После того как я начал заниматься 3D-печатью, я столкнулся с такими терминами, как прошивка, Marlin, прошивка и обновление, что поначалу сбивало с толку. Я провел небольшое исследование о прошивке 3D-принтеров и выяснил, что все это значит, поэтому я написал статью об этом, чтобы помочь другим людям.

В этой статье мы обсудим темы, связанные с прошивкой, такие как: что такое прошивка, как прошить и обновить прошивку вашего 3D-принтера, и многое другое, так что следите за новостями.

Что такое прошивка в 3D-печати? Marlin, RepRap, Klipper, Repetier

Прошивка в 3D-печати - это специальная программа, которая управляет работой вашего 3D-принтера, считывая инструкции G-кода с нарезанной модели. Она находится на основной плате принтера и бывает разных типов, например, Marlin и RepRap, каждый из которых имеет свой набор функций и преимуществ.

Самые основные действия вашего 3D-принтера, такие как движение шаговых двигателей, включение нагревателей и даже скорость печати, требуют миллионов вычислений, которые может выполнить только встроенное программное обеспечение.

Без встроенного программного обеспечения ваш 3D-принтер не знал бы, что и как делать. Например, рассмотрим команду G-кода " M109 S200 ."

Как только вы введете его в терминал G-кода, микропрограмма вашего 3D-принтера распознает его и поймет, что делать. В данном случае она установит целевую температуру для горячего конца на 200°C.

Это было лишь базовое объяснение, но на самом деле прошивка способна обрабатывать команды G-кода гораздо сложнее, чем эти. В основном, именно так работает ваш 3D-принтер и делает те волшебные отпечатки, которые мы знаем.

Существует множество прошивок для 3D-принтеров, которые люди обычно используют для 3D-печати. Давайте рассмотрим некоторые из наиболее распространенных ниже.

Что такое прошивка Marlin?

Marlin - это самая известная прошивка для 3D-принтеров, которую в настоящее время использует большинство пользователей. Большинство 3D-принтеров поставляются с прошивкой Marlin по умолчанию, хотя со временем вы можете захотеть обновить ее.

Marlin популярен, потому что обладает рядом преимуществ, которых нет у других прошивок. Во-первых, он хорошо настраивается, что означает, что вы можете легко добавить в Marlin свои собственные функции.

Кроме того, он имеет отличную документацию и большую поддержку сообщества. Это означает, что настроить Marlin очень просто благодаря большому количеству руководств и учебников, доступных в Интернете, а поскольку большинство людей используют Marlin, можно без труда найти единомышленников, которые помогут вам в вашем путешествии по 3D-печати.

Marlin - надежная прошивка и рекомендуется всем, кто только начинает заниматься 3D-печатью, из-за простоты использования.

Что такое прошивка RepRap

Прошивка RepRap - еще одно громкое имя в мире 3D-печати, которая изначально была выпущена для 32-битной платы управления Duet, которая является продвинутой и дорогой материнской платой с несколькими первоклассными функциями.

Многие предпочитают RepRap по сравнению с Marlin из-за простоты настройки. Существует специальный веб-инструмент для настройки, который подключается к вашей прошивке и позволяет вам легко изменять ее. Этого не может сделать Marlin.

Однако RepRap не так широко совместим с Marlin и работает только с 32-битными платами, тогда как Marlin можно использовать и на 8-битных платах.

Что такое прошивка Клиппера?

Klipper - это относительно новая прошивка для 3D-принтеров, которая известна своей высокой скоростью вычислений, что, в свою очередь, позволяет 3D-принтеру печатать быстрее, достигая скорости не менее 70-100 мм/с.

Эта прошивка использует другой одноплатный компьютер, например, Raspberry Pi, и перегружает его интенсивными вычислениями. Это помогает прошивке печатать быстрее и с лучшим качеством, используя высокоточные движения шагового двигателя.

Прошивка Klipper также поддерживается большинством 3D-принтеров Cartesian и Delta и может работать на 8-битных платах, в отличие от прошивки RepRap. Она проста в использовании, но не имеет такого уровня поддержки, как Marlin.

Что такое прошивка Repetier?

Repetier - еще один отличный вариант, если вы ищете надежную, высококачественную прошивку с большим количеством функций. Она широко совместима и поддерживает большинство плат, а также легко настраивается в соответствии с вашими предпочтениями.

Как и RepRap, Repetier также имеет веб-инструмент конфигурации, позволяющий легко и удобно вносить изменения в прошивку. Существует также слайсер от разработчика Repetier под названием Repetier-Host.

Совместное использование прошивки Repetier и хоста Repetier-Host обеспечивает эффективную печать с меньшим количеством ошибок. Это также прошивка с открытым исходным кодом, которая регулярно получает обновления и новые функции от разработчика.

Как изменить/прошить/обновить прошивку 3D-принтера

Чтобы обновить прошивку вашего 3D-принтера, вам сначала нужно загрузить последнюю версию Marlin и открыть ее в программе Arduino, которая является платформой для обновления прошивки 3D-принтера. После подключения принтера к компьютеру вы просто проверите и загрузите прошивку с помощью нескольких простых шагов.

Если вы новичок в 3D-печати, прошивка микропрограммы вашего 3D-принтера может показаться сначала сложной задачей, но это определенно стоит того, чтобы получить все новейшие функции для вашего принтера и печатать более надежно и стабильно.

Следующие шаги объясняют, как можно обновить микропрограмму 3D-принтера, поэтому внимательно выполняйте каждый из них.

Шаг 1. Перейдите на GitHub, чтобы загрузить последнюю версию Marlin, которая на момент написания статьи составляет 2.0.9.1. Вы можете проверить последнюю версию, нажав на выпадающее меню на странице и проверив нижний релиз.

Когда вы окажетесь там, нажмите на выпадающую стрелку на кнопке "Код", а затем выберите "Загрузить ZIP". Это должно начать загрузку для вас.

Шаг 2. Файл придет в формате ZIP, поэтому вам нужно будет извлечь его, чтобы продолжить. После этого откройте его и нажмите на папку "config".

Шаг 3. После этого вам нужно скопировать необходимую информацию вашего конкретного 3D-принтера и заменить ею файлы конфигурации по умолчанию. Для этого нажмите на папку "examples", найдите ваш 3D-принтер и выберите его основную плату. Путь, приведенный ниже, является примером того, как вы должны выполнить этот шаг.

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

Скопируйте файлы "Configuration" и "Configuration_adv", чтобы продолжить.

Шаг 4. Далее просто вставьте файлы в папку "по умолчанию". Если вы работаете на ПК с Windows, система предложит вам заменить имеющиеся файлы на ваши копии. Сделайте это, чтобы продолжить. Теперь у нас есть последняя версия прошивки Marlin, настроенная для вашего 3D-принтера.

Шаг 5. Теперь вам понадобится программное обеспечение Arduino для обновления прошивки вашего 3D-принтера. Arduino IDE можно загрузить с официального сайта, а если вы работаете на ПК под управлением Windows, вы также можете удобно установить его из Microsoft Store.

Шаг 6. Затем запустите прошивку в IDE Arduino, используя файл Marlin.ino в папке. Когда откроется Arduino, убедитесь, что вы выбрали нужную плату вашего 3D-принтера в разделе "Инструменты", чтобы избежать ошибок.

Шаг 7. Далее вам останется только нажать на кнопку "Verify" в виде галочки в левом верхнем углу. Это запустит процесс компиляции прошивки. Если вы все сделали правильно, то, надеюсь, вы не увидите никаких сообщений об ошибках.

Шаг 8. После завершения компиляции обновления прошивки вам останется только подключить 3D-принтер к компьютеру с помощью USB-соединения, если ваш принтер имеет загрузчик. Если нет, то существует способ подключения принтера, о котором я рассказывал далее в статье.

После подключения нажмите кнопку "Загрузить", которая находится рядом с кнопкой "Проверить". Перед этим убедитесь, что принтер отключен от розетки.

На этом обновление прошивки 3D-принтера завершено. Существует небольшая вероятность того, что некоторые настройки, такие как смещение выравнивания станины или пределы ускорения, могут быть сброшены.

В этом случае вы можете использовать опцию "Initialize EEPROM" в интерфейсе вашего 3D-принтера, чтобы восстановить все файлы конфигурации.

В следующем видеоролике подробно рассматривается этот процесс, поэтому ознакомьтесь с ним для получения подробного наглядного руководства.

Как добавить & установить прошивку Marlin на 3D-принтер?

Чтобы установить прошивку Marlin на 3D-принтер, вам сначала нужно загрузить Marlin на свой компьютер, отредактировать загруженные файлы конфигурации, затем использовать программное обеспечение Arduino для компиляции проекта Marlin в читаемую форму для вашего 3D-принтера. После этого вы просто загрузите его, чтобы добавить Marlin в ваш 3D-принтер.

Процесс установки Marlin на ваш 3D-принтер довольно похож на описанный выше. В принципе, вы можете повторить все шаги, описанные в предыдущем разделе, даже если вы впервые добавляете Marlin на 3D-принтер.

Для редактирования прошивки 3D-принтера вы будете использовать приложение Arduino IDE сразу после того, как откроете в нем прошивку.

Однако рекомендуется не возиться с конфигурационными файлами в редакторе, поскольку большая часть кода уже заранее определена, и изменение чего-либо, не зная, что это такое, может потенциально помешать прошивке.

Следующее видео от Teaching Tech - это отличное руководство по редактированию встроенного ПО 3D-принтера, поэтому обязательно ознакомьтесь с ним для получения более подробной информации.

Можно ли обновить прошивку Ender 3 с помощью Cura?

Да, вы можете обновить прошивку Ender 3 с помощью Cura всего за пару простых шагов. Во-первых, вы просто загрузите предварительно скомпилированную версию нужной вам прошивки в формате HEX и загрузите ее в ваш 3D-принтер с помощью Cura.

Слайсер Cura позволяет быстро и легко загрузить выбранную нами прошивку в 3D-принтер. Для использования этого метода даже не нужен загрузчик.

Вам понадобится USB, необходимая прошивка в формате HEX и, конечно же, Cura. Остальная часть процесса не требует особых усилий, поэтому давайте сразу перейдем к делу.

Следующие шаги объяснят, как обновить прошивку с помощью Cura.

Шаг 1. Перейдите на страницу DanBP "Конфигурация Marlin" и прокрутите вниз до файлов, чтобы найти упакованные HEX-файлы, соответствующие вашей настройке для Ender 3. Вы также можете найти собственную прошивку в Интернете, но убедитесь, что она уже скомпилирована перед загрузкой.

Вот как выглядит раздел для прокрутки вниз на странице.

Шаг 2. Подключите компьютер/ноутбук к 3D-принтеру с помощью USB-разъема, подходящего к вашему оборудованию.

Шаг 3. После загрузки файла вам нужно будет извлечь его, чтобы продолжить. После этого просто запустите Cura и нажмите на выпадающую область рядом с областью выбора 3D-принтера. После этого нажмите на "Управление принтерами", чтобы продолжить.

Шаг 4. Как только вы это сделаете, появится окно "Параметры". Там будет опция "Обновить прошивку". Нажмите на нее, чтобы перейти к следующему шагу.

Шаг 5. Наконец, теперь вам нужно просто нажать на "Upload custom Firmware", выбрать HEX-файл, который вы только что загрузили, и позволить Cura загрузить прошивку в ваш принтер Ender 3.

Все готово! Вы придерживались довольно простого процесса и в итоге обновили прошивку вашего 3D-принтера. Не забудьте инициализировать EEPROM вашего 3D-принтера для хранения прошивки.

Следующий видеоролик представляет собой наглядное объяснение процесса, о котором говорилось выше.

Как узнать & узнать прошивку вашего 3D-принтера

Чтобы узнать и выяснить прошивку вашего 3D-принтера, необходимо отправить на принтер команду M115 G-Code с помощью программы типа Pronterface. Некоторые 3D-принтеры, включая Ender 3, также имеют раздел "About" или "Printer Info" в своем ЖК-меню, где можно узнать, какая прошивка на них установлена.

Большинство 3D-принтеров поставляются с прошивкой Marlin или RepRap, но стоит точно знать, какая из них установлена на вашем аппарате.

Сайт M115 Это команда для "запроса версии прошивки и возможностей текущего микроконтроллера или материнской платы". Ее можно ввести в окне терминала любого программного обеспечения, которое может отправлять вашему 3D-принтеру команды G-Code.

Pronterface - это популярный выбор, который многие используют для управления, настройки и калибровки своих 3D-принтеров с помощью таких методов, как PID-тюнинг горячего конца и теплового слоя.

После ввода указанной команды вы должны получить строку кода, которая будет выглядеть примерно так.

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

С другой стороны, если вы используете программное обеспечение Makerbot Print slicer, вы можете легко узнать версию прошивки, перейдя на панель Print Panel, выбрав 3D-принтер и нажав на "Utilities".

Наконец, нажмите "Firmware Update" (Обновление микропрограммы), и на экране появится вся необходимая информация, включая текущую версию микропрограммы, которую использует ваш принтер.

Можно ли извлечь прошивку из 3D-принтера?

Да, вы можете извлечь прошивку из 3D-принтера после ее компиляции и загрузки. Однако после получения .hex-файла для конфигурации прошивки это становится бессмысленным в долгосрочной перспективе, поскольку вы не сможете редактировать или настраивать прошивку, поскольку она уже скомпилирована.

До компиляции микропрограмма имеет формат .h или .ino. После компиляции формат преобразуется в .bin или .hex, в зависимости от того, 8- или 32-разрядная у вас плата.

Подумайте об этом, как о блюде, которое вы готовите. Перед приготовлением у вас на столе разложены все ингредиенты, и вы можете заменить их на любые другие. После приготовления вы не можете вернуться к стадии ингредиентов. Так же обстоит дело и с прошивкой.

Есть ли у вашего 3D-принтера загрузчик?

Ваш 3D-принтер может иметь или не иметь загрузчик, в зависимости от того, какой у вас принтер. Бюджетные 3D-принтеры, такие как Creality Ender 3, не поставляются с загрузчиками, потому что они занимают дополнительное место на микроконтроллерах в материнской плате принтера, а также стоят дороже.

Ниже перечислены некоторые 3D-принтеры, имеющие загрузчик.

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

Можно ли прошить прошивку без загрузчика?

Да, вы можете прошить прошивку без загрузчика, используя внешний программатор, который записывает прошивку в ICSP вашей материнской платы. ICSP присутствует в большинстве плат, поэтому у вас не должно возникнуть проблем с прошивкой прошивки без загрузчика таким способом.

Загрузчик - это программное обеспечение, позволяющее легко прошивать прошивку с помощью USB. Он занимает минимум места в микроконтроллере вашей материнской платы, который представляет собой особый компонент, хранящий все, что связано с прошивкой 3D-принтера.

Хотя загрузчик и минимален, он занимает место в микроконтроллере, которое потенциально может быть использовано другими более важными функциями, такими как автоматическое выравнивание кровати.

Именно по этой причине многие производители избегают размещать загрузчики в материнской плате 3D-принтера, чтобы пользователи могли полностью использовать пространство для дополнительных функций.

Это делает прошивку более сложной, поскольку вы не можете просто использовать USB-соединение. Однако некоторые люди считают, что этот компромисс стоит того, чтобы увеличить функциональность принтера.

Следующее видео от Томаса Санладерера является отличным руководством по прошивке прошивки без загрузчика, поэтому ознакомьтесь с ним для получения подробного руководства.

RepRap Vs Marlin Vs Klipper Firmware

RepRap, Marlin и Klipper - очень популярные варианты, когда речь идет о выборе прошивки для 3D-принтера. Однако все три варианта довольно сильно отличаются друг от друга, поэтому давайте погрузимся в их различия и посмотрим, какой из них окажется на первом месте.

Архитектура

RepRap: Прошивка RepRap написана на языке программирования C++ и предназначена только для работы на 32-битных процессорах, таких как платы контроллера Duet. При этом она может использоваться на 3D-принтерах, станках с ЧПУ, граверах и лазерных резаках. RepRap также основана на Marlin.

Марлин: Marlin основан на прошивке Sprinter, также написанной на C++, но достаточно универсальной и может работать как на 8-битных, так и на 32-битных процессорах. Как и RepRap, он обрабатывает большинство детальных вычислений G-Code, которые управляют компонентами самого 3D-принтера.

Клиппер: Прошивка Klipper фокусируется на таких важных компонентах, как шаговые двигатели и датчики выравнивания станины, но оставляет сложные вычисления G-Code другой, более способной плате, которой в большинстве случаев является Raspberry Pi. Таким образом, Klipper использует комбинацию двух плат для запуска 3D-принтеров, и это не похоже ни на одну другую прошивку.

Победитель категории: Хотя архитектура не имеет явных преимуществ или недостатков, Marlin побеждает здесь, потому что это самая опытная прошивка, формирующая прочный фундамент для многих других прошивок.

Характеристики

RepRap: RepRap оснащен множеством функций, включая высококлассные для опытных пользователей 3D-печати. Некоторые из них включают точную генерацию времени шага и динамическую регулировку ускорения, которые чрезвычайно полезны для быстрой, точной и высококачественной 3D-печати.

Еще одной ключевой особенностью RepRap является его веб-инструмент настройки, который делает настройку легким и безболезненным занятием, в отличие от Marlin, где вам придется редактировать все в Arduino IDE.

Марлин: Благодаря постоянным обновлениям с течением времени, Marlin также стал многофункциональной прошивкой с такими функциями, как автоматическое выравнивание ложа, автостарт, который устанавливает принтер в свежее состояние после перезапуска, и линейное продвижение, которое создает правильное давление внутри сопла для точного перемещения и более высокой скорости печати без потери качества.

Клиппер: Klipper может похвастаться расширенным набором функций, таких как формирование входного сигнала, который уменьшает влияние вибраций шагового двигателя на качество печати. Устраняя этот эффект пульсации на отпечатках, вы можете печатать на более высоких скоростях и сохранять превосходное качество.

Klipper может похвастаться еще одной функцией, называемой плавным продвижением давления, которая уменьшает сочащиеся или нитевидные отпечатки и улучшает печать углов вашей модели. Она также помогает поддерживать процесс более стабильным и надежным, так что качество печати никогда не снижается. Есть много других экспертных функций.

Победитель категории: Клиппер

Скорость

RepRap и Marlin: Обе эти прошивки более или менее одинаковы, когда речь идет о скорости. RepRap может похвастаться высокой скоростью загрузки, около 800 Кб/с на SD-карту с помощью Wi-FI или Ethernet-соединения. Если вы увеличите скорость сверх обычных значений в Marlin или RepRap, вам придется довольствоваться меньшим качеством печати.

Клиппер: Klipper - самая быстрая прошивка из всех, такие функции, как плавное продвижение давления и формирование входного сигнала, позволяют ей печатать на более высоких скоростях, около 80-100 мм/с, сохраняя при этом отличное качество и точность печати.

Я даже нашел на YouTube видео, где кто-то печатает с помощью Klipper со скоростью 150 мм/с без особых усилий.

Победитель категории: Клиппер

Простота использования

RepRap: В этом сравнении RepRap определенно более простая в использовании прошивка. Конфигурация файлов может быть выполнена в специальном веб-интерфейсе, и он также может быть использован для обновления прошивки.

Онлайн-инструмент конфигурирования выделяет RepRap, обеспечивая простоту использования, которую многие пользователи 3D-принтеров желают видеть в Marlin.

Марлин: Для новичков Marlin прост в освоении. Однако прошивка отнимает много времени и сил, когда необходимо настроить файлы.

Если вам нужно внести определенные изменения в конфигурацию, вам придется заново прошивать прошивку и компилировать ее, по сути, повторяя процесс заново. Положительным моментом является то, что Marlin имеет отличную документацию, огромное сообщество и множество материалов, доступных в Интернете для изучения и получения помощи.

Клиппер: Klipper - это также простая в использовании прошивка, определенно более удобная, если вы хорошо знакомы с Raspberry Pi. Ее не нужно перепрошивать, в отличие от Marlin, а изменения в конфигурационные файлы вносятся легко.

Тем не менее, документация по Klipper отсутствует, поскольку это относительно новая прошивка, и вы не найдете такого же уровня помощи в Интернете, как для Marlin.

Победитель категории: RepRap

Совместимость

RepRap: RepRap изначально был создан для 32-битных плат Duet. Поэтому он может работать только на нескольких других 32-битных платах, так что на самом деле это не самая разнообразная прошивка.

Марлин: Marlin - это наиболее широко совместимая прошивка, предназначенная для работы как на 8-битных, так и на 32-битных платах. Именно поэтому люди используют Marlin при создании собственного 3D-принтера.

Клиппер: В отличие от RepRap, Klipper поддерживает 8- и 32-битные платы, а также работает практически с любой платой. Klipper также становится все более предпочтительным для тех, кто начинает собирать 3D-принтер DIY, и им нужна многофункциональная прошивка для установки.

Победитель категории: Марлин