Poté, co jsem se začal zabývat 3D tiskem, jsem narazil na pojmy jako firmware, Marlin, flashování a upgrade, což bylo zpočátku dost matoucí. Trochu jsem si o firmwaru 3D tiskárny zapátral a zjistil, co to všechno znamená, a tak jsem o tom napsal článek, abych pomohl ostatním lidem.

V tomto článku se budeme zabývat tématy souvisejícími s firmwarem, například co je to firmware, jak flashovat a aktualizovat firmware 3D tiskárny a dalšími informacemi, takže zůstaňte naladěni, abyste se dozvěděli užitečné informace.

Co je firmware v 3D tisku? Marlin, RepRap, Klipper, Repetier

Firmware v 3D tisku je specifický program, který řídí fungování 3D tiskárny čtením instrukcí G-kódu z nakrájeného modelu. Je umístěn na základní desce tiskárny a existuje v mnoha typech, například Marlin a RepRap, které mají každý svůj vlastní soubor funkcí a výhod.

Nejzákladnější činnosti 3D tiskárny, jako je pohyb krokových motorů, zapínání ohřívačů a dokonce i rychlost tisku, vyžadují miliony výpočtů, které může provádět pouze firmware.

Bez firmwaru by vaše 3D tiskárna nevěděla, co a jak má dělat. Například příkaz G-kódu " M109 S200 ."

Jakmile jej zadáte do terminálu G-kódu, firmware vaší 3D tiskárny jej rozpozná a bude vědět, co má dělat. V tomto případě nastaví cílovou teplotu pro horký konec na 200 °C.

To bylo jen základní vysvětlení, ale firmware je ve skutečnosti schopen zpracovávat mnohem složitější příkazy G-kódu. V podstatě tak řídí vaši 3D tiskárnu a vytváří ty kouzelné výtisky, jak je známe.

Existuje mnoho firmwarů pro 3D tiskárny, které lidé obvykle používají k 3D tisku. Pojďme se níže podívat na některé z těch nejběžnějších.

Co je firmware Marlin?

Marlin je nejznámější firmware 3D tiskárny, který v současné době používá většina komunity ve svých zařízeních. Většina 3D tiskáren se dodává s firmwarem Marlin jako výchozím firmwarem, i když časem jej možná budete chtít aktualizovat.

Marlin je oblíbený, protože má řadu žádoucích vlastností, které jiný firmware nemá. Především je vysoce přizpůsobitelný, což znamená, že do něj můžete snadno přidat vlastní funkce.

Kromě toho má vynikající dokumentaci a skvělou podporu komunity. To znamená, že nastavení Marlinu je snadné díky velkému množství návodů a tutoriálů dostupných online, a protože Marlin používá většina lidí, je bezbolestné najít podobně smýšlející lidi, kteří vám pomohou na vaší cestě za 3D tiskem.

Marlin je spolehlivý firmware a díky snadnému použití se doporučuje všem, kteří s 3D tiskem teprve začínají.

Co je firmware RepRap

Firmware RepRap je další velké jméno ve světě 3D tisku, které původně vyšlo pro 32bitovou řídicí desku Duet, což je pokročilá a drahá základní deska s několika prémiovými funkcemi.

Mnoho lidí dává přednost RepRapu před Marlinem kvůli tomu, jak snadno se konfiguruje. K dispozici je speciální webový konfigurační nástroj, který se připojí k firmwaru a umožní vám ho velmi snadno upravit. To Marlin neumí.

RepRap však není tak široce kompatibilní jako Marlin a funguje pouze na 32bitových deskách, zatímco Marlin lze použít i na 8bitových deskách.

Co je Klipper Firmware?

Klipper je relativně nový firmware pro 3D tiskárny, který je známý především díky vysoké rychlosti výpočtu. Díky tomu je pak 3D tiskárna rychlejší a dosahuje rychlosti nejméně 70-100 mm/s.

Tento firmware využívá jiný jednodeskový počítač, například Raspberry Pi, a přenáší na něj náročné výpočty. Díky tomu firmware tiskne rychleji a kvalitněji pomocí vysoce přesných pohybů krokového motoru.

Firmware Klipper je také podporován většinou 3D tiskáren Cartesian a Delta a na rozdíl od firmwaru RepRap dokáže pracovat na 8bitových deskách. Snadno se používá, ale nemá takovou úroveň podpory jako Marlin.

Co je Repetier Firmware?

Repetier je další skvělou volbou, pokud hledáte spolehlivý, vysoce kvalitní firmware se spoustou funkcí. Je široce kompatibilní, podporuje většinu dostupných desek a lze jej snadno přizpůsobit vašim preferencím.

Stejně jako RepRap má i Repetier webový konfigurační nástroj, takže můžete snadno a pohodlně provádět úpravy firmwaru. K dispozici je také slicer od vývojáře Repetieru s názvem Repetier-Host.

Kombinované použití firmwaru Repetier a Repetier-Host přispívá k efektivnímu tisku s menším počtem chyb. Jedná se také o firmware s otevřeným zdrojovým kódem, který dostává pravidelné aktualizace a novější funkce od vývojáře.

Jak změnit/flashovat/aktualizovat firmware 3D tiskárny

Chcete-li aktualizovat firmware své 3D tiskárny, musíte si nejprve stáhnout nejnovější verzi programu Marlin a otevřít ji v softwaru Arduino, což je platforma pro aktualizaci firmwaru 3D tiskáren. Po připojení tiskárny k počítači jednoduše ověříte a nahrajete firmware pomocí několika jednoduchých kroků.

Pokud s 3D tiskem začínáte, může se flashování firmwaru vaší 3D tiskárny zpočátku zdát jako obtížný úkol, ale rozhodně se vyplatí, protože tak získáte všechny nejnovější funkce pro svou tiskárnu a budete tisknout spolehlivěji a konzistentněji.

V následujících krocích se dozvíte, jak můžete aktualizovat firmware 3D tiskárny, a proto je pečlivě dodržujte.

Krok 1. Přejděte na GitHub a stáhněte si nejnovější verzi Marlinu, která je v době psaní tohoto článku 2.0.9.1. Nejnovější verzi můžete zkontrolovat kliknutím na rozbalovací nabídku na stránce a zaškrtnutím spodní verze.

Až tam budete, klikněte na rozevírací šipku na tlačítku "Code" a poté vyberte možnost "Download ZIP." Tím by se mělo stahování spustit.

Krok 2. Soubor přijde ve formátu ZIP, takže jej budete muset rozbalit, abyste mohli pokračovat. Po dokončení jej otevřete a klikněte na složku "config".

Krok 3. Po dokončení je nyní třeba zkopírovat požadované informace o vaší konkrétní 3D tiskárně a nahradit jimi výchozí konfigurační soubory. To provedete tak, že kliknete na složku "examples", vyhledáte svou 3D tiskárnu a vyberete základní desku svého stroje. Níže uvedená cesta je příkladem toho, jak byste měli tento krok provést.

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

Zkopírujte soubory "Configuration" a "Configuration_adv" a pokračujte.

Krok 4. Poté jednoduše vložíte soubory do složky "výchozí". Pokud používáte počítač se systémem Windows, systém vás vyzve, abyste nahradili přítomné soubory svými kopiemi. Udělejte to a pokračujte. Nyní máme k dispozici nejnovější verzi firmwaru Marlin, která je nakonfigurována pro vaši 3D tiskárnu.

Krok 5. Nyní budete potřebovat software Arduino pro aktualizaci firmwaru 3D tiskárny. Arduino IDE si můžete stáhnout z oficiálních webových stránek, a pokud používáte počítač se systémem Windows, můžete si jej také pohodlně nainstalovat z obchodu Microsoft Store.

Krok 6. Poté spusťte firmware v prostředí Arduino IDE pomocí souboru Marlin.ino ve složce. Po otevření prostředí Arduino se ujistěte, že jste v sekci "Tools" vybrali správnou desku vaší 3D tiskárny, abyste se vyhnuli chybám.

Krok 7. Dále stačí kliknout na tlačítko "Verify", které má tvar klíštěte v levém horním rohu. Tím se zahájí proces kompilace firmwaru. Pokud jste až dosud udělali vše správně, snad se vám nezobrazí žádné chybové hlášení.

Krok 8. Po dokončení kompilace aktualizace firmwaru nyní jednoduše připojíte 3D tiskárnu k počítači pomocí připojení USB, pokud vaše tiskárna má zavaděč. Pokud ne, existuje také způsob připojení tiskárny, o kterém jsem hovořil dále v článku.

Po připojení klikněte na tlačítko "Nahrát", které se nachází hned vedle tlačítka "Ověřit". Předtím se ujistěte, že je tiskárna odpojena od elektrické zásuvky.

To je vše, co se týče aktualizace firmwaru vaší 3D tiskárny. Existuje malá šance, že některá nastavení, jako je například posunutí vyrovnání lože nebo limity zrychlení, byla resetována.

V takovém případě můžete pomocí možnosti "Inicializovat EEPROM" v rozhraní 3D tiskárny obnovit vše, co je v konfiguračních souborech.

V následujícím videu je tento postup důkladně popsán, takže se na něj podívejte a získejte podrobný vizuální návod.

Jak přidat & amp; nainstalovat firmware Marlin do 3D tiskárny?

Chcete-li firmware Marlin nainstalovat do 3D tiskárny, musíte nejprve stáhnout program Marlin do počítače, upravit stažené konfigurační soubory a poté pomocí softwaru Arduino zkompilovat projekt Marlin do čitelné podoby pro vaši 3D tiskárnu. Po dokončení jej jednoduše nahrajete a přidáte Marlin do 3D tiskárny.

Postup instalace aplikace Marlin do 3D tiskárny je dosti podobný výše uvedenému nadpisu. V podstatě můžete opakovat všechny kroky zdůrazněné v předchozí části, a to i v případě, že přidáváte aplikaci Marlin do 3D tiskárny poprvé.

Pro úpravu firmwaru 3D tiskárny budete používat aplikaci Arduino IDE hned poté, co v ní otevřete firmware.

Doporučujeme však, abyste si s konfiguračními soubory v editoru nezahrávali, protože většina kódu je již předdefinována a změna něčeho, aniž byste věděli, co to je, by vám mohla zabránit ve flashování.

Následující video od společnosti Teaching Tech je skvělým průvodcem úpravou firmwaru 3D tiskárny, takže se určitě podívejte na další podrobnosti.

Lze aktualizovat firmware Enderu 3 pomocí Cury?

Ano, firmware Enderu 3 můžete pomocí programu Cura aktualizovat v několika jednoduchých krocích. Nejprve si jednoduše stáhnete předkompilovanou verzi požadovaného firmwaru ve formátu HEX a nahrajete ji do své 3D tiskárny pomocí programu Cura.

Pomocí nástroje Cura slicer lze snadno a rychle nahrát do 3D tiskárny námi zvolený firmware. K použití této metody ani nepotřebujete zavaděč.

Budete potřebovat USB, firmware, který potřebujete ve formátu HEX, a samozřejmě Curu. Zbytek procesu je extrémně bezbolestný, takže se do něj pustíme hned teď.

V následujících krocích se dozvíte, jak aktualizovat firmware pomocí programu Cura.

Krok 1. Přejděte na stránku DanBP's Marlin Configuration a přejděte dolů k souborům, kde najdete zabalené soubory HEX, které odpovídají vašemu nastavení pro Ender 3. Můžete také vyhledat vlastní firmware na internetu, ale před stažením se ujistěte, že je již zkompilovaný.

Takto vypadá sekce, na kterou se můžete na stránce posunout.

Krok 2. Připojte počítač/notebook k 3D tiskárně pomocí konektoru USB, který je vhodný pro váš stroj.

Krok 3. Po stažení souboru jej musíte rozbalit, abyste mohli pokračovat. Po dokončení jednoduše spusťte program Cura a klikněte na rozevírací oblast vedle oblasti pro výběr 3D tiskárny. Poté klikněte na "Manage printers" a pokračujte.

Krok 4. Jakmile tak učiníte, zobrazí se okno "Předvolby". Bude zde možnost "Aktualizovat firmware". Kliknutím na ni se dostanete k dalšímu kroku.

Krok 5. Nakonec jednoduše kliknete na "Upload custom Firmware", vyberete právě stažený soubor HEX a necháte program Cura nahrát firmware do tiskárny Ender 3.

Máte hotovo! Drželi jste se poměrně základního postupu a skončili jste aktualizací firmwaru 3D tiskárny. Nezapomeňte na 3D tiskárně inicializovat paměť EEPROM pro uložení firmwaru.

Následující video názorně vysvětluje výše popsaný postup.

Jak zjistíte & Znáte firmware své 3D tiskárny

Chcete-li zjistit firmware své 3D tiskárny, musíte do ní odeslat příkaz M115 G-Code pomocí softwaru, jako je Pronterface. Některé 3D tiskárny, včetně Enderu 3, mají v nabídce LCD také sekci "About" nebo "Printer Info", kde se dozvíte, jaký firmware je v nich nainstalován.

Většina 3D tiskáren se dodává s firmwarem Marlin nebo RepRap, ale vyplatí se vědět, který z nich je ve vašem stroji nainstalován.

Na stránkách M115 je v podstatě příkaz pro "vyžádání verze firmwaru a schopností aktuálního mikrokontroléru nebo základní desky. Lze jej zadat v terminálovém okně libovolného softwaru, který umí odesílat příkazy G-Code vaší 3D tiskárny.

Pronterface je oblíbená volba, kterou mnoho lidí používá k ovládání, nastavení a kalibraci svých 3D tiskáren pomocí technik, jako je PID ladění horkého konce a tepelného lože.

Po zadání uvedeného příkazu by se měl zobrazit řetězec kódu, který bude vypadat asi takto.

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

Na druhou stranu, pokud používáte software Makerbot Print slicer, můžete snadno zjistit verzi firmwaru, který používáte, tak, že přejdete na panel tisku, vyberete svou 3D tiskárnu a kliknete na "Nástroje".

Nakonec kliknete na "Firmware Update" a zobrazí se všechny příslušné informace včetně aktuální verze firmwaru, kterou tiskárna používá.

Lze získat firmware z 3D tiskárny?

Ano, firmware můžete z 3D tiskárny vyjmout, jakmile byl zkompilován a odeslán. Poté, co získáte hexadecimální soubor pro konfiguraci firmwaru, to však z dlouhodobého hlediska ztrácí smysl, protože firmware nebudete moci upravovat ani konfigurovat, protože již byl zkompilován.

Před kompilací je firmware buď ve formátu .h, nebo .ino. Po kompilaci se formát převede na .bin nebo .hex, podle toho, zda máte 8bitovou nebo 32bitovou desku.

Představte si to jako jídlo, které připravujete. Než začnete vařit, máte na stole rozložené všechny ingredience, které můžete nahradit čímkoli, co se vám líbí. Poté, co uvaříte, už se nemůžete vrátit do fáze ingrediencí. Tak je to i s firmwarem.

Má vaše 3D tiskárna zavaděč?

Vaše 3D tiskárna může, ale nemusí mít zavaděč, záleží na tom, jakou tiskárnu máte. 3D tiskárny s nízkou cenou, jako je Creality Ender 3, se se zavaděčem nedodávají, protože zabírá další úložný prostor na mikrokontrolérech uvnitř základní desky tiskárny a také stojí více.

Níže jsou uvedeny některé 3D tiskárny, které mají zavaděč.

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

Lze flashovat firmware bez zavaděče?

Ano, firmware můžete flashovat bez zavaděče pomocí externího programátoru, který zapíše firmware do ICSP na základní desce. ICSP je na většině desek, takže byste neměli mít problém flashovat firmware bez zavaděče tímto způsobem.

Zavaděč je software, který umožňuje snadné flashování firmwaru pomocí USB. Zabírá minimum místa uvnitř mikrokontroléru základní desky, což je specifická součástka, která uchovává vše, co souvisí s firmwarem 3D tiskárny.

I když je zavaděč minimální, zabírá v mikrokontroléru místo, které by mohlo být využito jinými důležitějšími funkcemi, jako je například automatické vyrovnávání lože.

To je důvod, proč se mnozí výrobci vyhýbají umístění zavaděče do základní desky 3D tiskárny, aby uživatelé mohli plně využít prostor pro další funkce.

Tím se flashování firmwaru stává rozhodně složitějším, protože již nelze jednoduše použít připojení USB. Několik lidí však považuje tento kompromis za zvýšení funkčnosti své tiskárny.

Následující video od Thomase Sanladerera je skvělým návodem na flashování firmwaru bez zavaděče, takže se na něj podívejte a získejte důkladný návod.

RepRap Vs Marlin Vs Klipper Firmware

RepRap, Marlin a Klipper jsou velmi populární volby, pokud jde o výběr firmwaru pro vaši 3D tiskárnu. Všechny tři se však od sebe poměrně dost liší, takže se pojďme ponořit do rozdílů a zjistit, který z nich je nejlepší.

Architektura

RepRap: Firmware RepRap je napsán v programovacím jazyce C++ a je striktně vytvořen tak, aby fungoval pouze na 32bitových procesorech, jako jsou řídicí desky Duet. Přitom jej lze použít na 3D tiskárnách, CNC strojích, gravírovacích strojích a laserových řezačkách. RepRap je také založen na systému Marlin.

Marlin: Marlin je založen na firmwaru Sprinter napsaném rovněž v jazyce C++, ale je poměrně univerzální a může běžet na 8bitových i 32bitových procesorech. Stejně jako RepRap zpracovává většinu podrobných výpočtů v G-kódu, které řídí komponenty samotné 3D tiskárny.

Klipper: Firmware Klipperu se soustředí na důležité komponenty, jako jsou krokové motory a snímače vyrovnávání lože, ale složité výpočty G-kódu přenechává jiné, schopnější desce, kterou je ve většině případů Raspberry Pi. Klipper proto k provozu 3D tiskáren používá kombinaci dvou desek, což se nepodobá žádnému jinému firmwaru.

Vítěz kategorie: Ačkoli architektura nepředstavuje zjevnou výhodu ani nevýhodu, Marlin zde vítězí, protože se jedná o nejzkušenější firmware, který tvoří pevný základ pro mnoho dalších firmwarů, na nichž lze stavět.

Funkce

RepRap: RepRap je nabitý funkcemi, včetně těch špičkových pro pokročilé uživatele 3D tisku. Mezi ně patří přesné generování krokových časů a dynamické nastavení zrychlení, které jsou velmi užitečné pro rychlý, přesný a kvalitní 3D tisk.

Další klíčovou funkcí RepRapu je jeho webový konfigurační nástroj, díky kterému je přizpůsobení hračkou a bezbolestnou záležitostí, na rozdíl od Marlinu, kde musíte vše upravovat v Arduino IDE.

Marlin: Díky neustálým aktualizacím se z Marlinu postupem času stal také firmware bohatý na funkce, jako je automatické vyrovnávání lože, autostart, který po restartu tiskárnu uvede do nového stavu, a lineární posuv, který generuje správný tlak uvnitř trysky pro přesný pohyb a vyšší rychlost tisku bez ztráty kvality.

Klipper: Klipper se může pochlubit pokročilou sadou funkcí, jako je tvarování vstupu, které snižuje vliv vibrací krokového motoru na kvalitu tisku. Díky eliminaci tohoto efektu vlnění výtisků můžete tisknout vyšší rychlostí a zachovat úžasnou kvalitu.

Klipper se může pochlubit další funkcí zvanou plynulý postup přítlaku, která omezuje vytékání nebo navlékání a zlepšuje způsob tisku rohů modelu. Pomáhá také udržovat proces stabilnější a robustnější, takže kvalita tisku není nikdy ohrožena. Existuje mnoho dalších odborníků.

Vítěz kategorie: Klipper

Rychlost

RepRap a Marlin: Oba tyto firmwary jsou víceméně stejné, pokud jde o rychlost. RepRap se sice chlubí vysokou rychlostí nahrávání na SD kartu, a to přibližně 800 Kb/s, a to buď pomocí připojení Wi-FI, nebo Ethernetu. Pokud zvýšíte rychlost nad běžné hodnoty v Marlinu nebo RepRapu, budete se muset spokojit s horší kvalitou tisku.

Klipper: Klipper je nejrychlejší firmware z celé skupiny a jeho funkce, jako je plynulý posun přítlaku a tvarování vstupu, umožňují tisknout vyšší rychlostí, přibližně 80-100 mm/s, při zachování skvělé kvality a přesnosti tisku.

Na YouTube jsem dokonce našel video, kde někdo tiskne pomocí Klipperu rychlostí 150 mm/s bez námahy.

Vítěz kategorie: Klipper

Snadné používání

RepRap: RepRap je v tomto srovnání rozhodně jednodušší firmware. Konfiguraci souborů lze provádět ve speciálním webovém rozhraní a lze jej použít i k aktualizaci firmwaru.

Online konfigurační nástroj vyniká tím, že umožňuje snadné používání, které si mnozí uživatelé 3D tiskáren Marlin přejí.

Marlin: Pro začátečníky je Marlin snadno ovladatelný. Firmware je však časově náročný a obtížný, když potřebujete konfigurovat soubory.

Pokud potřebujete provést určitou změnu v konfiguraci, museli byste firmware přeflashovat a zkompilovat, v podstatě celý proces opakovat znovu. Pozitivní je, že Marlin má skvělou dokumentaci, obrovskou komunitu a spoustu materiálů dostupných online, ze kterých se můžete učit a získat pomoc.

Klipper: Klipper je také snadno použitelný firmware, rozhodně více, pokud jste dobře obeznámeni s Raspberry Pi. Na rozdíl od Marlinu není nutné jej znovu flashovat a změny konfiguračních souborů lze provádět snadno.

Dokumentace ke Klipperu však chybí, protože se jedná o relativně nový firmware, a na internetu nenajdete takovou úroveň nápovědy jako u Marlinu.

Vítěz kategorie: RepRap

Kompatibilita

RepRap: RepRap byl původně vytvořen pro 32bitové desky Duet. Proto může fungovat jen na několika dalších 32bitových deskách, takže to není zrovna nejrozmanitější firmware.

Marlin: Marlin je nejrozšířenější kompatibilní firmware, který je vyroben tak, aby fungoval na 8bitových i 32bitových deskách. Proto lidé používají Marlin, když si staví vlastní 3D tiskárnu.

Klipper: Na rozdíl od RepRapu Klipper podporuje i 8bitové a 32bitové desky a funguje téměř s každou deskou. Klipper je také stále výhodnější pro ty, kteří začínají stavět DIY 3D tiskárnu a potřebují nainstalovat firmware s bohatými funkcemi.

Vítěz kategorie: Marlin