3D печать для новичков. От А до Я. Платы и прошивка.

Подписаться на 3Dtoday
dagov
Идет загрузка
Загрузка
28.11.17
16066
42
печатает на Ultimaker 2 Extended+
3D-печать
92
Как я уже начал в предыдущей статье, на данный момент выбор контроллеров для управления 3D принтером весьма велик.
Marlin, Repetier и все, все, все...
Основная часть сконцентрирована на 8-битном процессоре Atmega2560 и полностью повторяет все пины легендарной Arduino Mega2560.
Сделано для удобства прошивки, так как можно взять любую готовую прошивку из среды Arduino IDE, откорректировать значения шагов, выбор дисплея и область печати под свой принтер и преспокойно ее залить на контроллер и принтер будет печатать.
Существует огромное множество, контроллеров, выполненных на одной плате, и способных заменить этот "бутерброд" из Arduino Mega2560 и RAMPS 1.4.
Одна из самых популярных - творение китайских инженеров из Makerbase - MKS Gen 1.4
В ней имеются неплохие мосфеты для подключения горячего стола, 2 экструдеров, 1 вывод для подключения управляемого кулера для обдува детали, разъемы EXT1 и EXT2 для подключения достаточно распространенных REPRAP discount smart controller с символьным четырехстрочным дисплеем,
и REPRAP discount full graphic smart controller с графическим дисплеем, разрешением 128*64 пиксела.
Одна особенность, касающаяся плат от Makerbase - разъемы EXT1 и EXT2 перевернуты.
То есть, для подключения обычного дисплея (не фирменного от Makerbase) необходимо черные рамки на пинах снять и развернуть на 180 градусов.
Как и в большинстве случаев, USB-UART схема FT232RL имеет серое происхождение, и вполне легко убивается официальным драйвером от FTDI. Поэтому рекомендуется ставить достаточно старые драйвера, которые гарантированно будут работать. Об этом я уже писал. По последним сводкам новостей FTDI отказалась от порчи поддельного оборудования, тем паче, что метод решения проблемы, ровно как и воскрешение микросхемы возможно.
В остальных платах, хоть от Keyes, хоть от BigTreeTech - ничего принципиально нового. Где-то получше мосфеты, где-то побольше пинов выведено, где-то колодки получше. Важно лишь проследить, что бы пины были аналогичны стандартному "бутерброду".
Так же, Makerbase разработала более дешевые платы на Atmega2560 - MKS base, MKS Gen L и другие. Основное отличие в Base - уже впаяные драйвера и меньшее число выведенных пинов. Что характерно для плат со впаяными драйверами - в них имеется программная регулировка напряжения Vref. Для удешевления платы MKS встроило в плату стандартные резисторы для регулировки, максимально удешевив плату.
Касательно MKS Gen L - сложно сказать на чем произошло удешевление, но они уместили и колодки под 5 внешних драйверов, и 3 термистора, но уместили все эти элементы в меньшем форм-факторе. Единственное отличие, что я увидел - отсутствует один разъем под управляемый кулер.
Прошивка может быть от команды Marlin, так и Repetier. Конфигурацию последней я достаточно подробно разбирал.

Отдельно представлю контроллер на Atmega2560 от Ultimaker с собственным дисплейным модулем.
Плата достаточно наворочена, за счет множества ШИМ-выводов, впаяных А4988 с программной регулировкой тока на драйверах, поддержкой термодатчиков Pt100. Дисплей графический, с разрешением 128*64 пикселя, крепится через шлейф к плате с кардридером и энкодером. Прошивка своя, модифицированный Marlin. Поддержка других плат выпилена. То есть они в configuration.h есть, но при попытке изменить плату прошивка не компилируется. В прошивке реализована настройка уровня стола, тока на драйверах, смена прутка и профили материала. То есть слайсер не пишет входной код с температурой, она берется в зависимости от выбранного материала.
Так же, Marlin и Repetier существуют под 32-битную версию Arduino - Due. Плата построена на 32-битном ARM-процессоре AT91SAM3X8E от Atmel.
Для данной платы не подходит обычный RAMPS, так как он работает на 8 битах и логика у него 5В, в 32-битном же процессоре логика - 3,3В. Под нее существуют свои шилды - RADDS, RAMPS FD (for due), а так же недавно анонсированный на портале RURAMPS4D российской разработки.
Прошивка осуществляется из Arduino IDE, которую так же, необходимо сконфигурировать под свои размеры области печати, концевые выключатели и т.д.
Smoothieware
Достаточно большой кусок рынка контроллеров и прошивки отвоевала открытая платформа Smoothie. После успешного проекта на Kikstarter они выпускают собственные платы на 32-разрядных процессорах LPC1768 на основе Cortex M3. Так же под них выпускается собственная прошивка с открытым исходным кодом - Smoothieware. О конфигурациях оной много раз писал Илья и я. Суть в том, что у чипа нет своей собственной энергонезависимой памяти EEPROM, поэтому в ее качестве используется карточка microSD. Конфигурационный файл хранится в текстовом формате (txt) и записью названия команды и пина, на который выводится сигнал данной команды. Для замены или исправления конфигурации нет надобности перепрошивать плату, достаточно вытащить карту и отредактировать файл.
Поскольку проект полностью открыт, то появилось большое число производителей, решивших выпускать свою версию платы под данную прошивку.
Например платы от Panucatt Devices.
Re-Arm - как полная замена Arduino Mega2560 и полностью поддерживает работу с RAMPS. Эту плату на момент старта проекта на Kikstarter описывал я, а после, по поводу работы - писал Илья.
Это не первая плата Panucatt Devices на LPC1768, в их арсенале уже есть Azteeg X5 GT, Azteeg X5 mini V3.
Или, например платы от Cohesion3D:
ReMix - плата с поддержкой до 3 экструдеров, Wi-Fi и другими "плюшками".Так же, есть платы подешевле, с меньшим функционалом. Скажем, для лазерного гравера/резчика нет необходимости в 3 экструдерах, то и плата попроще получается.
Mini - плата предназначенная для лазеров, одноэкструдерных принтеров и фрезеров. Имеется небольшое и уютное комьюнити в G+.

Так же, существует несколько плат, от производителей из Поднебесной. Например, Makerbase Sbase.
Плата имеет впаяные драйвера DRV8825 с программной регулировкой тока из конфигурационного файла, поддержку 2 экструдеров, внешних драйверов, термопар и прочего. Но есть один большой недостаток - плата не OpenSource, т.е. схемы есть только у китайцев. Для кого-то это не является проблемой, а вот для авторов Smoothieware это одно из обязательных условий, иначе они не смогут помочь с тем, что что-то в ней не работает.
Одно время на github Smoothieware часто открывали проблему (issue) по некорректной работы платы с прошивкой, и авторы запросили данные на плату у китайцев. Те отказали, в итоге, любая проблема открываемая на github по Sbase автоматически закрывается без ответа по причине закрытости платы.
Еще одна плата от этих же товарищей - MKS Smini.
Плата по сути - тот же Sbase, но под 1 экструдер и без горячего стола, с драйверами собственного китайского производства - HR4982, имеющие перемычку на 1/16 и 1/128. Шумноватые. С запайкой под ethernet, но без обвязки оной. Ток программно не регулируется, для этого есть резюки на плате. Формул толковых для расчета нет, поэтому я подбирал методом тыка. Печать на h-bot разгонял до 250 без какиз либо проблем. Плата стоила существенно дешевле Sbase. А под конец, когда сняли с производства и начали распродавать остатки на алиэкспресс, вообще стоила порядка 900 рублей, что сравнимо по цене с ардуиной, рампсом и кучкой драйверов.
Проблема с горячим столом решилась установкой платки от Cheap3D и подключением ее на свободный пин платы.
Так же, на алиэкспресс есть клон плат от Panucatt Devices - AZSMZ.
Стоит немеренно - бесит моментально (с) Проблема заключается в том, что плата имеет свою собственную распиновку и для прошивки добрыми китайцами выдается только hex. Никаких опенсорсов, только закрытая китайчатина. Причем прошивка та же - Smoothieware.
REPRAP Firmware
Особняком стоит самая нафаршированная плата с собственной прошивкой - Duet.
Плата имеет процессор как и у Arduino Due - 32-битный Atmel SAM3X8E. Установлены тихие драйвера TMC2660 с программным управлением напряжения, поддержкой 4 экструдеров, приятным сетевым интерфейсом и прочими приятными плюшками вроде картинки с картой высот кривизны стола.
Прошивка, как и сама плата полностью открыты и выложены на Github.
Имеется в продаже 2 версии платы, подороже с Ethernet и подешевле с Wi-Fi. Для работы автономно, можно установить сенсорный экранчик, доступные диагонали - 4,3, 5 и 7 дюймов.
Linux
Более серьезное железо представлено компанией Texas Instruments и - это BeagleBone.
Все это представляет собой "бутерброд" из платы BeagleBone и шилда Replicape.
Пламенный мотор платы - Cortex-A8 + Dual PRU (200Mhz). Драйвера на шилде - DRV8825 с программной настройкой тока на Rev A, TMC2100 - на Rev B. Шилд спроектирован для использования 2 экструдеров и горячего стола.
Шилд полностью открыт, файлами со схемами можно поживиться тут.
Прошивка - линукс Ångstrom/Debian с установленным демоном Redeem (Replicape daemon) для Replicape.

Помимо дорогого Replicape существует более экономичный вариант - CRAMPS.
Для подключения ATX блоков питания (ПК-совместимых) существует плата. Она имеет кнопку включения, клеммники под провода и разъемы USB для питания других устройств, как то самой платы или Raspberry/Orange Pi и других.
Резюмируя тему плат могу сказать, что плат существует много, я лишь перечислил основные и самые популярные. Прошивок же не слишком много, их можно по пальцам одной руки пересчитать. Важно лишь выбрать ту, для которой вы сможете сконфигурировать прошивку и с которой вам будет удобно работать.
Подписаться на 3Dtoday
92
Комментарии к статье

Комментарии

28.11.17 в 15:43
1
Вы печатаете на принтере ZAV-MAX-PRO, так написано выше.
Какая электроника стоит на этом принтере у Вас?
28.11.17 в 15:45
2
MKS Gen 1.4.
Так же на руках есть Re-Arm, Sbase и много чего еще :D
28.11.17 в 16:08
1
Сейчас на принтеры рекомендуют ставить ТАКУЮ электронику.
Вы не тестировали её?
28.11.17 в 16:10
2
Сейчас на принтеры рекомендуют
Кто, Slonic рекомендует? ;)
У него такая стоит, это точно. :D
28.11.17 в 16:13
1
Кто, Slonic рекомендует?
Да нет, не он.
Производитель ZAV.
Мне дисплей понравился, вернее как там меню организовано.
28.11.17 в 16:17
1
Я ж без критики :D
У Slonic'a стоит, ему очень нравится. Говорит своих денег точно стоит.
Хоть там прошивка и закрытая (якобы), но апгрейды выходят регулярно и все самодостаточно.
Но есть любители поковырять менюшки и прошивку, в этом случае вариант не для них скорее всего.

Обычно же для репрапа покупают платы, а там очень часто применяются свои решения, которые в этой прошивке могут быть не предусмотрены ;)
28.11.17 в 16:21
2
Хоть там прошивка и закрытая
Это уже немного настораживает.
28.11.17 в 16:14
2
Неа, не люблю закрытую китайщину. Ладно там была б какая европейская закрытая плата, а творчеству китайцев - доверия нет. Хоть лердж, хоть робин от мкс. А вообще этот лердж до боли напоминает ту самую китайскую платку, с которой ее скопипастили, как и робин - Chitu. Одни китайцы скопировали других. Забавно. :D
29.11.17 в 23:19
0
Ко мне недавно приехала такая с 2100 драйверами от этих же ребят. качество очень понравилось, после ультика не хватает настройки ретракта, вентиляторы только на 12v
28.11.17 в 16:27
2
Дмитрий, спасибо за такой титанический труд!
Супер!
28.11.17 в 16:47
3
Ещё бы новички это читали. А то у каждого из них уникальные проблемы, которые никто, никогда, нигде не обсуждал.
28.11.17 в 21:11
1
верно сказано
очередная глава энциклопедии 3д-шника
28.11.17 в 17:44
2
Спасибо за интересный обзор. Было бы интересно еще узнать про дополнительные опции.
Например как подключить автоуровень и на какие платы он ставится.
Или например как установить детекторы конца нити и с какими платами это работает
28.11.17 в 17:45
0
Спасибо!
28.11.17 в 17:46
2
Надо было еще вскользь про дичь - длинную зеленую, квадратную красную, вот эти вот все мельцЫ и анетовские платы.
28.11.17 в 17:49
2
Если напишет, то будут не только такие вопросы:
как подключить автоуровень
как установить детекторы конца нити
:D:D:D
28.11.17 в 22:52
1
Окончательно запутался) Стоит ли брать sbase или нет?
29.11.17 в 10:09
0
Плата имеет процессор как и у Arduino Due - 32-битный Atmel SAM3X8E.
Вы бы хоть на фотку выложенной вами платы Duet глянули - там стоит 120-мегагерцовый Atmel SAM4E8E с "железным" модулем FPU, Cortex M4F.
29.11.17 в 10:36
0
Вы бы хоть на фотку выложенной вами платы Duet глянули
Не глянул, взял инфу с reprap, думал, что в плане процессора с 0.8.5 ничего не изменилось.
29.11.17 в 11:17
0
В плане информации по дуэту лучше смотреть на оффсайт, там очень подробно всё расписано в вики.

По различиям с 0.8.5, кстати, тоже есть инфа: https://www.duet3d.com/wiki/Hardware_differences_from_the_Duet_0.8.5
29.11.17 в 11:06
0
А вот вопрос: можно ли Repetier Firmware поставить на Sbase?
И какие прошивки кроме Smoothiware можно поставить на Sbase? (функционал с экраном Full Graphic Smart Controller как-то совсем скудный)
29.11.17 в 11:08
0
Вроде как Marlin 2.0 в околорабочем состоянии для нее есть.
29.11.17 в 11:17
0
Да, и он даже компилируется))
Правда экран не работает, карту не видит, видимо с пинами напутано (на форумах так пишут). Я в программировании дуб дубом, поэтому сижу жду пока кто-нибудь допилит :)
Вот и подумал пока сижу жду может на репетире есть что-то под эту плату.
29.11.17 в 11:14
0
RRF, насколько я знаю, официально (в смысле прошивки есть на оффсайте) можно только на Arduino Due (бутерброд с RADDS) и на оригинальные дуэты.

Но прошивка зачётная. Фич немеряно.
29.11.17 в 11:18
0
Да, на сайте только под 8-битные арлдуины, и 32-битные бутерброды есть.

Прошивка очень зачетная, мне тоже нравится)))
29.11.17 в 12:26
0
Я на свой RURAMPS4D тоже занялся прикручиванием RRF, очень хочется посмотреть чем качество печати будет отличаться
29.11.17 в 21:49
0
Makerbase - разъемы EXT1 и EXT2 перевернуты
Заказал Sbase с Full Graphic, читал что иногда приходит с уже перевернутыми шлейфами. Чем грозит неправильное включение?
30.11.17 в 09:03
1
Ничем. Экран просто работать не будет.
30.11.17 в 14:14
0
Вот как раз вопрос по такой плате. Нет прошивки на неё и проблема что то поставить из имеющегося. Может что то посоветуете реальное именно для этой платы?? Планировалось для Prusa_I3
30.11.17 в 14:18
0
Нет прошивки на неё и проблема что то поставить из имеющегося
Как это нет? Этого мало?
30.11.17 в 15:16
0
Ни разу таким не прошивал.
30.11.17 в 15:52
1
А чем прошивали?
01.12.17 в 23:28
0
Шить смузи, конфиг от маркетбасе.
30.11.17 в 16:26
0
Обычными прошивками на основе Arduino
30.11.17 в 16:35
1
А вы оригинальны :D Marlin 2.0?
30.11.17 в 16:41
0
Ну да что то такое. Мы не гении, а просто учимся...
02.12.17 в 00:50
0
dagov,не знаю в курсе ты или нет, но есть еще одна итальянская плата Speedy Board 2.0
Довольна таки нафаршированная.
02.12.17 в 07:05
0
В курсе. Кнопочки купить нету. Я им писал еще со времен 1 версии. На почту молчат. Так,что пускай бастуют дальше.
21.03.18 в 15:35
0
Доброго дня! Спасибо за интересный и полезный обзор. Может сможете подсказать. Использую простой бутерброд "..из Arduino Mega2560 и RAMPS 1.4." , но стало сильно не хватать автоматизации по настройке стола. Надеялся выделить из статьи электронику способную определять высоты стола по току двигателей оси Z. То есть, печатная головка встречается со столом, ток двигателей повышается, электроника даёт отсечку на "ноль". Где то я читал, когда начинал, что это возможно и реализовано уже. Реализация или на основной плате, либо на драйвере. Ну, или какое о другое решение, с подобным результатом.
По идее, такое решение снимет кучу проблем, с настройкой при смене сопла, или рабочей поверхности стола.
24.05.18 в 17:13
0
Уважаемый автор данной статьи! Ну во-первых спасибо за столь важную для меня, как новичка информацию. Сейчас намереваюсь собрать свой первый принтер и естественно очень интересует раздел системных плат. Вот вы рассказали о шилде Replicape Rev B с BeagleBone. Очень интересное решение на мой взгляд. Не пугает, что дорогое, но так не хочется ничего китайско-украденное иметь. Поскольку только начинаю, то мой вопрос может звучать некорректно. Прошу не поднимать на смех. А вопрос такой, можно ли использовать такую электронику для принтера с кинематикой H-Bot? Имеется ли возможность подключения датчика автоуровня? Еще раз спасибо и извиняюсь за некомпетентность.
24.05.18 в 18:15
0
Китайского пугаетесь? Да у вас в принтере его больше 50% будет.
На данный момент все прошивки поддерживают большинство распространенных кинематик, в том числе и Н-бот. Автоуровень подключается как концевик, по сути
24.05.18 в 18:43
0
Спасибо. Но постараюсь свести к минимуму китайского. Так что 50% уж точно не будет. Кстати попробовал сегодня же купить Replicape Rev B и столкнулся с тем, что не могу найти. Там где данная плата указана, ее нет в наличии. Видимо спрос превышает предложение. И еще, раз уж Вы откликнулись, то спрошу, какой Вы посоветовали бы экструдер. Спасибо.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Прошивка Marlin 1.1.9 на Wanhao Duplicator i3 2.1

Светильник Джека

Максимальная эффективность поста. Победа в месячном рейтинге в цифрах.

Семинар "Быстрый старт" в офисе компании iGo3D Russia

Проект лунного 3D-принтера одержал победу на фестивале «От винта!»

Работа сервисного инженера в Top 3D Shop