動(dòng)手做一臺(tái)屬于自己的3D打印機(jī),真的沒有想象中那么難,但首先你要弄清楚什么是“固件”。
一臺(tái)3D打印機(jī)主要由3部分組成,包括硬件,軟件,固件;而這里的固件就是軟硬件之間的橋梁,在3D打印機(jī)的主板上運(yùn)行,管理機(jī)器的所有實(shí)時(shí)活動(dòng)。
3D打印機(jī)通過識(shí)別G代碼文件來(lái)進(jìn)行正常的工作,而這些代碼文件正是通過固件來(lái)處理,使得機(jī)器能夠識(shí)別相應(yīng)的信號(hào),實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)、加熱器、傳感器、顯示器等的控制打印。
在本文中,我們將介紹常見的3D打印機(jī)固件,以及修改固件的具體操作方法。希望學(xué)完這篇關(guān)于固件的技術(shù)干貨,你能夠去做更多自己想做的事情。
其實(shí),除了DIY一臺(tái)3D打印機(jī)需要掌握固件的相關(guān)知識(shí)外,當(dāng)我們對(duì)3D打印機(jī)進(jìn)行功能升級(jí),或者是更換主板都需要學(xué)會(huì)自己修改固件。以下是資源庫(kù)推薦的3款3D打印常用固件。
Marlin
Marlin開始于2011年,是最廣為人知和常用的3D打印機(jī)固件選項(xiàng)之一;這也是一款開源固件,并在不斷的更新迭代。很多3D打印機(jī)廠商都是基于Marlin固件進(jìn)行修改或者是二次開發(fā)。
Marlin來(lái)源于Sprinter和Grbl固件,集合了前者的優(yōu)點(diǎn),是基于Arduino的開源混合版,其優(yōu)勢(shì)在于其高水平的定制和強(qiáng)大的社區(qū)支持。
它有兩種不同的版本:一種用于8位板,另一種用于32位板。32位版本提供了更好、更新的功能,如果你想要更多的自定義設(shè)置,推薦選擇該版本。
- Marlin官網(wǎng): https://marlinfw.org/
- 主要特點(diǎn):支持多主板、兼容性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛、更新頻繁
- 兼容性:幾乎所有8位控制板或32位控制板
- 使用要求:Arduino IDE
目前,Marlin固件是大家使用最多的固件,網(wǎng)上的中文版使用教程也非常多。如果你是新手入門,建議從這款固件開始,將極大的降低DIY機(jī)器的門檻,資源庫(kù)推薦使用。
Klipper
Klipper固件是新一代3D打印固件,用Python編寫,功能更豐富,這同樣是一款開源免費(fèi)的固件。結(jié)合了通用計(jì)算機(jī)與一個(gè)或多個(gè)微控制器的強(qiáng)大功能。與使Marlin固件的3D打印機(jī)主板同時(shí)負(fù)責(zé)計(jì)算和執(zhí)行不同,Klipper固件通過上位機(jī),如:Raspberry Pi開發(fā)板進(jìn)行計(jì)算,下位機(jī)主板進(jìn)行控制。
Klipper的主要亮點(diǎn)是它能夠?qū)崿F(xiàn)高精度步進(jìn)電機(jī)移動(dòng)控制,從而在進(jìn)行更快的3D打印速度下還能保證機(jī)器的穩(wěn)定性。獨(dú)特的壓力補(bǔ)償功能即通過補(bǔ)償噴嘴內(nèi)的壓力,來(lái)減少噴嘴溢料;共振抑制則可以降低系統(tǒng)振動(dòng),減少模型表面橫紋。
- Klipper官網(wǎng):https://www.klipper3d.org/
- 主要特點(diǎn):允許以更高的速度打印、OctoPrint兼容性、精確的步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)
- 兼容性:基于Atmel ATmega、ARM的微控制器、基于Beaglebone PRU的控制板
- 使用要求:Raspberry Pi
如果你已經(jīng)有一定的基礎(chǔ),或者希望選擇一款前沿的固件入手,那么Klipper將是你不錯(cuò)的選擇。它的可擴(kuò)展性更強(qiáng),能夠?qū)崿F(xiàn)很多不一樣的功能根據(jù)不同的場(chǎng)景需求。
Repetier
Repetier固件是基于Arduino的RepRap 3D打印機(jī)固件,來(lái)自開發(fā)流行的Repetier Host軟件的同一團(tuán)隊(duì)。也正因?yàn)槿绱耍@兩者可以很好地協(xié)同工作,并且可以互補(bǔ)彼此的功能。用戶可以使用Repetier的在線配置工具,根據(jù)自己的機(jī)器進(jìn)行快速的配置。
另外,Repetier固件是高度可定制的。使用Repetier固件配置工具,用戶可以輕松輸入特定需求并自定義大量參數(shù)。和前面介紹的2款固件一樣,Repetier固件同樣是開源、免費(fèi)的,可以直接下載。
- Repetier官網(wǎng):https://www.repetier.com/
- 主要特點(diǎn):優(yōu)秀的文檔,與基于Duet板的兼容,針對(duì) Repetier-Host 的使用進(jìn)行了優(yōu)化,易于定制
- 兼容性:一系列8位控制板,加上RADDS(RepRap Arduino-Due Driver Shield)
- 使用要求:Arduino IDE
但是,這款固件雖然也很早就出現(xiàn)了,但是普及率遠(yuǎn)不如Marlin;功能上也沒有太多的亮點(diǎn),不及Klipper。鑒于此,該固件正在失去其優(yōu)勢(shì),被大家所遺忘。
接下來(lái),我們?cè)僖黄鹂纯慈绾芜M(jìn)行固件的修改,這里以Marlin為例。
需要準(zhǔn)備:
一臺(tái)電腦,Arduino IDE軟件,USB數(shù)據(jù)線,Marlin固件,3D打印控制板,還有機(jī)器的相關(guān)信息(包括步進(jìn)電機(jī)的步數(shù),最大行程等)。這里使用最基礎(chǔ)的3D打印機(jī)主板Ramps1.4+Mega2560+4988驅(qū)動(dòng)器。
以下是更改3D打印機(jī)固件所需遵循的主要步驟:
1,通過USB數(shù)據(jù)線將電腦與主板進(jìn)行連接,這時(shí)候我們的”設(shè)備管理器“ - “端口(COM和LPT)”將會(huì)出現(xiàn)主板的端口號(hào),這里假設(shè)為”COM1“,先記下來(lái),在下面將用到。
2,使用Arduino IDE軟件打開marlin.ino,切換到Configuration.h即可查看并修改該文件。Marlin固件使用C語(yǔ)言編寫,“//”后面的是注釋語(yǔ)句,自己修改切記不要使用中文,不然會(huì)亂碼。一般用戶只需要改變一下Configuration.h文件中的部分參數(shù)即可。詳細(xì)修改說明請(qǐng)參考:Marlin固件基本配置。
3,Arduino IDE菜單欄的“工具”部分,選擇3D打印機(jī)控制器板處理器(選擇 Arduino Mega2560),并確保COM端口配置正確(這里指的就是COM1)。
4,完成后,單擊左上角的“勾選”圖標(biāo)。這將啟動(dòng)編譯過程。固件編譯完成后,將收到一條“完成編譯”的消息。這樣就把固件成功上傳到3D打印機(jī)上了。
以上就是這次由資源庫(kù)整理分享的3D打印固件指南,希望在制作機(jī)器的時(shí)候?qū)δ阌兴鶐椭? |
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