摘要:本文介绍3D打印主板、固件
在前边已经介绍了3D打印机的基本组成,其中主板是3D打印机的硬件核心,而固件则是3D打印机的软件核心,在进行选择的两者一定要配合起来。因为3D打印机的核心处理器,不像PC机这样,已经形成了统一的指令集,每个处理器的位数、支持的功能、对各种外部接口的操作方法,都是千差万别的。因此,每种3D固件都是只支持个别的几种处理器,不可能达到全覆盖。
作为一个初步接触3D打印的人,在选择主板和固件的时候有以下几点建议:
- 功能够用就好。所选择的主板和固件要能满足3D打印的最基本功能要求。如果自己动手能力很强,又想折腾,可以考虑一些扩展功能,否则,主流满足要求的主板就可以了。因为3D技术还在快速发展,一些新功能、新特性还在不断的出现。现在的东西被淘汰也是历史的必然。
- 主板要与你所计划采用的3D打印机的架构相匹配,主要是能驱动的XYZ轴电机的数量要能满足3D打印机架构的需求。
- 现在3D打印市场以开源的软硬件居多,因此厂家或者商家的支持力度会小很多,或者说基本可以忽略。因此,你在选择的时候,就要考虑易用性、使用的广泛性、产品的成熟度、社群的活跃性等因素。这样,万一在安装的时候遇到问题,可以有地方去寻求帮助。
- 软件上可以用新不用旧,新软件会有更新的功能和更佳的性能,有些bug也会很快修复。而硬件上则要用旧不用新,当然也不能用太旧的硬件,要选择经过一定时间的市场考验,并且大家口碑都比较好的来使用。因为这毕竟不是一个广泛的消费市场产品,因此选择经过考验的产品更稳妥一些。
- 要考虑性价比。
我这次使用的是MKS TinyBee V1.0主板,有个好听的中文名称:小蜜蜂主板。这个主板是以ESP32为核心开发的,自带ESP32的各种射频功能,使用上会方便一些。这个主板使用Marlin固件,Marlin是一个拥有10几年历史的,被广泛应用的3D打印机固件,不过,最近似乎有些被Killper盖过了风头,它的高速打印以及对一些新特性的支持,为其争取了不少用户。
MKS TinyBee也是一款开源的硬件,其样子如下图所示:
这款主板的主要优点如下所示:
1、支持wifi控制和传输文件;
2、驱动细分设置为拨码设置,驱动细分设置更方便;
3、主板PCB采用沉金工艺,具有更好的稳定性;
3、用户可自己更换电机驱动,支持4988、8825、8729、TMC2208、TMC2209、TMC2225、TMC2226;
4、预留外接驱动信号,可外接大驱动来驱动57、86电机;
5、采用高质量MOSFET管,散热效果更好,保证长时间工作稳定;
6、采用专用电源芯片,支持12V-24V电源输入,解决Ramps电压转换芯片发热、供电不足问题;
7、稳定可靠的滤波电路大大降低干扰的可能性,最大可能的避免打印过程中出现的死机、乱跑等现象;
8、采用CH340串口芯片,在确保稳定可靠的前提下,降低成本,更是解决了以往16U2难装驱动的问题;
9、使用开源固件Marlin2.0.X固件;
10、支持LCD2004、LCD12864、MKS MINI12864 V1.0、MKS MINI12864 V3.0,支持创客开发的TFT24、TFT28、TFT32、TFT35、H43触摸屏;
11、XYZ轴分别采用不同颜色的端子来对应电机和限位开关,方便接线;
12、支持3dtouch;
13、板载TF卡座,脱机打印更稳定;
该主板的技术参数如下:
主板型号: | MKS TinyBee V1.0 | 微处理器: | ESP32-WROOM-32U | |
外观尺寸: | 110*84 | 安装孔尺寸 : | 102*76 | |
输入电压: | 12V~24V 5A~15A | 电机驱动器 : | 2208,2209,2225,2226,4988,8825,8729等驱动 | |
温度传感器接口: | NTC 100K | 支持LCD/触摸屏 | LCD2004、LCD12864、MKS MINI12864 V1.0、MKS MINI12864 V3.0、MKS系列触摸屏 | |
支持打印文件格式: | G-code | 支持机器结构: | XYZ、delta、kossel、Jltimaker ,corexy | |
推荐软件: | Cura、Simplify3d、Pronterface Repetier-Host | 固件更新: | 通过USB连接电脑更新 |
该主板的对外接口如下图所示:
Marlin是RepRap系列复制快速原型机(俗称“3D 打印机”)的开源固件。它源自Sprinter和grbl,并于2011年8月12日随着Github发布成为一个独立的开源项目。Marlin在GPL v3下获得许可,并且对所有应用程序都是免费的。
从一开始,Marlin就是由RepRap爱好者打造的,并且是为RepRap爱好者打造的,它是一个简单、可靠且适应性强的打印机驱动程序,可以“正常工作”。作为其质量的证明,Marlin被多家受人尊敬的商业3D打印机使用。
Marlin还能够驱动CNC机器和激光雕刻机。这一点也是我比较满意的,这让我的机器将来又多了一种玩儿法。
Marlin流行的一个关键是它运行在廉价的8位Atmel AVR微控制器上——Marlin 2.x增加了对32位板的支持。这些芯片是流行的开源Arduino/Genuino平台的核心。Marlin的参考平台是带有RAMPS 1.4的Arduino Mega2560和带有Ramps 1.4的 Re-Arm。这其中就包括我们所熟悉的ESP32微处理器。
Marlin固件主要有以下一些特点:
- 具有超过150个命令的全功能G代码
- 完整的G代码运动套件,包括直线、圆弧和贝塞尔曲线
- 具有先行、基于中断的运动、线性加速的智能运动系统
- 支持 Cartesian、Delta、SCARA 和 Core/H-Bot 运动学
- 具有自动调节、热保护、安全切断功能的闭环 PID 加热器控制
- 最多支持5个挤出机和一个加热打印床
- 具有30 多种语言翻译的LCD控制器UI
- 基于主机和SD卡打印,自动启动
- 热床调平补偿——带或不带床探头
- 用于基于压力的挤出的Linear Advance
- 支持体积挤压
- 支持混合和多挤出机(独眼巨人、奇美拉、钻石)
- 支持灯丝跳动/宽度传感器
- 打印作业计时器和打印计数器
这些说明、特征性的东西看看就行了,以后一边使用一边体会吧。