage (≤ 11,5), J10 8,40 mm (≤ 9,0), unten ≤ 1,80 mm (≤ 2,0), THT-Überstand J7 0,40 mm; Hinweis J9b/J11 gesteckt ≈ 13,6 mm über der Auflage – nur stecken, wenn darüber Platz ist |
| Paar-Wächter | OK – alle Paare Δ = 0,000 mm (USB CAM/HUB/OTG, Ethernet ×4, DSI Takt/D0/D1), DSI-Lanes gegen Takt Δ 0,000 mm |
| Siebdruck-Wächter | OK – 47 Texte ≥ 0,8 mm, Abstände ≥ 0,3 mm (Text–Text) / ≥ 0,15 mm (Text–Lötstopp), ALPHA-Warnung oben und unten |
Ausgaben (ausgabe/)
| Datei | Inhalt |
|---|---|
k2-cm5-traeger_gerber_jlcpcb.zip, gerber/ | Gerber (4 Lagen, Siebdruck, Maske, Paste, Umriss) + Bohrdaten (Excellon, PTH/NPTH getrennt) |
jlcpcb_bom.csv, jlcpcb_cpl.csv | JLCPCB-Stückliste und Bestückungsdaten (beide Seiten, CM5-Steckverbinder J2 als J2A/J2B) |
stueckliste.csv | vollständige Stückliste mit Bemerkungen |
schaltplan.pdf, platine_lagen.pdf | Schaltplan (A0) und Lagenbilder |
render_oben.png, render_unten.png, render_schraeg.png | 3D-Bilder mit echten 3D-Modellen (Stecker beschriftet: J1, J7 +24V/GND (Kante A), F1, J9b CAN „H L G“, J10 USB-C Notfall, J11 RS485 „G B A“, J12 DSI (Display), Jumper) |
erc-bericht.txt, drc-bericht.txt, drc-zusammenfassung.txt | ERC/DRC-Berichte |
cm5-pins.txt, spiegelfall.txt, lage.txt, hoehen.txt, paare.txt, siebdruck.txt | Wächter-Ergebnisse |
Fertigungshinweise (Leiterplatte und Bestückung)
Die Fertigungsdaten in ausgabe/ sind auf JLCPCB zugeschnitten (Gerber-Paket, jlcpcb_bom.csv, jlcpcb_cpl.csv).
Andere Hersteller gehen ebenso, dann aber Lagenaufbau, Impedanzen und Teilenummern selbst abgleichen.
Leiterplatte – die Einstellungen, auf die es ankommt (alles Übrige auf dem Standard lassen):
| Einstellung | Wert | Warum |
|---|---|---|
| Lagen / Dicke | 4 Lagen, 1,6 mm | Höhenbilanz und Impedanzen sind mit 1,6 mm gerechnet |
| Lagenaufbau | JLC04161H-7628 (L1 = F_Cu, L2 = In1_Cu = GND, L3 = In2_Cu, L4 = B_Cu) | Prepreg L1–L2 0,2104 mm, εr 4,4 – darauf beruhen die Bahnbreiten der Leitungspaare |
| Impedanzkontrolle | ja, ± 10 % | Ziele im Bemerkungsfeld angeben (Text unten) |
| Oberfläche | ENIG (nicht HASL) | 0,4-mm-Raster der CM5-Stecker (DF40); HASL ist für so feine Raster ungeeignet |
| Kupfer außen / innen | 1 oz / 0,5 oz | Rechnung mit 35 µm außen |
| Vias | abgedeckt (tented) | Vias unter dem Sicherungshalter F1 |
| kleinste Bohrung | Standardoption | die zwölf 0,2-mm-Bohrungen haben 0,5–0,6 mm Durchmesser – laut JLC-Preisregel kein Aufpreis |
| Liefern als | Einzelplatine | Fertigungsränder für die Bestückung legt der Hersteller selbst an |
Bemerkung zur Impedanz (englisch, ins Bemerkungsfeld der Leiterplatte):
Impedance control, stackup JLC04161H-7628. Differential pairs on L1, reference plane L2 (GND).
USB pairs (CAM_DP/DM, HUB_DP/DM, OTG_DP/DM): 0.25 mm width / 0.15 mm gap, target 90 ohm differential.
Ethernet pairs (ETH0, ETH1, ETH_A, ETH_B) and DSI pairs (DSI1_C, DSI1_D0, DSI1_D1): 0.20 mm / 0.20 mm,
target 100 ohm differential. Your calculator gives 88.7 / 103.5 ohm, i.e. within +-10 %:
please keep the geometry unless outside tolerance. Via drills 0.2 mm have 0.5/0.6 mm pads.Bestückung:
| Einstellung | Wert | Warum |
|---|---|---|
| Art | Standard, beide Seiten | Bauteile oben (25) und unten (85); die einfache Variante bestückt nur eine Seite |
| Ränder / Passermarken | vom Hersteller | die kurze Seite (56,1 mm) ist zu schmal für die Standard-Bestückung ohne Rand |
| Bestückungsbild zur Freigabe | ja | nur so lassen sich Drehung und Polung vor der Fertigung prüfen (Liste unten) |
| Ränder entfernen | ja | die kleinen Stege an der Kante danach mit einer Feile glätten |
| J7 (XT30, Durchsteckteil) | steht schon in BOM und CPL (Handlöten durch den Hersteller) | wer J7 selbst löten will: Zeile in Kopien von BOM und CPL löschen, Teil C431092 separat besorgen |
Bemerkung zur Bestückung (englisch):
Connectors J1, J7 (left edge) and J11 (bottom edge) overhang the board outline by up to 0.3 mm,
J9b/J10/J12 sit at the edge. Please use routed gap + mouse bites for the edge rails (no V-cut)
and keep the connector bodies free. J7 (XT30, THT) is hand-soldered as listed in the BOM.BOM und CPL: Jede Zeile muss genau die LCSC-Nummer aus der Datei bekommen; vorgeschlagene Ersatzteile ablehnen,
außer es ist dieselbe Herstellernummer. R43/R44 fehlen absichtlich (Bestückoption), Messpads, Bohrungen, Lötbrücken
und Passermarken sind keine Bauteile. Passen BOM und CPL nicht zusammen: mit ./bauen.sh neu erzeugen, nicht von Hand
flicken.
Vorschau prüfen: Die Drehkorrekturen für JLC sind in jlcpcb_cpl.csv schon eingerechnet (Tabelle JLC_DREHUNG
im Generator). Trotzdem in der Vorschau und im Bestückungsbild nachsehen, dass Pin 1 bzw. die Kathodenmarke auf dem
markierten Pad liegt – nur nach Sicht korrigieren, nie blind. Besonders wichtig:
| Bauteil | worauf achten (Draufsicht von oben, Kante A links) |
|---|---|
| D8 SMFJ28A (unten) | Kathodenstrich links zur Kante A – verdreht schließt D8 die 24 V kurz; JLC hat für D8 kein 3D-Modell, also im Bestückungsbild prüfen |
| D15 SMF5.0A (unten) | Kathodenstrich links |
| U8 TPS2121 (unten) | Pin 1 oben links; passt wegen der ungleichen Pads nur in einer Lage |
| U1, U2–U5, U7, U10–U14 (unten) | Pin 1 laut Siebdruck; SOIC/MSOP/WSON oft um 90°/270°, SOT-23-5 um 180° vertauscht |
| J2A/J2B DF40 (oben) | Längsachse waagerecht, beide Reihen auf den Pads |
| J1, J12 (oben) | Öffnung von J1 zur Kante A, von J12 zur Kante C |
| J7 XT30 (oben) | Stecköffnung nach links über Kante A, Stifte in den zwei großen Bohrungen |
| LEDs D10–D14, Y1, T1 | Kathode bzw. Pin 1 laut Siebdruck |
Teil nicht lagernd: Bestand kurz vor dem Bezahlen prüfen. Fehlt ein Teil: beim Hersteller vorbestellen oder von ihm beschaffen lassen (dauert länger). Ersatz nur bei gleicher Bauform und Belegung; für Steckverbinder (J1, J2, J12), U7, U8 und T1 kein Ersatz ohne neue Prüfung. Leicht lötbare Teile (U1, Y1, F1, L2, D8, R24) kann man auch unbestückt lassen und selbst löten, J2 (DF40) und U7/U8 nicht.
Kosten (grob)
Grobe Schätzung (Preisstand 2026, nicht tagesaktuell; nur Größenordnung):
| Posten | Betrag |
|---|---|
| Bauteile je Platine (LCSC, inkl. 2 × DF40, MCP2518FD, 2 × INA226, TPS2121, LMR51450, H1102, FH12, Stecker; seit Weg A ohne eFuse, 3. INA226, Micro-Fit, TVS – 15 Teile weniger) | ≈ 21 € |
| Leiterplatte 4-lagig JLC04161H-7628, 90 × 56 mm, 5 Stück (Impedanzkontrolle) | ≈ 20–35 € |
| Bestückung beidseitig (2 Platinen), Einrichtung + „Extended Parts“ (≈ 37 Sorten à ≈ 3 $) | ≈ 115–160 € |
| THT-Teil XT30 J7 – Handlötung oder JLC-THT-Aufpreis | ≈ 0–10 € |
| Ersatzsicherungen 0452003.MRL (3 A träge, 2410, LCSC C99550), z. B. 5 Stück – Einkaufsliste, nicht Bestückung | ≈ 1–2 € |
| Versand + Einfuhrumsatzsteuer | ≈ 30–50 € |
| Summe für 2 bestückte Platinen | ≈ 205–300 € |
Dazu Kühlkörper/Wärmeleitpad (≤ 4,96 mm inkl. Pad, s. EINKAUFSLISTE), Distanzscheiben M2,5 × 1,5 mm (Ø ≤ 4,5 mm), Kabel (XT30, JST-GH-CAN-Kabel, 22→15-pol. DSI-Kabel) ≈ 20–40 €; für ein späteres Toolhead-Board zusätzlich die 24-V-Leitung vom Netzteil mit Kabelsicherung ≈ 5 A (≈ 5 €). Die „Extended Parts“-Gebühren dominieren; bei mehr Platinen sinkt der Stückpreis deutlich.
Neu erzeugen
./bauen.sh # Generator -> ERC -> Netzliste/Wächter -> Platine -> Freerouting -> DRC -> Wächter -> FertigungsdatenFreerouting läuft mit einem Thread und ist je Netzreihenfolge wiederholbar; ./bauen.sh nutzt Reihenfolge 14, die das
freigegebene Layout (Stand Weg A, 24.10.2026) ergibt (Laufzeit ≈ 8 min; vorher 136). Andere Reihenfolgen suchen:
K2_SEED_START=0 K2_VARIANTEN=48 K2_PARALLEL=12 K2_KANDIDATEN=8 ./bauen.sh (Suche nach Weg A: unter 48 Reihenfolgen (0–47)
erreichten nur Nr. 14 und 22 0 offene Verbindungen; beide hatten nur noch einen Siebdruck-Treffer an R23, der jetzt nach dem
Routing entfernt wird – nach jeder Änderung an festen Leitungen/Platzierung neu suchen).
Benötigt KiCad 10 (kicad-cli + pcbnew-Python), Java ≥ 21, python3. Freerouting 2.5.0 lädt bauen.sh beim ersten Lauf mit
Prüfsumme nach werkzeuge/ (nicht im Repo). Footprint-Geometrien der Fremdteile stammen aus den LCSC/EasyEDA-Bibliotheksdaten
(generator/fremd_footprints.json, nur abgeleitete Pad-Geometrie). Die echten 3D-Modelle
(nur Optik, siehe unten) holt ./lcsc_modelle_laden.sh einmalig vor ./bauen.sh; ohne sie zeigt die 3D-Ansicht Quader. CM5-Pinbelegung: Raspberry Pi CM5-Datenblatt (generator/cm5_pins.json); 22-pol. MIPI-Belegung:
KiCad-Designdaten des CM4-IO-Boards.
3D-Modelle und Lizenzen (24.10.2026)
Nur Darstellung – Lötflächen, Prüfungen und der Höhen-Wächter (Datenblatt-Höhen) bleiben unverändert.
| Teil | 3D-Modell | Quelle / Lizenz |
|---|---|---|
| R, C, LEDs, SOT/SOIC/MSOP/USON, Quarz, L1 FXL0630, L2, J1 (FH12-50S als Stellvertreter), J12 FH12-22S, J9b/J11 JST GH stehend (BM03B-GHS-TBT), JP_BOOT/JP_CAN_TERM/JP_485_TERM (PinHeader 1×02 SMD Pin1Right, um 90° gedreht) | KiCad-Bibliothek kicad-library-3d 10.0.7 (${KICAD10_3DMODEL_DIR}, Renders setzen die Variable in bauen.sh) | CC-BY-SA 4.0 mit Ausnahme (Verwendung in eigenen Designs frei, Modelle selbst nicht im Repo) |
| J10 USB-C stehend TYPE-C-16P-LTH6.8 (C5187468), T1 H1102NLT (C18584), F1 Littelfuse 0157003.DR (C187520), J7 XT30PW-M (C431092; KiCad hat kein Modell), U7 LMR51450 WSON-12 (C6890985), U8 TPS2121 VQFN-HR-12 (C485916), F3 PTC 1812 (C12559), DF40C-100DS ×2 im J2 (C597931) | LCSC/EasyEDA, geladen mit easyeda2kicad (./lcsc_modelle_laden.sh), Versatz/Drehung im Generator (LCSC_MODELLE) auf den eigenen Footprint gesetzt und im Render geprüft | Lizenz ungeklärt → nur lokale Darstellung: k2_traeger.3dshapes/lcsc/ steht in .gitignore (nicht im Repo); fehlen die Dateien, nimmt der Generator automatisch die Quader |
| CM5 (Hülle 55 × 40 mm, halbtransparent) | eigener Quader – ein offizielles CM5-3D-Modell war unter datasheets.raspberrypi.com nicht direkt auffindbar | eigene Darstellung |
restliche eigene Quader (k2_traeger.3dshapes/*.wrl) | nur noch Rückfall, wenn die LCSC-Modelle fehlen | eigene Darstellung |
Offene Punkte
Stand 29.10.2026: Die Fertigungsdaten (Leiterplatte und Bestückung) sind zur Fertigung freigegeben. Alles, was vor
der Fertigung zu klären war, ist erledigt (A). Offen sind vor allem Prüfungen, die erst mit der bestückten Platine
möglich sind (B) – sie sind in AUFBAU-UND-INBETRIEBNAHME.md den Mess-Etappen
zugeordnet. Begründungen und Quellen ausführlich: KOMPROMISSE-UND-OFFENE-PUNKTE.md.
A. Erledigt (vor der Fertigung)
- Impedanz (Lagenaufbau JLC04161H-7628): Der Impedanzrechner des Herstellers ergibt für die USB-Paare (0,25 mm Breite / 0,15 mm Abstand) 89,4 Ω (Ziel 90 Ω) und für die Ethernet- und DSI-Paare (0,20/0,20 mm) 104,3 Ω (Ziel 100 Ω) – beide innerhalb der Toleranz von ±10 %. Die Leiterbahnen bleiben, wie sie sind.
- 0,2-mm-Bohrungen: 12 Vias haben 0,2 mm Bohrung (10 × Ø 0,6 mm, 2 × Ø 0,5 mm; Restring der beiden 0,5er = 0,15 mm = Minimum des Herstellers). Kein Aufpreis, weil der Via-Durchmesser über 0,45 mm liegt; in den Fertigungsdaten unverändert übernommen.
- Übertrager H1102NL: Pinbelegung und Footprint gegen das Datenblatt geprüft – passt (Paar 0 ist invertiert, für Ethernet unkritisch; Details G1). Die Lage von Pin 1 ist zusätzlich im Bestückungsbild kontrolliert.
- Sicherung F1: Das Schmelz-I²t der bestückten flinken 3-A-Sicherung (Littelfuse Serie 453) beträgt laut Datenblatt 1,65 A²s. Der Einschaltpuls beim Stecken unter Spannung (≈ 0,03–0,06 A²s, siehe „24-V-Eingang“) nutzt davon nur 2–4 % – weit unter der Grenze von 22 % für 100 000 Schaltspiele. Die flinke Sicherung passt (Details G2); die träge 0452003.MRL (C99550) bleibt Ersatz, falls sie doch beim Stecken auslöst.
- Bestückungsbild: Pin 1 bzw. Polung aller gepolten Teile (Dioden, LEDs, ICs, Stecker; Unterseite gespiegelt) gegen die Pad-1-Lage im KiCad-Layout geprüft – ohne Befund. Alle Teile werden bestückt; XT30 J7 wird wellengelötet.
- Trennung aus dem Nutzen: Die Fertigungsränder werden nicht per V-Cut, sondern über gefräste Schlitze mit „Mouse Bites“ (Stege mit kleinen Bohrungen) abgetrennt; die Stege liegen ≥ 5 mm von den stehenden Steckern an der Kante (J9b, J10, J11). Grund: Beim Abbrechen einer V-Cut-Kante könnten diese Stecker beschädigt werden.
B. Am ersten Muster prüfen
- Pinbelegungen der Kabel: XT30-Polarität J7 – seit 24.10.2026 Pin 2 = +24 V, Pin 1 = GND, passend zu den „+“/„−“-Zeichen des KiCad-Footprints (nach Amass-Datenblatt XT30PW-M); vorher war Pin 1 = +24 V gesetzt, der Footprint-Siebdruck zeigte aber „−“ an Pin 1 (Widerspruch, behoben; „24V“/„GND“ stehen neben „+“/„−“). Am Muster mit dem Gehäuse-Aufdruck des Steckers vergleichen, bevor 24 V angelegt werden. JST-GH J9b (CAN zum Toolhead-Board) und J11 gegen die Gegenkabel prüfen. Achtung: Bei der stehenden GH-Variante liegt Pin 1 räumlich auf der anderen Seite als bei der liegenden (Siebdruck „H L G“ an J9b bzw. „G B A“ an J11 gibt die Reihenfolge von links nach rechts an).
- DSI: Kontaktseite/Pin 1 mit dem Pi-5-Displaykabel kontrollieren (gleicher Stecker wie CM4-IO, also erwartet
passend);
dtoverlay=vc4-kms-dsi-7incham CM5 testen (I2C ID_SD/ID_SC); D2/D3 nicht verlegt. Die Lage von CON1 an der T113 ist nicht vermessen – J12 sitzt mittig an Kante C (y 22,1–39,2); bei Bedarf Kabellänge prüfen. - CM5-Montage: Abstandshalter Ø ≤ 4,5 mm, Schrauben mit flachem Kopf (≤ 5,5 mm Ø unten), Kühlkörper inkl. Wärmeleitpad ≤ 4,96 mm hoch.
- J10 (USB-C stehend): Erreichbarkeit im Gehäuse prüfen (Stecker von oben, Gehäuse offen).
- Spiegelfall USB: 5-V-Signal/GND auf den USB-Leitungen bei verdreht gestecktem Flachkabel – Kurzschlussfestigkeit laut USB 2.0 erwartet, am Muster prüfen.
- JP_CAN_TERM: Jumper-Kappe von Hand stecken (der Bestücker steckt keine), sonst fehlt der CAN-Abschluss 120 Ω.
C. Außerhalb der Platine noch zu erledigen
- Weg A – Nachzüge: Toolhead-Kabel (24 V vom Netzteil mit Kabelsicherung ≈ 5 A + CAN-Kabel an J9b) konfektionieren;
GPIO6/GPIO26 sind frei (Software: kein
[power]-Gerät mehr für den Toolhead). - 3D-Modelle: Die LCSC/EasyEDA-Modelle stehen nur lokal zur Verfügung (Lizenz ungeklärt). Der CM5 bleibt eine halbtransparente Hülle; ein offizielles CM5-Modell (Raspberry Pi) bei Gelegenheit nachtragen.
D. Bewusste Kompromisse (keine offenen Punkte, nur zur Erinnerung)
- Kompromisse dieses Entwurfs: D3 (USB-ESD an J10) mit offenem VBUS-Pin wie D1/D2; INA226 U5 misst VBUS direkt an IN− (R21-Filter entfallen); L3 als 3,3-V-Fläche mit festen 5-V-Bahnen (Freerouting nur L1/L4); INA226-/Leistungsnetze im Router 0,25 mm breit (Strom über Kupferflächen); THT-Teil J7 wellengelötet; Steckbrücken JP_BOOT/JP_CAN_TERM/JP_485_TERM als stehende SMD-Stiftleisten (8,5 mm).
- Kompromisse des Umbaus 24.10.2026:
J9 (Toolhead) an Kante C, Toolhead-Strom ≈ 5 A über den L3-Stamm quer über die Platine– mit Weg A (24.10.2026) erledigt: J9/eFuse entfallen, der Toolhead wird direkt vom Netzteil versorgt, der L3-Stamm führt nur noch ≈ 0,6 A zum Wandler.- Das Kamera-USB-Paar (J1 37/38 → CM5 134/136) läuft unter F1 hindurch östlich an J7 vorbei (x 8,8); Längenabgleich wie bisher (Paar-Wächter).
- Die Eingangsvias liegen unter dem Halterkörper bzw. dicht daneben (tented).
- Supercap-Puffer (Nachtrag 2) – NICHT umgesetzt, nur gemeldet: 2 × 10 F / 2,7 V (Ø 10 × 30 mm liegend) passen nicht: Außerhalb des CM5 gibt es oben keine freie Fläche ≥ 31 × 21 mm (größte freie Flächen ≈ 17 × 9 mm zwischen JP_BOOT und der Spule, ≈ 8 × 14 mm rechts oben), und liegend wären sie mit 10 mm + 1,6 mm Platine höher als 11,5 mm. Außerdem reicht die Energie ohne Hochsetzsteller kaum: 5 F zwischen 5,2 V und 4,75 V (Mindestspannung CM5) liefern nur ≈ 11 J → bei 5–8 W ≈ 1,5–2 s statt 3 s. Sinnvoller wäre ein externes Puffermodul oder ein Hochsetzsteller hinter den Supercaps. Die Stromausfall-Erkennung (PWR_FAIL_N) funktioniert auch ohne Puffer (Warnung, solange die 24 V noch sinken).
E. Vormerkungen für die nächste Version (Alpha 2)
- Lötbrücke statt Stiftleiste für Optionen, die ab Werk eingeschaltet sein sollen (hier der CAN-Abschluss JP_CAN_TERM): Der Bestücker steckt keine Jumper-Kappen. Eine ab Werk geschlossene Lötbrücke (Kupfersteg, wie JP2/JP3 beim RS485) ist sofort aktiv; zum Abschalten den Steg mit einem Cutter durchtrennen, zum Wiedereinschalten Lötzinn darüber. Regel für alle Optionen: ab Werk an → geschlossene Lötbrücke, ab Werk aus → offene Lötbrücke, Stiftleiste nur bei häufigem Umschalten.
- Eigener 3-poliger Konsolen-UART (GND/TX/RX) für die serielle Konsole des CM5 – passende CM5-Pins vorher klären.
- Stecker weg von den Platinenkanten, an denen der Hersteller Fertigungsränder anfügt (bei JLC die Seiten der Richtung unter 70 mm), bzw. ≥ 2,5–3 mm Abstand; Nutzen und Trennart (gefräste Schlitze + Mouse Bites) selbst vorgeben statt nur als Hinweis im Auftrag. Am besten als Prüfregel im Generator.
Parts
137| Qty | Value | Footprint | References |
|---|---|---|---|
| 13 | 100n | Capacitor_SMD:C_0805_2012Metric | C3, C5, C6, C7, C11, C12, C22, C25, C27, C30, C31, C32, C33 |
| 10 | 1k | Resistor_SMD:R_0805_2012Metric | R1, R2, R3, R4, R15, R16, R20, R28, R41, R42 |
| 7 | 10k | Resistor_SMD:R_0805_2012Metric | R11, R12, R13, R14, R18, R30, R50 |
| 7 | 22u25 | Capacitor_SMD:C_1206_3216Metric | C14, C15, C16, C17, C19, C20, C21 |
| 6 | Passermarke | Fiducial:Fiducial_1mm_Mask2mm | FID1, FID2, FID3, FID4, FID5, FID6 |
| 4 | Befestigung T113-Platz (M3) | k2_traeger:Bohrung_3.5mm_T113_Kopf5.5mm | H1, H2, H3, H4 |
| 4 | SN74LVC1G125 | Package_TO_SOT_SMD:SOT-23-5 | U10, U11, U12, U13 |
| 3 | 100k | Resistor_SMD:R_0805_2012Metric | R9, R10, R45 |
| 3 | 10u | Capacitor_SMD:C_0805_2012Metric | C4, C18, C34 |
| 3 | 2k2 | Resistor_SMD:R_0805_2012Metric | R38, R48, R49 |
| 3 | LED 0805 grün | LED_SMD:LED_0805_2012Metric | D11, D12, D13 |
| 3 | USBLC6-2SC6 | Package_TO_SOT_SMD:SOT-23-6 | D1, D2, D3 |
| 2 | 10u50 | Capacitor_SMD:C_1206_3216Metric | C9, C10 |
| 2 | 120 | Resistor_SMD:R_0805_2012Metric | R17, R19 |
| 2 | 22p | Capacitor_SMD:C_0805_2012Metric | C1, C2 |
| 2 | 22u6 | Capacitor_SMD:C_0805_2012Metric | C35, C36 |
| 2 | 470 | Resistor_SMD:R_0805_2012Metric | R39, R40 |
| 2 | 5k1 | Resistor_SMD:R_0805_2012Metric | R43, R44 |
| 2 | 75 | Resistor_SMD:R_0805_2012Metric | R36, R37 |
| 2 | GND | TestPoint:TestPoint_Pad_D1.5mm | TP1, TP2 |
| 2 | INA226 | Package_SO:MSOP-10_3x3mm_P0.5mm | U4, U5 |
| 1 | 105k | Resistor_SMD:R_0805_2012Metric | R26 |
| 1 | 10m | Resistor_SMD:R_2512_6332Metric | R24 |
| 1 | 18k7 | Resistor_SMD:R_0805_2012Metric | R31 |
| 1 | 19k1 | Resistor_SMD:R_0805_2012Metric | R27 |
| 1 | 1n2kV | Capacitor_SMD:C_1206_3216Metric | C28 |
| 1 | 2,2µH | Inductor_SMD:L_1008_2520Metric | L2 |
| 1 | 22k | Resistor_SMD:R_0805_2012Metric | R46 |
| 1 | 22n | Capacitor_SMD:C_0805_2012Metric | C8 |
| 1 | 24V | TestPoint:TestPoint_Pad_D1.5mm | TP10 |
| 1 | 33k | Resistor_SMD:R_0805_2012Metric | R29 |
| 1 | 33p | Capacitor_SMD:C_0805_2012Metric | C13 |
| 1 | 3A tauschbar | k2_traeger:Sicherungshalter_Littelfuse_157_Nano2_2410 | F1 |
| 1 | 3V3 | TestPoint:TestPoint_Pad_D1.5mm | TP4 |
| 1 | 4,7µH | Inductor_SMD:L_Changjiang_FXL0630 | L1 |
| 1 | 40 MHz | Crystal:Crystal_SMD_3225-4Pin_3.2x2.5mm | Y1 |
| 1 | 485 120R | k2_traeger:Stiftleiste_1x2_P2.54mm_SMD_stehend | JP_485_TERM |
| 1 | 5V | TestPoint:TestPoint_Pad_D1.5mm | TP3 |
| 1 | 5m | Resistor_SMD:R_2512_6332Metric | R23 |
| 1 | BOOT | TestPoint:TestPoint_Pad_D1.5mm | TP6 |
| 1 | BR5V | TestPoint:TestPoint_Pad_D1.5mm | TP11 |
| 1 | Bias A | Jumper:SolderJumper-2_P1.3mm_Bridged_RoundedPad1.0x1.5mm | JP2 |
| 1 | Bias B | Jumper:SolderJumper-2_P1.3mm_Bridged_RoundedPad1.0x1.5mm | JP3 |
| 1 | CAN 120R | k2_traeger:Stiftleiste_1x2_P2.54mm_SMD_stehend | JP_CAN_TERM |
| 1 | CAN H/L/GND | Connector_JST:JST_GH_BM03B-GHS-TBT_1x03-1MP_P1.25mm_Vertical | J9b |
| 1 | CC1 | Jumper:SolderJumper-2_P1.3mm_Bridged_RoundedPad1.0x1.5mm | JP6 |
| 1 | CC2 | Jumper:SolderJumper-2_P1.3mm_Bridged_RoundedPad1.0x1.5mm | JP7 |
| 1 | CM5 (2x DF40C-100DS-0.4V(51)) | k2_traeger:CM5_Modul_2xDF40C-100DS-0.4V51_1.5mm | J2 |
| 1 | DSI 22-pol. | Connector_FFC-FPC:Hirose_FH12-22S-0.5SH_1x22-1MP_P0.50mm_Horizontal | J12 |
| 1 | FPC-05FB-50PH20 | k2_traeger:FFC_XUNPU_FPC-05FB-50PH20_1x50_P0.5mm_Horizontal | J1 |
| 1 | H1102NLT | k2_traeger:Uebertrager_SMD_H1102NLT_12.7x7.1mm | T1 |
| 1 | LED 0805 gelb | LED_SMD:LED_0805_2012Metric | D14 |
| 1 | LED 0805 rot | LED_SMD:LED_0805_2012Metric | D10 |
| 1 | LMR51450SDRRR | Package_SON:WSON-12-1EP_3x3mm_P0.5mm_EP1.5x2.5mm | U7 |
| 1 | MCP2518FD | Package_SO:SOIC-14_3.9x8.7mm_P1.27mm | U1 |
| 1 | NUP2105L | Package_TO_SOT_SMD:SOT-23 | D6 |
| 1 | PTC 0,5A 30V | Fuse:Fuse_1812_4532Metric | F3 |
| 1 | PWR | TestPoint:TestPoint_Pad_D1.5mm | TP7 |
| 1 | PWR_FAIL | TestPoint:TestPoint_Pad_D1.5mm | TP12 |
| 1 | RPIBOOT | k2_traeger:Stiftleiste_1x2_P2.54mm_SMD_stehend | JP_BOOT |
| 1 | RS485 A/B/GND | Connector_JST:JST_GH_BM03B-GHS-TBT_1x03-1MP_P1.25mm_Vertical | J11 |
| 1 | RUN | TestPoint:TestPoint_Pad_D1.5mm | TP5 |
| 1 | SM712 | Package_TO_SOT_SMD:SOT-23 | D5 |
| 1 | SMF5.0A | Diode_SMD:D_SOD-123F | D15 |
| 1 | SMFJ28A | Diode_SMD:D_SOD-123F | D8 |
| 1 | SN65HVD230 | Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9mm_P1.27mm | U2 |
| 1 | SRV05-4 | Package_TO_SOT_SMD:SOT-23-6 | D4 |
| 1 | THVD1450DR | Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9mm_P1.27mm | U3 |
| 1 | TLV62569DBVR | Package_TO_SOT_SMD:SOT-23-5 | U14 |
| 1 | TPD4E05U06 | Package_SON:USON-10_2.5x1.0mm_P0.5mm | D7 |
| 1 | TPS2121RUXR | k2_traeger:Texas_RUX_VQFN-HR-12_2x2.5mm_P0.5mm | U8 |
| 1 | USB-C stehend | k2_traeger:USB_C_Buchse_stehend_16P_TYPE-C-16P-LTH6.8 | J10 |
| 1 | VBUS | Jumper:SolderJumper-2_P1.3mm_Bridged_RoundedPad1.0x1.5mm | JP5 |
| 1 | XT30 24V | Connector_AMASS:AMASS_XT30PW-M_1x02_P2.50mm_Horizontal | J7 |
Similar boards
- 4 layers243.8 × 171.5 mm

- 4 layers243.8 × 245.5 mm

Neotron Common Hardware
Neotron-Compute/Neotron-Common-Hardware
Contains KiCad footprints and symbols shared across multiple Neotron projects.
287 parts4CC-BY-SA-4.0 - 4 layers243.8 × 171.5 mm

- 4 layers250 × 145 mm

Thermo40
mahmoud-elghamry/thermocouple
This directory is a self-contained KiCad 10 project. It does not share files with, and must not be confused with, the single-channel board in hardware/single-channel/.
731 parts1 - 4 layers69.4 × 23.1 mm

- 4 layers100 × 70.5 mm

Smart Irrigation SystemV2
Benedikt3141/Smart-Irrigation-System
A smart irrigation system for irrigation of up to 6 plants. It monitors the moisture, temperature, CO2 concentration, air quality ... and displays the data on a 2.4" TFT Display using an ESP32 DevKit C as processor.
147 parts1MIT - 2 layers160 × 70 mm

SeedSigner Plus smartcard pico
lightningspore/shieldsigner-dev
ShieldSigner Luckfox carrier: KiCad design, smartcard docs, reproducible build tools and HTMX knowledge site
61 partsMIT - 4 layers41.2 × 49.9 mm

Questions
How big is the K2-cm5-traeger PCB?
It measures 90 × 56.1 mm and has 4 copper layers, 1.6 mm thick.
What parts does the K2-cm5-traeger use?
137 parts, built around the SN74LVC1G125DBVR-TP, SN65HVD230DR, THVD1450DRBR and INA226AIDGSR. The full list of its parts is on this page, with links to each part's symbol and footprint where PCBKit's library has them.
Where can I download the K2-cm5-traeger KiCad files?
From the Gamecard/k2-plus-cm5 repository on GitHub, at the commit this page was made from: the board is hardware/k2-pi-cm5-traeger/k2-cm5-traeger.kicad_pcb and its schematic hardware/k2-pi-cm5-traeger/k2-cm5-traeger.kicad_sch. PCBKit opens the board in the browser, with nothing to install.
Can I use the K2-cm5-traeger design in my own project?
Its repository publishes it under the GPL-3.0 licence: you may reuse it on that licence's terms (keep the author's notice, and for a copyleft licence share your changes alike).