След като започнах да се занимавам с 3D принтиране, се сблъсках с термини като фърмуер, Marlin, флаш и ъпгрейд, което в началото беше доста объркващо. Направих проучване за фърмуера на 3D принтера и разбрах какво означава всичко това, затова написах статия за него, за да помогна на други хора.

В тази статия ще бъдат обсъдени теми, свързани с фърмуера, като например какво представлява фърмуерът, как да флашнете и надстроите фърмуера на вашия 3D принтер и други, така че очаквайте полезна информация.

Какво представлява фърмуерът в 3D принтирането? Marlin, RepRap, Klipper, Repetier

Фърмуерът в 3D принтирането е специфична програма, която контролира функционирането на вашия 3D принтер, като чете инструкциите на G-кода от нарязания модел. Той е разположен на дънната платка на принтера и се предлага в много видове, като Marlin и RepRap, които имат свой собствен набор от функции и предимства.

Най-основните действия на вашия 3D принтер, като например движението на стъпковите мотори, включването на нагревателите и дори скоростта на печат, изискват милиони изчисления, които може да извърши само фърмуерът.

Без фърмуер вашият 3D принтер не би знаел какво и как да прави. Например, разгледайте команда от G-кода " M109 S200 ."

След като го въведете в терминала с G-код, фърмуерът на 3D принтера ще го разпознае и ще знае какво да направи. В този случай той ще зададе целева температура за горещия край 200°C.

Това беше само основно обяснение, но всъщност фърмуерът е способен да обработва далеч по-сложни команди с G-код. По принцип това е начинът, по който се управлява 3D принтерът и се правят онези магически отпечатъци, които познаваме.

Има много фърмуери за 3D принтери, които хората обикновено използват за 3D принтиране. Нека' разгледаме някои от най-често срещаните по-долу.

Какво представлява фърмуерът на Marlin?

Marlin е най-известният фърмуер за 3D принтери, който по-голямата част от общността използва в момента в своите устройства. Повечето 3D принтери се доставят с Marlin като фърмуер по подразбиране, въпреки че може да искате да го актуализирате с течение на времето.

Marlin е популярен, защото има редица желани характеристики, които други фърмуери нямат. На първо място, той е силно персонализиран, което означава, че можете лесно да добавяте свои собствени функции към Marlin.

Освен това той има отлична документация и голяма подкрепа от общността. Това означава, че настройката на Marlin е лесна с голям брой ръководства и уроци, налични онлайн, и тъй като повечето хора използват Marlin, е безпроблемно да намерите съмишленици, които да ви помогнат по пътя към 3D принтирането.

Marlin е надежден фърмуер и се препоръчва на всички, които току-що са започнали да се занимават с 3D принтиране, заради лесната му употреба.

Какво представлява фърмуерът на RepRap

Фърмуерът на RepRap е друго голямо име в света на 3D принтирането, което първоначално се появи за 32-битовата платка за управление Duet, която е усъвършенствана и скъпа дънна платка с няколко първокласни функции.

Много хора предпочитат RepRap пред Marlin заради това, че е много лесен за конфигуриране. Има специален уеб инструмент за конфигуриране, който се свързва с вашия фърмуер и ви позволява да го променяте много лесно. Това не е нещо, което Marlin може да направи.

RepRap обаче не е толкова широко съвместим с Marlin и работи само с 32-битови платки, докато Marlin може да се използва и с 8-битови платки.

Какво е Klipper Firmware?

Klipper е сравнително нов фърмуер за 3D принтери, който е известен най-вече с високата си скорост на изчисление. Това от своя страна прави 3D принтера по-бърз, достигайки скорост не по-малка от 70-100 mm/s.

Този фърмуер използва друг едноплатков компютър, например Raspberry Pi, и му претоварва интензивните изчисления. Това помага на фърмуера да печата по-бързо и с по-добро качество, като използва много точни движения на стъпковия двигател.

Фърмуерът на Klipper се поддържа и от повечето 3D принтери Cartesian и Delta и може да работи с 8-битови платки, за разлика от фърмуера на RepRap. Той е лесен за използване, но няма същото ниво на поддръжка като Marlin.

Какво представлява фърмуерът на Repetier?

Repetier е друга чудесна възможност, ако търсите надежден, висококачествен фърмуер с много функции. Той е широко съвместим и поддържа повечето платки и може лесно да бъде персонализиран според вашите предпочитания.

Подобно на RepRap, Repetier също разполага с уеб-базиран инструмент за конфигуриране, така че да можете да правите промени във фърмуера с лекота и удобство. Има също така режещ инструмент от разработчика на Repetier, наречен Repetier-Host.

Комбинираното използване на фърмуера на Repetier и Repetier-Host допринася за ефективен печат с по-малко грешки. Това е и фърмуер с отворен код, който получава редовни актуализации и по-нови функции от разработчика.

Как да промените/флашнете/подобрите фърмуера на вашия 3D принтер

За да актуализирате фърмуера на вашия 3D принтер, първо трябва да изтеглите последната версия на Marlin и да я отворите в софтуера Arduino, който е платформа за актуализиране на фърмуера на 3D принтери. След като свържете принтера си с компютъра, просто ще проверите и качите фърмуера с помощта на няколко лесни стъпки.

Ако сте начинаещ в 3D принтирането, промяната на фърмуера на вашия 3D принтер може да изглежда трудна задача, но определено си заслужава, за да получите всички най-нови функции за принтера си и да печатате по-надеждно и последователно.

Следващите стъпки ще обяснят как можете да надградите фърмуера на вашия 3D принтер, така че не забравяйте да следвате внимателно всяка от тях.

Стъпка 1. Отидете в GitHub, за да изтеглите най-новата версия на Marlin, която към момента на писане на статията е 2.0.9.1. Можете да проверите последната версия, като кликнете върху падащото меню на страницата и изберете най-долната версия.

Когато стигнете дотам, кликнете върху падащата стрелка на бутона "Код" и изберете "Изтегляне на ZIP." Това трябва да започне изтеглянето за вас.

Стъпка 2. Файлът ще бъде във формат ZIP, така че ще трябва да го разархивирате, за да продължите. След като го направите, отворете го и кликнете върху папката "config".

Стъпка 3. След като сте го направили, сега ще трябва да копирате необходимата информация за вашия конкретен 3D принтер и да замените файловете с конфигурации по подразбиране с нея. За да направите това, щракнете върху папката "examples" (примери), намерете вашия 3D принтер и изберете основната платка на машината си. Пътят, даден по-долу, е пример за това как трябва да направите тази стъпка.

Configurations-release-2.0.9.1> config> examples> Creality> Ender-3> CrealityV1

Копирайте файловете "Configuration" и "Configuration_adv", за да продължите.

Стъпка 4. След това просто ще поставите файловете в папката "по подразбиране". Ако сте на компютър с Windows, системата ще ви подкани да замените настоящите файлове с вашите копия. Направете това, за да продължите. Сега вече имаме последната версия на фърмуера на Marlin, която е конфигурирана за вашия 3D принтер.

Стъпка 5. Сега ще ви е необходим софтуерът Arduino, за да актуализирате фърмуера на 3D принтера си. Arduino IDE може да бъде изтеглен от официалния уебсайт, а ако сте на компютър с Windows, можете да го инсталирате удобно и от Microsoft Store.

Стъпка 6. След това стартирайте фърмуера в Arduino IDE, като използвате файла Marlin.ino в папката. Когато се отвори Arduino, уверете се, че сте избрали правилната платка на вашия 3D принтер в раздела "Инструменти", за да избегнете грешки.

Стъпка 7. След това всичко, което трябва да направите, е да щракнете върху бутона "Verify" (Проверка), който е оформен като кърлеж в горния ляв ъгъл. Това ще започне процеса на компилиране на фърмуера. Ако сте направили всичко правилно до момента, надяваме се, че няма да видите никакви съобщения за грешки.

Стъпка 8. След като актуализацията на фърмуера приключи с компилирането, сега просто ще свържете 3D принтера си с компютъра чрез USB връзка, ако принтерът ви има буутлоудър. Ако не, има и начин да свържете принтера си и за него съм говорил по-нататък в статията.

След като се свържете, щракнете върху бутона "Upload" (Качване), който се намира точно до бутона "Verify" (Проверка). Преди това се уверете, че принтерът е изключен от електрическия контакт.

Това е всичко за обновяване на фърмуера на вашия 3D принтер. Има малка вероятност някои от настройките ви, като например отместването на нивото на леглото или границите на ускорението, да са били нулирани.

В такъв случай можете да използвате опцията "Initialize EEPROM" в интерфейса на 3D принтера, за да възстановите всичко в конфигурационните файлове.

Следващият видеоклип подробно разглежда процеса, така че вижте него за задълбочено визуално ръководство.

Как да добавя & Инсталирам фърмуера на Marlin към 3D принтер?

За да инсталирате фърмуера на Marlin на 3D принтер, първо трябва да изтеглите Marlin на компютъра си, да редактирате изтеглените конфигурационни файлове, след което да използвате софтуера Arduino, за да компилирате проекта Marlin в разбираем за вашия 3D принтер вид. След като го направите, просто ще го качите, за да добавите Marlin към вашия 3D принтер.

Процесът на инсталиране на Marlin към вашия 3D принтер е доста подобен на този в горния подзаглавие. По принцип можете да повторите всички стъпки, подчертани в предишния раздел, дори ако добавяте Marlin за първи път към 3D принтер.

За да редактирате фърмуера на 3D принтера, ще използвате приложението Arduino IDE, веднага след като отворите фърмуера в него.

Въпреки това се препоръчва да не се бъркате в конфигурационните файлове в редактора, тъй като по-голямата част от кода вече е предварително дефинирана и промяната на нещо, без да знаете какво е то, може потенциално да ви попречи да мигнете.

Следващият видеоклип от Teaching Tech е чудесно ръководство за редактиране на фърмуера на 3D принтера, така че не забравяйте да го разгледате за повече подробности.

Можете ли да актуализирате фърмуера на Ender 3 с Cura?

Да, можете да актуализирате фърмуера на Ender 3 с Cura само в няколко лесни стъпки. Първо, просто изтегляте предварително компилираната версия на желания фърмуер в HEX формат и я качвате на вашия 3D принтер с помощта на Cura.

Cura slicer позволява бързо и лесно да качим избрания от нас фърмуер в 3D принтера. Дори не е необходимо да имате bootloader, за да използвате този метод.

Това, от което ще се нуждаете, е USB, необходимият ви фърмуер в HEX формат и, разбира се, Cura. Останалата част от процеса е изключително безболезнена за следване, така че нека да се заемем с нея веднага сега.

Следващите стъпки ще обяснят как да актуализирате фърмуера си с Cura.

Стъпка 1. Отидете на страницата за конфигурация на Marlin на DanBP и превъртете надолу към файловете, за да намерите опаковани HEX файлове, които съответстват на вашата настройка за Ender 3. Можете също така да потърсите свой собствен фърмуер онлайн, но се уверете, че той вече е компилиран, преди да го изтеглите.

Ето как изглежда разделът, който трябва да се превърти надолу на страницата.

Стъпка 2. Свържете компютъра/лаптопа си към 3D принтера с помощта на USB конектора, който е подходящ за вашата машина.

Стъпка 3. След като изтеглите файла, ще трябва да го разархивирате, за да продължите. След като го направите, просто стартирайте Cura и кликнете върху падащата област до областта за избор на 3D принтер. След това кликнете върху "Manage printers" (Управление на принтери), за да продължите.

Стъпка 4. Веднага след като направите това, ще видите, че се появява прозорецът "Preferences" (Предпочитания). Там ще има опция, наречена "Update Firmware" (Актуализиране на фърмуера). Щракнете върху нея, за да преминете към следващата стъпка.

Стъпка 5. И накрая, сега просто щракнете върху "Upload custom Firmware" (Качване на персонализиран фърмуер), изберете току-що изтегления HEX файл и оставете Cura да качи фърмуера на вашия принтер Ender 3.

Всичко е готово! Придържали сте се към един доста елементарен процес и в крайна сметка сте актуализирали фърмуера на 3D принтера си. Не забравяйте да инициализирате EEPROM на 3D принтера си, за да съхраните фърмуера.

Следващият видеоклип представлява визуално обяснение на процеса, разгледан по-горе.

Как да разберете & да знаете фърмуера на вашия 3D принтер

За да научите и разберете фърмуера на вашия 3D принтер, трябва да изпратите командата M115 G-Code към принтера с помощта на софтуер като Pronterface. Някои 3D принтери, включително Ender 3, имат раздел "About" или "Printer Info" в LCD менюто си, който може да ви покаже какъв фърмуер е инсталиран на тях.

Повечето 3D принтери се доставят с фърмуер Marlin или RepRap, но си струва да знаете със сигурност кой от тях е инсталиран на вашата машина.

Сайтът M115 По същество командата е команда за "поискване на версията на фърмуера и възможностите на текущия микроконтролер или дънна платка. Тя може да бъде въведена в терминалния прозорец на всеки софтуер, който може да изпраща на вашия 3D принтер G-Code команди.

Pronterface е популярен избор, който много хора използват за управление, настройка и калибриране на своите 3D принтери с техники като PID настройка на горещия край и топлинното легло.

При въвеждане на посочената команда трябва да получите низ от код, който изглежда по следния начин.

FIRMWARE_NAME:Marlin 1.1.0 (Github) SOURCE_CODE_URL://github.com/MarlinFirmware/Marlin PROTOCOL_VERSION:1.0 MACHINE_TYPE:RepRap EXTRUDER_COUNT:1 UUID:cede2a2f-41a2-4748-9b12-c55c62f367ff

От друга страна, ако използвате софтуера Makerbot Print slicer, можете лесно да разберете версията на фърмуера, който използвате, като отидете в панела за печат, изберете своя 3D принтер и след това кликнете върху "Utilities".

Накрая щракнете върху "Firmware Update" (Актуализиране на фърмуера) и ще се появи цялата необходима информация, включително текущата версия на фърмуера, която принтерът използва.

Можете ли да извлечете фърмуер от 3D принтер?

Да, можете да извличате фърмуер от 3D принтер, след като той е бил компилиран и качен. След като получите .hex файла за конфигуриране на фърмуера обаче, това става безсмислено в дългосрочен план, тъй като няма да можете да редактирате или конфигурирате фърмуера си, тъй като той вече е бил компилиран.

Преди да бъде компилиран, фърмуерът е във формат .h или .ino. След като го компилирате, форматът се преобразува в .bin или .hex, в зависимост от това дали имате 8-битова или 32-битова платка.

Помислете за това като за ястие, което приготвяте. Преди да сготвите, всички съставки са изложени на масата, което ви позволява да ги замените с каквото пожелаете. След като сготвите, не можете да се върнете към етапа на съставките. Така е и с твърдия софтуер.

Има ли 3D принтерът ви буутлоудър?

Вашият 3D принтер може да има или да няма зареждащо устройство в зависимост от това какъв е принтерът ви. 3D принтерите с нисък бюджет, като Creality Ender 3, не се доставят със зареждащи устройства, тъй като те заемат допълнително място за съхранение на микроконтролерите в дънната платка на принтера, а и цената им е по-висока.

По-долу са изброени някои 3D принтери, които разполагат с буутлоудър.

• QIDI Tech X-Plus
• Monoprice Maker Select V2
• MakerBot Replicator 2
• Creality Ender CR10-S
• Flashforge Creator Pro

Можете ли да флашнете фърмуер без буутлоудър?

Да, можете да флашнете фърмуер без буутлоудър, като използвате външен програматор, който записва фърмуера в ICSP на дънната платка. ICSP присъства в повечето платки, така че не би трябвало да имате проблем с флашването на фърмуер без буутлоудър по този начин.

Буутлоудърът е софтуер, който ви позволява лесно да флашвате фърмуера с помощта на USB. Той заема минимално пространство в микроконтролера на дънната платка, който е специфичен компонент, съхраняващ всичко, свързано с фърмуера на 3D принтера.

Въпреки че е минимален, буутлоудърът заема място в микроконтролера, което може да се използва за други по-важни функции, като например автоматично изравняване на нивото на леглото.

Това е причината много производители да избягват поставянето на буутлоудъри в дънната платка на 3D принтера, за да могат потребителите да използват пълноценно пространството за повече функции.

Това прави промяната на фърмуера определено по-сложна, тъй като вече не можете просто да използвате USB връзка. Въпреки това няколко души смятат, че компромисът си заслужава, за да увеличат функционалността на своя принтер.

Следващият видеоклип на Томас Санладер е чудесен урок за проблясване на фърмуер без буутлоудър, така че го разгледайте, за да получите подробно ръководство.

RepRap Vs Marlin Vs Klipper Firmware

RepRap, Marlin и Klipper са много популярен избор, когато става въпрос за избор на фърмуер за вашия 3D принтер. Въпреки това, трите се различават доста помежду си, така че нека се потопим в разликите и да видим кой от тях излиза начело.

Архитектура

RepRap: Фърмуерът на RepRap е написан на езика за програмиране C++ и е направен стриктно да работи само на 32-битови процесори, като контролните платки Duet. По този начин той може да се използва на 3D принтери, машини с ЦПУ, гравьори и лазерни резачки. RepRap също се основава на Marlin.

Марлин: Marlin е базиран на фърмуера Sprinter, също написан на C++, но е доста универсален и може да работи както на 8-битови, така и на 32-битови процесори. Подобно на RepRap, той обработва повечето от подробните изчисления на G-Code, които управляват компонентите на самия 3D принтер.

Клипер: Фърмуерът на Klipper се фокусира върху важни компоненти като стъпкови двигатели и сензори за нивелиране на леглото, но оставя сложните изчисления на G-Code на друга, по-способна платка, която в повечето случаи е Raspberry Pi. Следователно Klipper използва комбинация от две платки за управление на 3D принтери и това не прилича на никой друг фърмуер.

Победител в категорията: Макар че архитектурата не представлява очевидна полза или недостатък, Marlin печели тук, защото е най-опитният фърмуер, който създава здрава основа за много други фърмуери, върху които да се гради.

Характеристики

RepRap: RepRap е пълен с функции, включително такива от висок клас за напреднали потребители на 3D печат. Някои от тях включват прецизно генериране на време на стъпката и динамично регулиране на ускорението, като и двете са изключително полезни за бърз, точен и висококачествен 3D печат.

Друга ключова характеристика на RepRap е неговият инструмент за уеб конфигурация, който прави персонализирането лесно и безболезнено, за разлика от Marlin, където трябва да редактирате всичко в Arduino IDE.

Марлин: С постоянните си актуализации с течение на времето Marlin се превърна в богат на функции фърмуер с функции като автоматично изравняване на леглото, автоматично стартиране, което привежда принтера в ново състояние след рестартиране, и линейно придвижване, което генерира правилното налягане в дюзата за прецизно движение и по-високи скорости на печат без загуба на качество.

Клипер: Klipper разполага с усъвършенстван набор от функции, като например оформяне на входа, което намалява влиянието на вибрациите на стъпковия двигател върху качеството на печата. Чрез елиминиране на този ефект на пулсации в отпечатъците можете да печатате с по-високи скорости и да поддържате страхотно качество.

Klipper може да се похвали с още една функция, наречена плавно притискане, която намалява изтичането или нанизването и подобрява начина, по който се отпечатват ъглите на модела. Тя също така помага за поддържане на процеса по-стабилен и устойчив, така че качеството на печата никога да не бъде компрометирано.

Победител в категорията: Klipper

Скорост

RepRap и Marlin: И двата фърмуера са приблизително еднакви по отношение на скоростта. RepRap може да се похвали с висока скорост на качване, около 800 Kb/s, в SD картата чрез Wi-FI или Ethernet връзка. Ако увеличите скоростта над нормалните стойности в Marlin или RepRap, ще трябва да се задоволите с по-ниско качество на печат.

Клипер: Klipper е най-бързият фърмуер от всички, с функции като плавно придвижване на натиска и оформяне на входа, които му позволяват да печата с по-високи скорости, около 80-100 мм/сек, като същевременно поддържа отлично качество и прецизност на печата.

Дори намерих видеоклип в YouTube на човек, който печата с Klipper със скорост 150 mm/s без усилие.

Победител в категорията: Klipper

Лесно използване

RepRap: RepRap определено е по-лесният за използване фърмуер в това сравнение. Конфигурирането на файловете може да се извърши в специален уеб базиран интерфейс и може да се използва и за актуализиране на фърмуера.

Онлайн инструментът за конфигуриране отличава RepRap, като му осигурява лекотата на използване, която много потребители на 3D принтери желаят в Marlin.

Марлин: За начинаещите Marlin е лесен за усвояване. Въпреки това фърмуерът отнема много време и става труден, когато трябва да конфигурирате файловете си.

Ако трябва да направите определена промяна в конфигурацията, ще трябва да презаредите фърмуера и да го компилирате, като по същество повторите целия процес отначало. Положителната страна е, че Marlin разполага с чудесна документация, огромна общност и богат материал, достъпен онлайн, от който да се учите и да получавате помощ.

Клипер: Klipper също е лесен за използване фърмуер, определено повече, ако сте добре запознати с Raspberry Pi. Не е необходимо да го префлашвате, за разлика от Marlin, и промените в конфигурационните файлове могат да се правят лесно.

Въпреки това липсва документация за Klipper, тъй като това е сравнително нов фърмуер и няма да намерите същото ниво на помощ онлайн, както за Marlin.

Победител в категорията: RepRap

Съвместимост

RepRap: Първоначално RepRap е създаден за 32-битовите платки Duet. Поради това той може да работи само с няколко други 32-битови платки, така че не е най-разнообразният фърмуер.

Марлин: Marlin е най-широко съвместимият фърмуер, направен да работи както на 8-битови, така и на 32-битови платки. Ето защо хората използват Marlin, когато създават свой собствен 3D принтер.

Клипер: За разлика от RepRap, Klipper поддържа и 8-битови и 32-битови платки и работи с почти всяка платка. Klipper става все по-предпочитан и за тези, които започват да изграждат 3D принтер "Направи си сам" и се нуждаят от богат на функции фърмуер, който да инсталират.

Победител в категорията: Марлин