Efter at jeg begyndte at gå i gang med 3D-printning, stødte jeg på termer som firmware, Marlin, flashing og opgradering, hvilket var ret forvirrende i starten. Jeg lavede noget research om firmware til 3D-printere og fandt ud af, hvad det hele betyder, så jeg skrev en artikel om det for at hjælpe andre mennesker.

Denne artikel vil diskutere firmware-relaterede emner som f.eks. hvad firmware er, hvordan du flasher og opgraderer firmwaren på din 3D-printer og meget mere, så bliv hængende og få nyttige oplysninger.

Hvad er firmware i 3D-printning? Marlin, RepRap, Klipper, Repetier

Firmware i 3D-printing er et specifikt program, der styrer 3D-printerens funktion ved at læse G-kodeinstruktioner fra den udskårne model. Det er placeret på printerens hovedkort og findes i mange typer, f.eks. Marlin og RepRap, der hver især har deres egne funktioner og fordele.

De mest grundlæggende handlinger i din 3D-printer, f.eks. bevægelse af stepmotorerne, varmeapparaternes tænding og selv hvor hurtigt din 3D-printer udskriver, kræver millioner af beregninger, som kun firmwaren kan foretage.

Uden firmware ville din 3D-printer ikke vide, hvad den skal gøre, og hvordan den skal gøre det. For eksempel kan du tænke på en G-kodekommando " M109 S200 ."

Når du indtaster det i din G-kode-terminal, er det firmwaren i din 3D-printer, der genkender det og ved, hvad den skal gøre. I dette tilfælde vil den indstille måletemperaturen for den varme ende til 200 °C.

Det var blot en grundlæggende forklaring, men firmwaren er i virkeligheden i stand til at håndtere G-kodekommandoer, der er langt mere komplekse end det. Det er i bund og grund sådan, den styrer din 3D-printer og laver de magiske udskrifter, som vi kender dem.

Der findes mange firmware til 3D-printere, som folk normalt bruger til at lave 3D-print med. Lad os se på nogle af de mest almindelige firmwareprogrammer nedenfor.

Hvad er Marlin Firmware?

Marlin er den mest kendte firmware til 3D-printere, som størstedelen af samfundet i øjeblikket bruger på deres enhed. De fleste 3D-printere leveres med Marlin som standard-firmware, selv om du måske ønsker at opdatere den med tiden.

Marlin er populær, fordi den har en række ønskværdige funktioner, som andre firmwareprogrammer ikke har. For det første kan den tilpasses i høj grad, hvilket betyder, at du nemt kan tilføje dine egne funktioner til Marlin.

Det betyder, at det er nemt at opsætte Marlin med et stort antal vejledninger og tutorials, der er tilgængelige online, og da de fleste mennesker bruger Marlin, er det nemt at finde ligesindede, der kan hjælpe dig på din rejse i 3D-printing.

Marlin er en pålidelig firmware og kan anbefales til alle dem, der lige er begyndt med 3D-printning, fordi den er så nem at bruge.

Hvad er RepRap Firmware

RepRap-firmwaren er et andet stort navn inden for 3D-printing, som oprindeligt blev udviklet til 32-bit Duet-styringskortet, som er et avanceret og dyrt bundkort med flere førsteklasses funktioner.

Mange mennesker foretrækker RepRap frem for Marlin, fordi det er så nemt at konfigurere. Der er et dedikeret webkonfigurationsværktøj, der opretter forbindelse til din firmware og gør det muligt at ændre den meget nemt. Det er ikke noget, Marlin kan gøre.

RepRap er dog ikke så bredt kompatibelt som Marlin og fungerer kun på 32-bit boards, mens Marlin også kan bruges på 8-bit boards.

Hvad er Klipper Firmware?

Klipper er en relativt ny firmware til 3D-printere, der er bedst kendt for sine høje beregningshastigheder, hvilket igen får 3D-printeren til at udskrive hurtigere med hastigheder på ikke mindre end 70-100 mm/s.

Denne firmware bruger en anden singleboard-computer, f.eks. en Raspberry Pi, og overlader de intensive beregninger til den. Det hjælper firmwaren med at udskrive hurtigere og i bedre kvalitet ved hjælp af meget præcise skridtmotorbevægelser.

Klipper-firmware understøttes også af de fleste Cartesian- og Delta-3D-printere og kan fungere på 8-bit-kort, i modsætning til RepRap-firmware. Den er nem at bruge, men har ikke samme supportniveau som Marlin.

Hvad er Repetier Firmware?

Repetier er en anden god mulighed, hvis du leder efter en pålidelig firmware af høj kvalitet med masser af funktioner. Den er bredt kompatibel og har understøttelse af de fleste boards derude, og den kan nemt tilpasses til dine præferencer.

Ligesom RepRap har Repetier også et webbaseret konfigurationsværktøj, så du nemt og bekvemt kan foretage ændringer i firmwaren. Der er også en slicer fra udvikleren af Repetier kaldet Repetier-Host.

Den kombinerede brug af Repetier-firmwaren og Repetier-Host giver en effektiv udskriftsoplevelse med færre fejl. Det er også en open source-firmware, som får regelmæssige opdateringer og nyere funktioner fra udvikleren løbende.

Sådan ændrer/flasher/opgraderer du firmwaren på din 3D-printer

For at opgradere firmwaren på din 3D-printer skal du først downloade den seneste Marlin-udgave og åbne den i Arduino-softwaren, som er en platform til opgradering af firmware til 3D-printere. Når du har tilsluttet din printer til computeren, skal du blot verificere og uploade firmwaren ved hjælp af et par enkle trin.

Hvis du er nybegynder inden for 3D-printning, kan det i første omgang virke som en vanskelig opgave at flashe firmwaren på din 3D-printer, men det er bestemt det hele værd at gøre det for at få alle de nyeste funktioner til din printer og printe mere pålideligt og ensartet.

De følgende trin forklarer, hvordan du kan opgradere firmwaren på din 3D-printer, så sørg for at følge dem nøje.

Trin 1. Gå over til GitHub for at downloade den seneste Marlin-udgave, som i skrivende stund er 2.0.9.1. Du kan tjekke den seneste version ved at klikke på dropdown-menuen på siden og tjekke den nederste udgave.

Når du er der, skal du klikke på dropdown-pilen på "Code"-knappen og derefter vælge "Download ZIP", hvilket burde starte downloadingen for dig.

Trin 2. Filen kommer i ZIP-format, så du skal pakke den ud for at fortsætte. Når du er færdig, skal du åbne den og klikke på mappen "config".

Trin 3. Når det er gjort, skal du nu kopiere de nødvendige oplysninger for din specifikke 3D-printer og erstatte standardkonfigurationsfilerne med dem. For at gøre det skal du klikke på mappen "examples", finde din 3D-printer og vælge din maskines hovedkort. Vejen nedenfor er et eksempel på, hvordan du skal gøre dette trin.

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

Kopier filerne "Configuration" og "Configuration_adv" for at fortsætte.

Trin 4. Derefter skal du blot indsætte filerne i mappen "standard". Hvis du er på en Windows-pc, vil systemet bede dig om at erstatte de nuværende filer med dine kopier. Gør det for at fortsætte. Nu har vi den nyeste Marlin-firmwareversion, der er konfigureret til din 3D-printer.

Trin 5. Nu skal du bruge Arduino-softwaren til at opgradere din 3D-printerens firmware. Arduino IDE kan downloades fra det officielle websted, og hvis du bruger en Windows-pc, kan du også installere den nemt fra Microsoft Store.

Trin 6. Start derefter firmwaren i din Arduino IDE ved hjælp af Marlin.ino-filen i mappen. Når Arduino åbnes, skal du sørge for at vælge det rigtige board til din 3D-printer i afsnittet "Tools" for at undgå at løbe ind i fejl.

Trin 7. Herefter skal du blot klikke på knappen "Verify", der har form som et kryds i øverste venstre hjørne. Dette vil starte kompileringsprocessen for firmwaren. Hvis du har gjort alt rigtigt indtil nu, vil du forhåbentlig ikke se nogen fejlmeddelelser.

Trin 8. Når firmwareopdateringen er færdig med at kompilere, skal du nu blot forbinde din 3D-printer med computeren ved hjælp af en USB-forbindelse, hvis din printer har en bootloader. Hvis ikke, er der også en måde at forbinde din printer på, og jeg har talt om det senere i artiklen.

Når du er tilsluttet, skal du klikke på knappen "Upload", der er lige ved siden af knappen "Verify". Sørg for, at printeren har været sat ud af stikkontakten, før du gør det.

Det var det hele for opgradering af firmwaren på din 3D-printer. Der er en lille chance for, at nogle af dine indstillinger, f.eks. indstillingerne for sengens udjævning eller accelerationsgrænser, er blevet nulstillet.

I så fald kan du bruge indstillingen "Initialize EEPROM" i 3D-printerens grænseflade til at gendanne alt i dine konfigurationsfiler.

I følgende video gennemgås processen grundigt, så se den for at få en grundig visuel vejledning.

Hvordan tilføjer & installerer jeg Marlin firmware til en 3D-printer?

For at installere Marlin-firmwaren på en 3D-printer skal du først downloade Marlin på din computer, redigere de downloadede konfigurationsfiler og derefter bruge Arduino-softwaren til at kompilere Marlin-projektet til en læsbar form for din 3D-printer. Når du er færdig, skal du blot uploade det for at tilføje Marlin til din 3D-printer.

Processen med at installere Marlin på din 3D-printer er ret lig underteksten ovenfor. Du kan stort set gentage alle de trin, der er fremhævet i det foregående afsnit, selv hvis du tilføjer Marlin for første gang til en 3D-printer.

For at redigere firmwaren til din 3D-printer skal du bruge Arduino IDE-programmet lige efter at du har åbnet firmwaren i det.

Det anbefales dog, at du ikke roder med konfigurationsfilerne i editoren, da det meste af koden allerede er foruddefineret, og hvis du ændrer noget uden at vide, hvad det er, kan det potentielt forhindre dig i at flashe.

Følgende video fra Teaching Tech er en god vejledning i redigering af firmware til din 3D-printer, så sørg for at tjekke den ud for at få flere oplysninger.

Kan du opdatere din Ender 3 firmware med Cura?

Ja, du kan opdatere din Ender 3 firmware med Cura i et par enkle trin. Først skal du blot downloade den prækompilerede version af den ønskede firmware i HEX-format og uploade den til din 3D-printer ved hjælp af Cura.

Cura-sliceren gør det hurtigt og nemt at uploade den firmware, vi ønsker, til 3D-printeren. Du behøver ikke engang at have en bootloader for at bruge denne metode.

Det, du skal bruge, er en USB, den firmware, du har brug for i HEX-format, og selvfølgelig Cura. Resten af processen er meget let at følge, så lad os gå i gang med det med det samme.

I de følgende trin forklares det, hvordan du opdaterer din firmware med Cura.

Trin 1. Gå til DanBP's Marlin-konfigurationsside og rul ned til filer for at finde HEX-filer, der svarer til din opsætning til Ender 3. Du kan også søge efter din egen firmware online, men sørg for, at den allerede er kompileret, før du downloader den.

Sådan ser afsnittet ud, når du scroller ned til siden.

Trin 2. Tilslut din computer/laptop til din 3D-printer ved hjælp af det USB-stik, der passer til din maskine.

Trin 3. Når du har downloadet filen, skal du udpakke den for at fortsætte. Når det er gjort, skal du blot starte Cura og klikke på dropdown-området ved siden af dit 3D-printervalgområde. Klik derefter på "Manage printers" for at fortsætte.

Trin 4. Så snart du har gjort det, vises vinduet "Preferences". Der vil være en mulighed kaldet "Update Firmware". Klik på den for at komme til det næste trin.

Trin 5. Til sidst skal du nu blot klikke på "Upload custom Firmware", vælge den HEX-fil, du lige har downloadet, og lade Cura uploade firmwaren til din Ender 3-printer.

Du er færdig! Du har fulgt en ret grundlæggende proces og er endt med at opdatere din 3D-printeres firmware. Glem ikke at initialisere EEPROM på din 3D-printer for at gemme firmwaren.

Den følgende video er en visuel forklaring på den ovenfor beskrevne proces.

Hvordan finder du ud af & Kend firmwaren på din 3D-printer

For at kende og finde ud af firmwaren på din 3D-printer skal du sende M115 G-Code-kommandoen til din printer ved hjælp af en software som Pronterface. Nogle 3D-printere, herunder Ender 3, har også et afsnit "About" eller "Printer Info" i deres LCD-menu, som kan fortælle dig, hvilken firmware der er installeret på dem.

De fleste 3D-printere leveres med enten Marlin- eller RepRap-firmware, men det er værd at vide med sikkerhed, hvilken af dem der er installeret på din maskine.

M115 kommandoen er grundlæggende en kommando til at "anmode om firmwareversionen og -mulighederne for den aktuelle mikrocontroller eller det aktuelle hovedkort". Den kan indtastes i terminalvinduet i enhver software, der kan sende G-kodekommandoer til din 3D-printer.

Pronterface er et populært valg, som mange mennesker bruger til at styre, justere og kalibrere deres 3D-printere med teknikker som Hot End og Heat Bed PID Tuning.

Når du indtaster den nævnte kommando, bør du få en kodestreng, der ser nogenlunde sådan her ud.

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

Hvis du derimod bruger Makerbot Print slicer-softwaren, kan du nemt finde ud af, hvilken firmwareversion du bruger, ved at gå over til printpanelet, vælge din 3D-printer og derefter klikke på "Utilities".

Til sidst skal du klikke på "Firmware Update", hvorefter alle relevante oplysninger vises, herunder den aktuelle firmwareversion, som din printer bruger.

Kan man udtrække firmware fra en 3D-printer?

Ja, du kan udtrække firmware fra en 3D-printer, når den er blevet kompileret og uploadet. Men efter at du har fået .hex-filen til din firmware-konfiguration, bliver det meningsløst i det lange løb, da du ikke vil kunne redigere eller konfigurere din firmware, da den allerede er blevet kompileret.

Før den kompileres, er firmware enten i .h- eller .ino-formatet. Når du har kompileret den, konverteres formatet til enten .bin- eller .hex-formatet, afhængigt af om du har et 8-bit kort eller et 32-bit kort.

Tænk på det som en ret, du tilbereder. Før du laver mad, har du alle ingredienserne lagt ud på bordet, så du kan erstatte dem med det, du har lyst til. Når du har lavet mad, kan du ikke vende tilbage til ingrediensstadiet. Sådan er det også med firmware.

Har din 3D-printer en bootloader?

Din 3D-printer har måske eller måske ikke en bootloader, afhængigt af hvilken printer du har. Budgetvenlige 3D-printere som Creality Ender 3 leveres ikke med bootloadere, fordi de optager ekstra lagerplads på mikrocontrollerne inde i printerens hovedkort og også koster mere at inkludere.

Følgende er nogle 3D-printere, der har en bootloader.

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

Kan du flashe firmware uden en bootloader?

Ja, du kan flashe firmware uden en bootloader ved at bruge en ekstern programmør, der skriver firmwaren til ICSP'en på dit bundkort. ICSP'en findes på de fleste bundkort, så du burde ikke have problemer med at flashe firmware uden en bootloader på den måde.

En bootloader er en software, der gør det muligt at flashe firmware nemt med en USB. Den optager minimal plads i dit mainboards mikrocontroller, som er en specifik komponent, der lagrer alt, hvad der har med firmware til 3D-printeren at gøre.

Selv om bootloaderen er minimal, optager den plads i mikrocontrolleren, som potentielt kunne bruges til andre vigtigere funktioner, f.eks. automatisk sengestyring.

Dette er grunden til, at mange producenter undgår at placere bootloadere inde i 3D-printerens hovedkort, så brugerne kan udnytte pladsen fuldt ud til flere funktioner.

Det gør det klart mere kompliceret at flashe firmware, fordi du ikke længere bare kan bruge en USB-forbindelse. Flere mennesker mener dog, at det er det værd at gøre det for at øge printerens funktionalitet.

Følgende video af Thomas Sanladerer er en god vejledning i at flashe firmware uden bootloader, så kig på den for at få en grundig vejledning.

RepRap Vs Marlin Vs Klipper Firmware

RepRap, Marlin og Klipper er alle meget populære valg, når det kommer til at vælge en firmware til din 3D-printer. De tre er dog ret forskellige fra hinanden, så lad os dykke ned i forskellene og se, hvilken af dem der kommer øverst.

Arkitektur

RepRap: RepRap-firmwaren er skrevet i programmeringssproget C++ og er udelukkende beregnet til at køre på 32-bit processorer, som f.eks. Duet-controllerkortet. Den kan derfor bruges på 3D-printere, CNC-maskiner, graveringsmaskiner og laserskærere. RepRap er også baseret på Marlin.

Marlin: Marlin er baseret på Sprinter-firmwaren, der også er skrevet i C++, men er ret alsidig og kan køre på både 8-bit og 32-bit processorer. Ligesom RepRap håndterer den de fleste af de detaljerede G-kodeberegninger, der styrer komponenterne i selve 3D-printeren.

Klipper: Klipper-firmwaren fokuserer på vigtige komponenter som stepmotorer og sensorer til nivellering af sengen, men overlader de komplekse G-kode-beregninger til et andet, mere kompetent kort, som i de fleste tilfælde er Raspberry Pi. Klipper bruger derfor en kombination af to kort til at køre 3D-printere, og det er ikke som nogen anden firmware.

Vinder af kategorien: Selv om arkitekturen ikke udgør en åbenlys fordel eller ulempe, vinder Marlin her, fordi det er den mest erfarne firmware, der danner et stærkt fundament for mange andre firmwareprogrammer, som kan bygges på.

Funktioner

RepRap: RepRap er spækket med funktioner, herunder avancerede funktioner til avancerede 3D-printingbrugere. Nogle af disse omfatter præcis trintidsgenerering og dynamisk accelerationsjustering, som begge er yderst nyttige til hurtig, præcis 3D-printing af høj kvalitet.

En anden vigtig funktion i RepRap er webkonfigurationsværktøjet, som gør tilpasningen let og smertefri at håndtere, i modsætning til Marlin, hvor du skal redigere alt i Arduino IDE.

Marlin: Med konstante opdateringer over tid er Marlin også blevet en firmware med mange funktioner som automatisk nivellering af sengen, autostart, som sætter printeren i en ny tilstand, når du genstarter den, og lineær fremføring, som genererer det korrekte tryk i dysen for at opnå præcise bevægelser og højere udskrivningshastigheder uden tab af kvalitet.

Klipper: Klipper kan prale af et avanceret sæt funktioner såsom input shaping, der reducerer effekten af trinmotorvibrationer på printkvaliteten. Ved at eliminere denne krusningseffekt i prints kan du printe ved højere hastigheder og bevare en fantastisk kvalitet.

Klipper kan prale af en anden funktion kaldet smooth pressure advance, der reducerer oozing eller stringing og forbedrer den måde, hvorpå hjørnerne på din model printes. Det hjælper også med at holde processen mere stabil og robust, så printkvaliteten aldrig går på kompromis. Der er mange flere ekspert-

Vinder af kategorien: Klipper

Hastighed

RepRap og Marlin: Begge disse firmwareprogrammer er mere eller mindre ens, når det gælder hastighed. RepRap praler af at have en høj uploadhastighed på ca. 800 Kb/s til SD-kortet ved hjælp af enten Wi-FI- eller Ethernet-forbindelse. Hvis du øger hastigheden ud over de normale værdier i Marlin eller RepRap, må du nøjes med en ringere udskriftskvalitet.

Klipper: Klipper er den hurtigste firmware af alle, med funktioner som f.eks. jævn trykfremføring og inputformning, der gør det muligt at udskrive ved højere hastigheder på omkring 80-100 mm/s, samtidig med at den opretholder en god udskriftskvalitet og præcision.

Jeg har endda fundet en YouTube-video af en person, der trykker med Klipper ved en hastighed på 150 mm/s uden besvær.

Vinder af kategorien: Klipper

Brugervenlighed

RepRap: RepRap er helt klart den firmware, der er nemmest at bruge i denne sammenligning. Filkonfigurationen kan foretages i en dedikeret webbaseret grænseflade, og den kan også bruges til at opdatere firmwaren.

Online-konfigurationsværktøjet gør RepRap til noget særligt og giver den den brugervenlighed, som mange brugere af 3D-printere ønsker i Marlin.

Marlin: For nybegyndere er Marlin let at få styr på, men firmwaren bliver også tidskrævende og vanskelig, når du skal konfigurere dine filer.

Hvis du har brug for at foretage en bestemt ændring af konfigurationen, skal du gen-flashe firmwaren og kompilere den, hvilket i princippet betyder, at du skal gentage processen forfra. På den positive side har Marlin en god dokumentation, et stort fællesskab og et væld af materiale, som du kan lære og få hjælp af online.

Klipper: Klipper er også en brugervenlig firmware, helt sikkert mere, hvis du er velbevandret i Raspberry Pi. Det er ikke nødvendigt at re-flashe den, i modsætning til Marlin, og det er nemt at foretage ændringer i konfigurationsfilerne.

Når det er sagt, mangler dokumentationen for Klipper, da det er en relativt ny firmware, og du vil ikke finde samme niveau af hjælp online som for Marlin.

Vinder af kategorien: RepRap

Kompatibilitet

RepRap: RepRap blev oprindeligt lavet til 32-bit Duet-kortene. Derfor kan den kun fungere på en håndfuld andre 32-bit-kortene, så det er ikke den mest forskelligartede firmware derude.

Marlin: Marlin er den mest kompatible firmware, der findes, og den er lavet til at fungere på både 8-bit kort og 32-bit kort. Det er derfor, folk bruger Marlin, når de bygger deres egen 3D-printer.

Klipper: I modsætning til RepRap understøtter Klipper også 8-bit og 32-bit boards og fungerer med stort set alle boards derude. Klipper bliver også mere og mere at foretrække for dem, der begynder at bygge en DIY 3D-printer, og som har brug for en firmware med mange funktioner at installere.

Vinder af kategorien: Marlin