Захопившись 3D-друком, я зіткнувся з такими термінами, як прошивка, Marlin, перепрошивка та оновлення, які спочатку були досить заплутаними. Я провів деяке дослідження про прошивку для 3D-принтерів і з'ясував, що все це означає, тож написав статтю про це, щоб допомогти іншим людям.

У цій статті ми обговоримо теми, пов'язані з прошивкою, такі як: що таке прошивка, як прошивати і оновлювати прошивку на вашому 3D-принтері та багато іншого, тож слідкуйте за новинами, щоб отримати корисну інформацію.

Що таке прошивка в 3D-друку: Marlin, RepRap, Klipper, Repetier

Прошивка в 3D-друці - це спеціальна програма, яка керує роботою вашого 3D-принтера, зчитуючи інструкції G-коду з розрізаної моделі. Вона знаходиться на материнській платі принтера і буває різних типів, наприклад, Marlin і RepRap, кожен з яких має свій власний набір функцій і переваг.

Найважливіші дії вашого 3D-принтера, такі як рух крокових двигунів, увімкнення нагрівачів і навіть швидкість друку, вимагають мільйонів обчислень, які може виконати лише вбудоване програмне забезпечення.

Без прошивки ваш 3D-принтер не знав би, що і як робити. Наприклад, розглянемо команду G-коду " M109 S200 ."

Як тільки ви введете його в термінал G-коду, прошивка вашого 3D-принтера розпізнає його і знає, що робити. У цьому випадку вона встановить цільову температуру для гарячого кінця на 200°C.

Це було лише базове пояснення, але насправді прошивка здатна обробляти набагато складніші команди G-коду. Саме так вона керує вашим 3D-принтером і робить ті чарівні відбитки, якими ми їх знаємо.

Існує багато прошивок для 3D-принтерів, які люди зазвичай використовують для 3D-друку. Давайте розглянемо деякі з найпоширеніших нижче.

Що таке прошивка Marlin?

Marlin - це найвідоміша прошивка для 3D-принтерів, яку наразі використовує більшість користувачів. Більшість 3D-принтерів постачаються з Marlin як прошивкою за замовчуванням, хоча з часом ви можете захотіти оновити її.

Marlin популярний тому, що він має ряд бажаних функцій, яких немає в інших прошивках. По-перше, він дуже добре налаштовується, тобто ви можете легко додавати власні функції до Marlin.

Крім того, він має відмінну документацію та чудову підтримку спільноти. Це означає, що налаштувати Marlin легко завдяки великій кількості посібників і навчальних матеріалів, доступних в Інтернеті, а оскільки більшість людей використовують Marlin, знайти однодумців, які допоможуть вам у вашому шляху до 3D-друку, не складе труднощів.

Marlin - це надійне програмне забезпечення, яке рекомендується всім, хто тільки починає займатися 3D-друком, завдяки простоті використання.

Що таке прошивка RepRap

Прошивка RepRap - це ще одне гучне ім'я у світі 3D-друку, яке спочатку було випущено для 32-розрядної плати керування Duet, яка є просунутою і дорогою материнською платою з декількома преміум-функціями.

Багато людей віддають перевагу RepRap перед Marlin через те, що його дуже легко налаштувати. Існує спеціальний веб-інструмент конфігурації, який підключається до вашої прошивки і дозволяє вам дуже легко її змінювати. Це не те, що може зробити Marlin.

Однак, RepRap не настільки широко сумісний, як Marlin, і працює лише на 32-розрядних платах, тоді як Marlin можна використовувати і на 8-розрядних платах.

Що таке прошивка Klipper?

Klipper - це відносно нова прошивка для 3D-принтерів, яка відома завдяки високій швидкості обчислень. Це, в свою чергу, дозволяє 3D-принтеру друкувати швидше, досягаючи швидкості не менше 70-100 мм/с.

Ця прошивка використовує інший одноплатний комп'ютер, наприклад, Raspberry Pi, і перекладає на нього інтенсивні обчислення. Це допомагає прошивці друкувати швидше і якісніше, використовуючи високоточні рухи крокового двигуна.

Прошивка Klipper також підтримується більшістю декартових і дельта 3D-принтерів і може працювати на 8-бітових платах, на відміну від прошивки RepRap. Вона проста у використанні, але не має такого рівня підтримки, як Marlin.

Що таке прошивка Repetier?

Repetier - ще один чудовий варіант, якщо ви шукаєте надійну, якісну прошивку з великою кількістю функцій. Вона широко сумісна і підтримує більшість плат, а також може бути легко налаштована відповідно до ваших уподобань.

Як і RepRap, Repetier також має веб-інструмент конфігурації, щоб ви могли легко і зручно вносити зміни в прошивку. Існує також слайсер від розробника Repetier, який називається Repetier-Host.

Комбіноване використання прошивки Repetier і Repetier-Host забезпечує ефективний друк із меншою кількістю помилок. Крім того, це прошивка з відкритим вихідним кодом, яка регулярно отримує оновлення та нові функції від розробника.

Як змінити/прошити/оновити прошивку на 3D-принтері

Щоб оновити прошивку вашого 3D-принтера, спочатку потрібно завантажити останню версію Marlin і відкрити її в програмному забезпеченні Arduino, яке є платформою для оновлення прошивки 3D-принтера. Підключивши принтер до комп'ютера, ви просто перевірите і завантажите прошивку, виконавши кілька простих кроків.

Якщо ви новачок у сфері 3D-друку, перепрошивка прошивки на вашому 3D-принтері може здатися складним завданням, але це, безумовно, варто зробити, щоб отримати всі найновіші функції для вашого принтера і друкувати більш надійно і стабільно.

Нижче описано, як оновити прошивку вашого 3D-принтера, тому уважно виконуйте кожну з цих інструкцій.

Крок перший. Перейдіть на GitHub, щоб завантажити останню версію Marlin, яка на момент написання статті була 2.0.9.1. Ви можете перевірити останню версію, натиснувши на випадаюче меню на сторінці і перевіривши нижню версію.

Коли ви опинитеся там, натисніть на стрілку, що випадає, на кнопці "Код", а потім виберіть "Завантажити ZIP", після чого почнеться завантаження.

Крок другий. Файл буде у форматі ZIP, тому вам потрібно буде розпакувати його, щоб продовжити. Після цього відкрийте його і клацніть на папку "config".

Крок 3. Після цього вам потрібно буде скопіювати необхідну інформацію про ваш конкретний 3D-принтер і замінити нею файли конфігурації за замовчуванням. Для цього відкрийте папку "examples", знайдіть ваш 3D-принтер і виберіть його материнську плату. Нижче наведено приклад того, як слід виконувати цей крок.

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

Скопіюйте файли "Configuration" та "Configuration_adv", щоб продовжити.

Крок четвертий. Далі вам потрібно просто вставити файли в папку "за замовчуванням". Якщо ви користуєтеся комп'ютером з Windows, система запропонує вам замінити наявні файли на ваші копії. Зробіть це, щоб продовжити. Тепер у нас є остання версія прошивки Marlin, яка налаштована для вашого 3D-принтера.

Крок п'ятий. Тепер вам знадобиться програмне забезпечення Arduino для оновлення прошивки вашого 3D-принтера. Arduino IDE можна завантажити з офіційного сайту, а якщо у вас комп'ютер з Windows, ви також можете легко встановити його з Microsoft Store.

Крок шостий. Далі запустіть прошивку в IDE Arduino за допомогою файлу Marlin.ino з папки. Коли Arduino відкриється, переконайтеся, що ви вибрали правильну плату вашого 3D-принтера в розділі "Інструменти", щоб уникнути помилок.

Крок сьомий. Далі все, що вам потрібно зробити, це натиснути на кнопку "Перевірити" у вигляді галочки у верхньому лівому кутку. Це покладе початок процесу компіляції прошивки. Якщо ви все зробили правильно, то, сподіваємося, не побачите жодних повідомлень про помилки, що з'являться.

Крок 8. Після того, як оновлення прошивки буде скомпільовано, вам потрібно буде просто підключити 3D-принтер до комп'ютера за допомогою USB-з'єднання, якщо ваш принтер має завантажувач. Якщо ні, то є інший спосіб підключення, і я розповім про нього далі в статті.

Після підключення натисніть кнопку "Завантажити", яка знаходиться поруч із кнопкою "Перевірити". Перед цим переконайтеся, що принтер відключено від розетки.

На цьому оновлення прошивки вашого 3D-принтера завершено. Існує невелика ймовірність того, що деякі налаштування, наприклад, зміщення вирівнювання станини або обмеження прискорення, були скинуті.

У такому випадку ви можете скористатися опцією "Ініціалізувати EEPROM" в інтерфейсі вашого 3D-принтера, щоб відновити всі конфігураційні файли.

Наступне відео детально описує процес, тож перегляньте його, щоб отримати детальну візуальну інструкцію.

Як додати та встановити прошивку Marlin на 3D-принтер?

Щоб встановити прошивку Marlin на 3D-принтер, спочатку потрібно завантажити Marlin на комп'ютер, відредагувати завантажені конфігураційні файли, а потім за допомогою програмного забезпечення Arduino скомпілювати проект Marlin в читабельну для вашого 3D-принтера форму. Після цього ви просто завантажите його, щоб додати Marlin до вашого 3D-принтера.

Процес встановлення Marlin на ваш 3D-принтер дуже схожий на описаний у підзаголовку вище. Ви можете повторити всі кроки, описані в попередньому розділі, навіть якщо ви встановлюєте Marlin на 3D-принтер уперше.

Для редагування прошивки вашого 3D-принтера ви будете використовувати додаток Arduino IDE одразу після того, як відкриєте в ньому прошивку.

Однак рекомендується не втручатися в конфігураційні файли в редакторі, оскільки більша частина коду вже визначена, і зміна чогось, не знаючи, що саме, може потенційно завадити прошиванню.

Наступне відео від Teaching Tech - чудовий посібник з редагування прошивки вашого 3D-принтера, тож обов'язково перегляньте його для отримання додаткової інформації.

Чи можете ви оновити прошивку Ender 3 за допомогою Cura?

Так, ви можете оновити прошивку Ender 3 за допомогою Cura всього за кілька простих кроків. По-перше, ви просто завантажуєте попередньо скомпільовану версію потрібної вам прошивки у форматі HEX і завантажуєте її на свій 3D-принтер за допомогою Cura.

Слайсер Cura дозволяє швидко і легко завантажувати обрану нами прошивку в 3D-принтер. Для використання цього методу вам навіть не потрібен завантажувач.

Все, що вам знадобиться - це USB, прошивка у форматі HEX і, звичайно ж, Cura. Решта процесу є надзвичайно безболісною, тому давайте перейдемо до цього прямо зараз.

У наступних кроках пояснюється, як оновити прошивку за допомогою Cura.

Крок перший. Перейдіть на сторінку конфігурації Marlin від DanBP і прокрутіть вниз до файлів, щоб знайти запаковані HEX-файли, які відповідають вашим налаштуванням для Ender 3. Ви також можете знайти власну прошивку в Інтернеті, але перед завантаженням переконайтеся, що вона вже скомпільована.

Ось як виглядає розділ, якщо прокрутити сторінку вниз.

Крок другий. Підключіть комп'ютер/ноутбук до 3D-принтера за допомогою USB-роз'єму, який підходить до вашого пристрою.

Крок 3. Після завантаження файлу вам потрібно буде розпакувати його, щоб продовжити. Після цього просто запустіть Cura і натисніть на випадаюче меню поруч з областю вибору 3D-принтера. Після цього натисніть на "Керування принтерами", щоб продовжити.

Крок четвертий. Щойно ви це зробите, з'явиться вікно "Налаштування", в якому буде опція "Оновити прошивку". Натисніть на неї, щоб перейти до наступного кроку.

Крок п'ятий. Нарешті, вам потрібно просто натиснути кнопку "Завантажити власну прошивку", вибрати HEX-файл, який ви щойно завантажили, і дозволити Cura завантажити прошивку на ваш принтер Ender 3.

Ви виконали досить простий процес і оновили прошивку вашого 3D-принтера. Не забудьте ініціалізувати EEPROM вашого 3D-принтера, щоб зберегти прошивку.

Наступне відео є наочним поясненням процесу, описаного вище.

Як дізнатися прошивку свого 3D-принтера

Щоб дізнатися прошивку вашого 3D-принтера, вам потрібно надіслати йому команду M115 G-Code за допомогою програмного забезпечення на кшталт Pronterface. Деякі 3D-принтери, зокрема Ender 3, також мають розділ "Про принтер" або "Інформація про принтер" у меню на РК-дисплеї, де можна дізнатися, яка прошивка встановлена на ньому.

Більшість 3D-принтерів постачаються з прошивкою Marlin або RepRap, але варто точно знати, яка з них встановлена на вашій машині.

У "The M115 це, по суті, команда для "запиту версії прошивки і можливостей поточного мікроконтролера або материнської плати. Її можна ввести у вікні терміналу будь-якого програмного забезпечення, яке може надсилати вашому 3D-принтеру команди G-Code.

Pronterface - це популярний вибір, який багато хто використовує для керування, налаштування та калібрування своїх 3D-принтерів за допомогою таких методів, як PID-налаштування гарячого кінця та нагрівального шару.

Ввівши цю команду, ви повинні отримати рядок коду, який виглядатиме приблизно 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

З іншого боку, якщо ви використовуєте програмне забезпечення для нарізки Makerbot Print, ви можете легко дізнатися версію прошивки, яку ви використовуєте, перейшовши на панель друку, вибравши свій 3D-принтер і натиснувши на "Утиліти".

Нарешті, ви натиснете "Оновлення прошивки", і з'явиться вся необхідна інформація, зокрема поточна версія прошивки, яку використовує ваш принтер.

Чи можна витягти прошивку з 3D-принтера?

Так, ви можете витягти прошивку з 3D-принтера після того, як вона була скомпільована і завантажена. Однак після того, як ви отримаєте .hex-файл для конфігурації прошивки, це стає безглуздим в довгостроковій перспективі, оскільки ви не зможете редагувати або налаштовувати прошивку, оскільки вона вже скомпільована.

Перед компіляцією прошивка має формат .h або .ino. Після компіляції вона конвертується у формат .bin або .hex, залежно від того, чи у вас 8-розрядна плата, чи 32-розрядна.

Подумайте про це як про страву, яку ви готуєте. Перед тим, як готувати, у вас є всі інгредієнти, викладені на столі, і ви можете замінити їх тим, що вам подобається. Після приготування ви не можете повернутися до етапу інгредієнтів. Так само це відбувається і з прошивкою.

Чи є у вашого 3D-принтера завантажувач?

Ваш 3D-принтер може мати або не мати завантажувача, залежно від того, який у вас принтер. Бюджетні 3D-принтери, такі як Creality Ender 3, не постачаються з завантажувачами, оскільки вони займають додатковий простір на мікроконтролерах всередині материнської плати принтера, а також коштують дорожче.

Нижче наведено деякі 3D-принтери, які мають завантажувач.

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

Чи можна прошити прошивку без завантажувача?

Так, ви можете прошити прошивку без завантажувача за допомогою зовнішнього програматора, який записує прошивку в ICSP вашої материнської плати. ICSP присутній у більшості плат, тому у вас не повинно виникнути проблем з прошивкою без завантажувача у такий спосіб.

Завантажувач - це програмне забезпечення, яке дозволяє легко прошивати прошивку через USB. Він займає мінімум місця всередині мікроконтролера вашої материнської плати, який є специфічним компонентом, що зберігає все, що пов'язано з прошивкою 3D-принтера.

Хоча завантажувач мінімальний, він займає місце в мікроконтролері, яке потенційно може бути використано для інших більш важливих функцій, таких як автоматичне вирівнювання станини.

Саме тому багато виробників уникають розміщення завантажувачів на материнській платі 3D-принтера, щоб користувачі могли повністю використати простір для більшої кількості функцій.

Це, безумовно, ускладнює перепрошивку мікропрограми, оскільки ви більше не можете просто використовувати USB-з'єднання. Однак деякі користувачі вважають, що цей компроміс вартий того, щоб розширити функціональність принтера.

Наступне відео Томаса Санладера є чудовим посібником з перепрошивки прошивки без завантажувача, тому перегляньте його для отримання детальної інструкції.

Прошивка RepRap проти Marlin та Klipper

RepRap, Marlin і Klipper - дуже популярні програми, коли мова йде про вибір прошивки для вашого 3D-принтера. Однак ці три програми досить сильно відрізняються одна від одної, тому давайте зануримося в їхні відмінності і подивимося, яка з них виявиться кращою.

Архітектура

RepRap: Прошивка RepRap написана мовою програмування C++ і призначена виключно для роботи на 32-розрядних процесорах, таких як плати контролерів Duet. При цьому її можна використовувати на 3D-принтерах, верстатах з ЧПУ, гравірувальних верстатах і лазерних різаках. RepRap також базується на Marlin.

Марлін: Marlin базується на прошивці Sprinter, також написаній на C++, але є досить універсальною і може працювати як на 8-бітних, так і на 32-бітних процесорах. Як і RepRap, вона виконує більшість детальних обчислень G-Code, які керують компонентами самого 3D-принтера.

Кліппер: Прошивка Klipper фокусується на важливих компонентах, таких як крокові двигуни і датчики вирівнювання станини, але залишає складні обчислення G-Code іншій, більш потужній платі, якою в більшості випадків є Raspberry Pi. Тому Klipper використовує комбінацію двох плат для запуску 3D-принтерів, і це не схоже на будь-яку іншу прошивку.

Переможець категорії: Хоча архітектура не має очевидних переваг чи недоліків, Marlin виграє, тому що це найдосвідченіша прошивка, яка формує міцний фундамент для багатьох інших прошивок, які будуть побудовані на її основі.

Особливості

RepRap: RepRap має безліч функцій, у тому числі висококласних для просунутих користувачів 3D-друку. Деякі з них включають точну генерацію часу кроку і динамічне регулювання прискорення, які є надзвичайно корисними для швидкого, точного і якісного 3D-друку.

Ще однією ключовою особливістю RepRap є його веб-інструмент конфігурації, який робить кастомізацію легкою і безболісною, на відміну від Marlin, де вам доведеться редагувати все в Arduino IDE.

Марлін: Завдяки постійним оновленням Marlin також став багатофункціональним програмним забезпеченням з такими функціями, як автоматичне вирівнювання ложа, авторестарт, який переводить принтер у свіжий стан після перезавантаження, і лінійне просування, яке створює правильний тиск всередині сопла для точного переміщення і більш високої швидкості друку без втрати якості.

Кліппер: Klipper може похвалитися розширеним набором функцій, таких як формування вхідного сигналу, що зменшує вплив вібрацій крокового двигуна на якість друку. Усуваючи цей ефект пульсації на відбитках, ви можете друкувати на більш високих швидкостях і зберігати чудову якість.

Klipper може похвалитися ще однією функцією, яка називається плавним випередженням тиску, що зменшує розтікання або розтягування і покращує друк кутів вашої моделі. Це також допомагає зробити процес більш стабільним і надійним, тому якість друку ніколи не буде скомпрометована. Існує ще багато інших експертних

Переможець категорії: Кліппер.

Швидкість

RepRap та Marlin: Обидві ці прошивки більш-менш однакові, коли мова йде про швидкість. RepRap може похвалитися високою швидкістю завантаження на SD-карту, близько 800 Кбіт/с за допомогою з'єднання Wi-Fi або Ethernet. Якщо ви збільшите швидкість понад звичайні значення в Marlin або RepRap, вам доведеться задовольнитися нижчою якістю друку.

Кліппер: Klipper - найшвидша з усіх прошивок, завдяки таким функціям, як плавне підвищення тиску та формування вхідного сигналу, що дає змогу друкувати на вищих швидкостях, близько 80-100 мм/с, зберігаючи при цьому чудову якість і точність друку.

Я навіть знайшов відео на YouTube, де хтось без особливих зусиль друкує за допомогою Klipper зі швидкістю 150 мм/с.

Переможець категорії: Кліппер.

Простота використання

RepRap: У цьому порівнянні RepRap, безумовно, є простішою у використанні прошивкою. Конфігурацію файлів можна виконати у спеціальному веб-інтерфейсі, який також можна використовувати для оновлення прошивки.

Інструмент онлайн-конфігурації виділяє RepRap серед інших, надаючи йому простоту використання, якої прагнуть багато користувачів 3D-принтерів Marlin.

Марлін: Початківцям легко освоїти Marlin. Однак, прошивка може забрати багато часу і викликати труднощі, коли вам потрібно налаштувати ваші файли.

Якщо вам потрібно внести певні зміни в конфігурацію, вам доведеться перепрошити прошивку і скомпілювати її, тобто повторити процес заново. Позитивним моментом є те, що Marlin має чудову документацію, величезну спільноту і безліч матеріалів, доступних в Інтернеті, з яких можна навчитися і отримати допомогу.

Кліппер: Klipper також проста у використанні прошивка, особливо якщо ви добре знайомі з Raspberry Pi. Її не потрібно перепрошивати, на відміну від Marlin, а зміни в конфігураційні файли можна легко вносити.

Тим не менш, документації для Klipper бракує, оскільки це відносно нова прошивка, і ви не знайдете в Інтернеті такого ж рівня допомоги, як для Marlin.

Переможець категорії: RepRap

Сумісність

RepRap: RepRap було створено для 32-бітних плат Duet, тому він може працювати лише на кількох інших 32-бітних платах, тому це не найрізноманітніша прошивка з усіх існуючих.

Марлін: Marlin - це найбільш широко сумісна прошивка, яка працює як на 8-бітних, так і на 32-бітних платах. Саме тому люди використовують Marlin, коли створюють власні 3D-принтери.

Кліппер: На відміну від RepRap, Klipper підтримує 8-розрядні та 32-розрядні плати і працює практично з будь-якими платами. Klipper також стає все більш популярним серед тих, хто починає збирати 3D-принтер своїми руками і потребує багатофункціональної прошивки для встановлення.

Переможець категорії: Марлін.