Efter att ha börjat med 3D-skrivare stötte jag på termer som firmware, Marlin, flashing och uppgradering, vilket var ganska förvirrande till en början. Jag gjorde lite forskning om firmware för 3D-skrivare och fick reda på vad det betyder, så jag skrev en artikel om det för att hjälpa andra människor.

I den här artikeln kommer vi att diskutera firmware-relaterade ämnen som vad firmware är, hur du flashar och uppgraderar firmware på din 3D-skrivare och mycket mer, så håll utkik efter användbar information.

Vad är firmware inom 3D-utskrift? Marlin, RepRap, Klipper, Repetier

Firmware i 3D-utskrift är ett specifikt program som styr 3D-skrivarens funktion genom att läsa G-kodinstruktioner från den skivade modellen. Den finns på skrivarens huvudkort och finns i många olika typer, t.ex. Marlin och RepRap, som var och en har sin egen uppsättning funktioner och fördelar.

De mest grundläggande åtgärderna i 3D-skrivaren, t.ex. stegmotorernas rörelse, värmarna som slås på och till och med hur snabbt 3D-skrivaren skriver ut, kräver miljontals beräkningar som endast den fasta programvaran kan göra.

Utan firmware skulle din 3D-skrivare inte veta vad den ska göra och hur den ska göra det. M109 S200 ."

När du har angett den i din G-kodterminal är det 3D-skrivarens fasta programvara som känner igen den och vet vad den ska göra. I det här fallet kommer den att ställa in måltemperaturen för den varma änden till 200 °C.

Det var bara en grundläggande förklaring, men den fasta programvaran kan i själva verket hantera G-kodkommandon som är mycket mer komplexa än så. Det är i princip så som 3D-skrivaren styrs och gör de magiska utskrifterna som vi känner till.

Det finns många fasta programvaror för 3D-skrivare som folk vanligtvis använder för att skriva ut med 3D-skrivare. Vi tar en titt på några av de vanligaste nedan.

Vad är Marlin Firmware?

Marlin är den mest kända fasta programvaran för 3D-skrivare som majoriteten av samhället för närvarande använder på sina enheter. De flesta 3D-skrivare levereras med Marlin som standardprogramvara, även om du kanske vill uppdatera den med tiden.

Marlin är populärt eftersom det har ett antal önskvärda funktioner som andra firmwareprogram inte har. För det första är det mycket anpassningsbart, vilket innebär att du enkelt kan lägga till dina egna funktioner i Marlin.

Det innebär att det är enkelt att installera Marlin med ett stort antal guider och handledningar som finns tillgängliga online, och eftersom de flesta använder Marlin är det enkelt att hitta likasinnade som kan hjälpa dig på din resa i 3D-utskrift.

Marlin är en pålitlig fast programvara och rekommenderas till alla som precis har börjat med 3D-utskrift på grund av dess användarvänlighet.

Vad är RepRap Firmware

RepRap firmware är ett annat stort namn inom 3D-utskriftsvärlden som ursprungligen kom ut för 32-bitars Duet-styrkortet, som är ett avancerat och dyrt moderkort med flera förstklassiga funktioner.

Många föredrar RepRap framför Marlin på grund av att det är så lätt att konfigurera. Det finns ett särskilt webbkonfigurationsverktyg som ansluter till din firmware och låter dig ändra den mycket enkelt. Detta är inget som Marlin kan göra.

RepRap är dock inte lika brett kompatibelt som Marlin och fungerar endast på 32-bitars kort medan Marlin även kan användas på 8-bitars kort.

Vad är Klipper Firmware?

Klipper är en relativt ny fast programvara för 3D-skrivare som är mest känd för sina höga beräkningshastigheter, vilket i sin tur gör att 3D-skrivaren skriver ut snabbare, med hastigheter på minst 70-100 mm/s.

Denna firmware använder en annan dator med ett enda kort, t.ex. Raspberry Pi, och lastar över de intensiva beräkningarna till den. På så sätt kan firmware skriva ut snabbare och med bättre kvalitet med hjälp av mycket exakta stegmotorrörelser.

Klipper firmware stöds också av de flesta Cartesian- och Delta 3D-skrivare och kan fungera på 8-bitars kort, till skillnad från RepRap firmware. Den är lätt att använda men har inte samma stödnivå som Marlin.

Vad är Repetier Firmware?

Repetier är ett annat bra alternativ om du letar efter en pålitlig, högkvalitativ firmware med många funktioner. Den är brett kompatibel och har stöd för de flesta styrelser som finns, och kan enkelt anpassas efter dina önskemål.

Precis som RepRap har Repetier också ett webbaserat konfigurationsverktyg så att du enkelt och bekvämt kan göra ändringar i den fasta programvaran. Det finns också en slicer från utvecklaren av Repetier som heter Repetier-Host.

Den kombinerade användningen av Repetier firmware och Repetier-Host ger en effektiv utskriftsupplevelse med färre fel. Det är också en firmware med öppen källkod som får regelbundna uppdateringar och nyare funktioner från utvecklaren.

Hur du ändrar/blinkar/uppgraderar den fasta programvaran på din 3D-skrivare

För att uppgradera den fasta programvaran på din 3D-skrivare måste du först ladda ner den senaste Marlin-versionen och öppna den i Arduino-programvaran, som är en plattform för att uppgradera 3D-skrivarens fasta programvara. När du har anslutit skrivaren till datorn kan du verifiera och ladda upp den fasta programvaran med hjälp av några enkla steg.

Om du är nybörjare på 3D-utskrift kan det först verka svårt att blinka den fasta programvaran på din 3D-skrivare, men det är definitivt värt det för att få alla de senaste funktionerna för din skrivare och skriva ut mer tillförlitligt och konsekvent.

Följande steg förklarar hur du kan uppgradera den fasta programvaran på din 3D-skrivare, så följ dem noga.

Steg 1. Gå till GitHub för att ladda ner den senaste Marlin-versionen, som i skrivande stund är 2.0.9.1. Du kan kontrollera den senaste versionen genom att klicka på rullgardinsmenyn på sidan och kontrollera den nedersta versionen.

När du är där klickar du på pilen i rullgardinsmenyn på knappen "Code" och väljer sedan "Download ZIP", vilket bör påbörja nedladdningen för dig.

Steg 2. Filen kommer i ZIP-format, så du måste packa ut den för att fortsätta. När du är klar öppnar du den och klickar på mappen "config".

Steg 3. När det är gjort måste du nu kopiera den information som krävs för din specifika 3D-skrivare och ersätta standardkonfigurationsfilerna med den. För att göra det klickar du på mappen "examples", letar upp din 3D-skrivare och väljer maskinens huvudkort. Stigen nedan är ett exempel på hur du bör göra detta steg.

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

Kopiera filerna "Configuration" och "Configuration_adv" för att fortsätta.

Steg 4. Därefter ska du helt enkelt klistra in filerna i mappen "standard". Om du använder en Windows-dator kommer systemet att uppmana dig att ersätta de befintliga filerna med dina kopior. Gör det för att fortsätta. Nu har vi den senaste versionen av Marlins inbyggda programvara som är konfigurerad för din 3D-skrivare.

Steg 5. Nu behöver du Arduino-programvaran för att uppgradera 3D-skrivarens fasta programvara. Arduino IDE kan laddas ner från den officiella webbplatsen, och om du använder en Windows-dator kan du också installera den bekvämt från Microsoft Store.

Steg 6. Därefter startar du den fasta programvaran i din Arduino IDE med hjälp av Marlin.ino-filen i mappen. När Arduino öppnas ser du till att du väljer rätt kretskort för din 3D-skrivare i avsnittet "Verktyg" för att undvika fel.

Steg 7. Därefter behöver du bara klicka på knappen "Verifiera" som är formad som en bock i det övre vänstra hörnet. Detta kommer att påbörja kompileringsprocessen för den fasta programvaran. Om du har gjort allting rätt fram till nu kommer du förhoppningsvis inte att se några felmeddelanden.

Steg 8. När uppdateringen av den inbyggda programvaran har kompilerats är det bara att ansluta 3D-skrivaren till datorn via en USB-anslutning om skrivaren har en bootloader. Om inte finns det också ett sätt att ansluta skrivaren och jag har talat om det längre fram i artikeln.

När du är ansluten klickar du på knappen "Upload" (ladda upp) som finns precis bredvid knappen "Verify" (bekräfta). Se till att skrivaren har kopplats ur eluttaget innan du gör det.

Det var allt för att uppgradera den inbyggda programvaran på din 3D-skrivare. Det finns en liten chans att vissa av dina inställningar, t.ex. förskjutningar för bäddutjämning eller accelerationsgränser, kan ha återställts.

I så fall kan du använda alternativet "Initialize EEPROM" i 3D-skrivarens gränssnitt för att återställa allt i dina konfigurationsfiler.

Följande video går igenom processen grundligt, så kolla in den för en djupgående visuell handledning.

Hur lägger jag till & installerar Marlin Firmware till en 3D-skrivare?

För att installera den fasta programvaran för Marlin på en 3D-skrivare måste du först ladda ner Marlin på din dator, redigera de nedladdade konfigurationsfilerna och sedan använda Arduino-programvaran för att kompilera Marlin-projektet till ett läsbart format för din 3D-skrivare. När du är klar laddar du bara upp det för att lägga till Marlin i din 3D-skrivare.

Processen för att installera Marlin på din 3D-skrivare är ganska lik den som beskrivs i undertexten ovan. Du kan i princip upprepa alla de steg som lyfts fram i föregående avsnitt, även om du lägger till Marlin för första gången på en 3D-skrivare.

För att redigera 3D-skrivarens firmware använder du programmet Arduino IDE direkt efter att du öppnat firmwareprogrammet i det.

Det rekommenderas dock att du inte ändrar i konfigurationsfilerna i editorn eftersom den mesta koden redan är fördefinierad och om du ändrar något utan att veta vad det är kan det eventuellt hindra dig från att flasha.

Följande video från Teaching Tech är en bra guide om hur du redigerar den inbyggda programvaran för din 3D-skrivare, så se till att kolla in den för mer information.

Kan du uppdatera din Ender 3 Firmware med Cura?

Ja, du kan uppdatera din Ender 3 firmware med Cura i ett par enkla steg. Först laddar du helt enkelt ner den förkompilerade versionen av den firmware du vill ha i HEX-format och laddar upp den till din 3D-skrivare med Cura.

Med Cura slicer går det snabbt och enkelt att ladda upp valfri firmware till 3D-skrivaren. Du behöver inte ens ha en bootloader för att använda den här metoden.

Det du behöver är ett USB-minne, den firmware du behöver i HEX-format och naturligtvis Cura. Resten av processen är extremt smärtfri att följa, så låt oss gå in på det direkt nu.

Följande steg förklarar hur du uppdaterar din fasta programvara med Cura.

Steg 1. Gå till DanBP:s Marlin Configuration-sida och bläddra ner till filer för att hitta paketerade HEX-filer som motsvarar din inställning för Ender 3. Du kan också söka efter din egen firmware på nätet, men se till att den redan är kompilerad innan du laddar ner den.

Så här ser avsnittet ut när du rullar ner till det på sidan.

Steg 2. Anslut datorn/den bärbara datorn till 3D-skrivaren med hjälp av den USB-kontakt som passar maskinen.

Steg 3. När du har laddat ner filen måste du extrahera den för att fortsätta. När du har gjort det startar du Cura och klickar på rullgardinsområdet bredvid området för val av 3D-skrivare. Klicka sedan på "Manage printers" (hantera skrivare) för att fortsätta.

Steg 4. När du har gjort det kommer du att se fönstret "Preferences" (inställningar). Det kommer att finnas ett alternativ som heter "Update Firmware" (uppdatera fast programvara). Klicka på det för att komma till nästa steg.

Steg 5. Slutligen klickar du nu helt enkelt på "Upload custom Firmware" (ladda upp anpassad firmware), väljer HEX-filen som du just laddat ner och låter Cura ladda upp firmware till din Ender 3-skrivare.

Nu är du klar! Du följde en ganska enkel process och uppdaterade 3D-skrivarens inbyggda programvara. Glöm inte att initialisera EEPROM på 3D-skrivaren för att lagra den inbyggda programvaran.

Följande video är en visuell förklaring av den process som diskuteras ovan.

Hur tar du reda på & Känn till firmware för din 3D-skrivare

Om du vill veta och ta reda på din 3D-skrivares firmware måste du skicka kommandot M115 G-Code till skrivaren med hjälp av en programvara som Pronterface. Vissa 3D-skrivare, inklusive Ender 3, har också en sektion "About" eller "Printer Info" i LCD-menyn där du kan få reda på vilken firmware som är installerad på dem.

De flesta 3D-skrivare levereras med antingen Marlin- eller RepRap-firmware, men det är värt att veta säkert vilken som är installerad på din maskin.

M115 kommandot är i princip ett kommando för att "fråga efter den aktuella mikrokontrollerns eller huvudkortets firmwareversion och kapacitet". Det kan skrivas in i terminalfönstret i alla program som kan skicka G-kodkommandon till 3D-skrivaren.

Pronterface är ett populärt val som många använder för att styra, justera och kalibrera sina 3D-skrivare med hjälp av tekniker som PID-justering av varmkant och värmebädd.

När du anger kommandot bör du få en kodsträng som ser ut ungefär så här.

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

Om du däremot använder programvaran Makerbot Print slicer kan du enkelt ta reda på vilken version av den fasta programvaran du använder genom att gå till Print Panel, välja din 3D-skrivare och sedan klicka på "Utilities".

Slutligen klickar du på "Firmware Update" (uppdatering av fast programvara) och all relevant information visas, inklusive den aktuella versionen av fast programvara som skrivaren använder.

Kan man extrahera firmware från en 3D-skrivare?

Ja, du kan extrahera firmware från en 3D-skrivare när den har kompilerats och laddats upp. När du har fått .hex-filen för din firmware-konfiguration blir det dock meningslöst i längden, eftersom du inte kan redigera eller konfigurera din firmware eftersom den redan har kompilerats.

Innan den kompileras är firmware antingen i formatet .h eller .ino. När du har kompilerat den konverteras formatet till antingen .bin eller .hex, beroende på om du har ett 8-bitars kort eller ett 32-bitars kort.

Tänk på detta som en maträtt som du tillagar. Innan du lagar mat har du alla ingredienser på bordet och kan ersätta dem med vad du vill. När du har lagat mat kan du inte gå tillbaka till ingrediensstadiet. Så är det också med firmware.

Har din 3D-skrivare en bootloader?

Din 3D-skrivare kan ha eller inte ha en bootloader, beroende på vilken skrivare du har. Budgetvänliga 3D-skrivare som Creality Ender 3 levereras inte med bootloader eftersom de tar upp extra lagringsutrymme på mikrokontrollerna i skrivarens huvudkort och dessutom kostar mer att inkludera.

Nedan följer några 3D-skrivare som har en bootloader.

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

Kan man flasha firmware utan en bootloader?

Ja, du kan flasha firmware utan en bootloader genom att använda en extern programmerare som skriver firmware till ICSP på moderkortet. ICSP finns på de flesta kort, så det borde inte vara några problem att flasha firmware utan en bootloader på det sättet.

En bootloader är en programvara som gör att du enkelt kan flasha fast programvara med ett USB-minne. Den tar upp minimalt med utrymme i mikrokontrollern på ditt moderkort, som är en specifik komponent som lagrar allt som rör 3D-skrivarens fasta programvara.

Även om bootloadern är minimal tar bootloadern plats i mikrokontrollern, vilket skulle kunna användas för andra viktigare funktioner, t.ex. automatisk bäddnivellering.

Detta är anledningen till att många tillverkare undviker att placera bootloaders i 3D-skrivarens huvudkort, så att användarna kan utnyttja utrymmet fullt ut för fler funktioner.

Detta gör det definitivt mer komplicerat att flasha firmware eftersom du inte längre kan använda en USB-anslutning. Många anser dock att det är värt det för att öka skrivarens funktionalitet.

Följande video av Thomas Sanladerer är en bra handledning om hur man flashar fast programvara utan bootloader, så titta gärna på den för en grundlig guide.

RepRap Vs Marlin Vs Klipper Firmware

RepRap, Marlin och Klipper är alla mycket populära val när det gäller att välja en firmware för din 3D-skrivare. De tre skiljer sig dock ganska mycket från varandra, så låt oss dyka ner i skillnaderna och se vilken som är bäst.

Arkitektur

RepRap: RepRaps inbyggda programvara är skriven i programmeringsspråket C++ och är strikt anpassad för att endast köras på 32-bitars processorer, t.ex. styrkortet Duet. På så sätt kan den användas på 3D-skrivare, CNC-maskiner, graveringsmaskiner och laserskärare. RepRap är också baserad på Marlin.

Marlin: Marlin är baserad på Sprinter firmware som också är skriven i C++ men är ganska mångsidig och kan köras på både 8-bitars och 32-bitars processorer. Liksom RepRap hanterar den de flesta av de detaljerade G-kodberäkningar som styr 3D-skrivarens egna komponenter.

Klipper: Klippers fasta programvara fokuserar på viktiga komponenter som stegmotorer och sensorer för bäddnivellering, men lämnar de komplexa G-kodberäkningarna till ett annat, mer kapabelt kort, som i de flesta fall är Raspberry Pi. Klipper använder därför en kombination av två kort för att driva 3D-skrivare, och detta är olikt alla andra fasta program.

Kategorivinnare: Även om arkitekturen inte innebär någon uppenbar fördel eller nackdel, vinner Marlin här eftersom det är den mest erfarna fasta programvaran som utgör en stark grund för många andra fasta programvaror att bygga på.

Funktioner

RepRap: RepRap är fullspäckad med funktioner, inklusive avancerade funktioner för avancerade 3D-utskriftsanvändare. Några av dessa inkluderar exakt stegtidsgenerering och dynamisk accelerationsjustering, som båda är extremt användbara för snabb, exakt och högkvalitativ 3D-utskrift.

En annan viktig egenskap hos RepRap är dess webbkonfigurationsverktyg som gör anpassningen enkel och smärtfri att hantera, till skillnad från Marlin där du måste redigera allt i Arduino IDE.

Marlin: Med ständiga uppdateringar har Marlin också blivit en fast programvara med många funktioner som automatisk bäddnivellering, autostart, som ställer in skrivaren i ett nytt läge när du startar om den, och linjär framdrivning, som genererar rätt tryck i munstycket för exakt rörelse och högre utskriftshastigheter utan att kvaliteten försämras.

Klipper: Klipper har en avancerad uppsättning funktioner, t.ex. input shaping som minskar effekten av stegmotorns vibrationer på utskriftskvaliteten. Genom att eliminera denna krusningseffekt i utskrifterna kan du skriva ut med högre hastighet och bibehålla en fantastisk kvalitet.

Klipper kan skryta med en annan funktion som kallas Smooth Pressure Advance och som minskar ozonering eller strängar och förbättrar hur hörnen på din modell skrivs ut. Den hjälper också till att hålla processen mer stabil och robust, så att utskriftskvaliteten aldrig äventyras. Det finns många fler expert-

Kategorivinnare: Klipper

Hastighet

RepRap och Marlin: Båda dessa firmwareprogram är mer eller mindre lika snabba. RepRap skryter med att den har en hög uppladdningshastighet, cirka 800 Kb/s till SD-kortet genom att antingen använda en Wi-FI- eller Ethernet-anslutning. Om du ökar hastigheten utöver de normala värdena i Marlin eller RepRap får du nöja dig med sämre utskriftskvalitet.

Klipper: Klipper är den snabbaste fasta programvaran av alla, med funktioner som jämn tryckförflyttning och formning av inmatning som gör att den kan skriva ut i högre hastigheter, cirka 80-100 mm/s, samtidigt som den behåller en bra utskriftskvalitet och precision.

Jag hittade till och med en YouTube-video där någon tryckte ut med Klipper med en hastighet på 150 mm/s utan ansträngning.

Kategorivinnare: Klipper

Användarvänlighet

RepRap: RepRap är definitivt den enklare fasta programvaran att använda i den här jämförelsen. Filkonfigurationen kan göras i ett särskilt webbaserat gränssnitt och det kan också användas för att uppdatera den fasta programvaran.

Onlinekonfigurationsverktyget gör RepRap unikt och ger det den användarvänlighet som många användare av 3D-skrivare vill ha i Marlin.

Marlin: För nybörjare är Marlin lätt att få grepp om, men den fasta programvaran blir tidskrävande och svår när du behöver konfigurera dina filer.

Om du behöver göra en viss ändring i konfigurationen måste du återflasha den fasta programvaran och kompilera den, vilket i princip innebär att du måste upprepa processen igen. På den positiva sidan har Marlin en bra dokumentation, en enorm gemenskap och en mängd material som finns tillgängligt på nätet för att lära sig och få hjälp.

Klipper: Klipper är också en lättanvänd firmware, definitivt mer om du är väl förtrogen med Raspberry Pi. Det är inte nödvändigt att återflasha den, till skillnad från Marlin, och ändringar i konfigurationsfilerna kan enkelt göras.

Det är dock inte tillräckligt med dokumentation för Klipper eftersom det är en relativt ny firmware, och du kommer inte att hitta samma nivå av hjälp på nätet som för Marlin.

Kategorivinnare: RepRap

Kompatibilitet

RepRap: RepRap gjordes ursprungligen för 32-bitars Duet-kretsar och kan därför bara fungera på en handfull andra 32-bitars-kretsar, så det är inte riktigt den mest varierande firmware som finns.

Marlin: Marlin är den mest kompatibla fasta programvaran som finns och fungerar på både 8-bitars- och 32-bitars-kort. Det är därför folk använder Marlin när de bygger sin egen 3D-skrivare.

Klipper: Till skillnad från RepRap stöder Klipper även 8-bitars och 32-bitars kort och fungerar med nästan alla kort som finns. Klipper blir också alltmer att föredra för dem som börjar bygga en 3D-skrivare för hemmabruk och som behöver en funktionsrik firmware att installera.

Kategorivinnare: Marlin