Marlin против Klipper: выбираем прошивку для 3D-принтера

Поощрение 3D-принтеров требует прошивка Marlin и Klipper — два распространенных варианта с немного разными материалами и характеристиками, и в этой статье рассматриваются Marlin и Klipper.

Marlin был представлен в 2011 году и с тех пор является самым распространенным принтером. прошивкой 3D FDM-принтером.Первая версия Marlin была разработана голландским инженером-программистом Эриком ван дер Залмом для Ultimaker и дополнительных систем с различными ЧПУ, но она быстро получила широкое признание 3D-принтеров других производителей. Изначально. прошивка Разработан для работы с недорогим Arduino, но в своей нынешней форме поддерживает и 32-битные платы.

Klipper появился пять лет спустя, в 2016 году. Разработка прошивки Кевин О’Коннор решил, что пришло время улучшить управляемость и производительность. Вычислительной мощности микроконтроллера в собранном виде на тот момент было недостаточно для реализации продвинутых функций, поэтому Кевин решил использовать дополнительный внешний процессор. Обычно в этой роли используется микрокомпьютер Raspberry Pi, но можно использовать и аналогичные платы на базе Linux.

В Klipper дополнительный компьютер отвечает за большинство вычислений, в то время как Ou t-o f-Service Micr o-Controller имеет только интерфейс — он руководит работой двигателей, нагревателей, вентиляторов и т.д.

В 2019 году команда разработчиков Marlin сегодня остановила свой выбор на Piss, прошивку 2-го поколения. Этот вариант поддерживает новую, более мощную 32-битную плату, чтобы конкурировать с Klipper в плане производительности и расширенных возможностей.

Архитектура, здания и архитектурные стили

Marlin написан на языке C++ и совместим с широким спектром плат и 3D-принтеров. После компиляции и загрузки ревизора, проверяющая клавиатура или код и G-код считываются с карты памяти (обычно SD или Micro SD).

Прошивка Klipper пишется на языке C и загружается во встроенный контроллер, а контроллер подключается к внешнему компьютеру, такому как Raspberry Pi, через порт USB На Raspberry Pi в основном устанавливается программа Klippy, написанная на языке Python. который в свою очередь устанавливает программу Klippy, написанную в основном на Python. Эта программа считывает код на языке C, подготовленный в измельчителе, выполняет необходимые вычисления на Raspberry Pi, а затем посылает синхронный поток команд на контроллер сборки для управления электрическими и электромеханическими компонентами 3D-принтера.

Благодаря этому устройству при использовании Klipper дисплей 3D-принтера обычно не строится. Графический интерфейс обычно подключается к внешнему компьютеру.

Конфигурация

Чтобы изменить конфигурацию Marlin, необходимо внести изменения в один или два специальных файла (configuration.h и configuratio n-dv.h). Эти файлы содержат инструкции по компиляции. Другими словами, они указывают компилятору, что ему нужно сделать для сборки. прошивки .

Внесение изменений в эти файлы может стать обескураживающей задачей для новичков. К счастью, большинство трехмерных принтеров имеют готовую сборку и различные онлайновые руководства по установке и настройке. Важным моментом является то, что любые изменения конфигурации должны быть перепрошиты.

Конфигурации Klipper хранятся в редактируемых текстовых файлах, которые считываются при каждом запуске. Изменение этих файлов относительно просто и не требует последующих остатков. Это очень удобно, так как позволяет пользователю вносить изменения в конфигурацию Klipper без необходимости последующего остатка. С другой стороны, онлайн-поддержка пользователей Klipper не так развита, как сообщество пользователей Marlin.

Установка

Установка или обновление прошивки Marlin в целевой аудитор обычно выполняется с помощью USB-кабеля или SD-карты. Традиционно этот процесс выполнялся через среду Arduino IDE, но на 32-битных платах он обычно выполняется с помощью PlatformIo, подключенного к VSCODE Разработчики Marlin могут легко использовать его шаг за шагом.

В случае с Klipper прошивку Их также необходимо загрузить в аудитор, что в некоторых случаях может привести к отключению экрана 3D-принтера. Как указано выше, при внесении изменений в конфигурацию, переустановке прошивки не требуется.

компонентов Klipper на Raspberry PI или другое центральное устройство на базе Linux становится сложнее. Ходили слухи, что первая версия была сложной и не очень простой для неопытных пользователей, но ситуация значительно улучшилась после появления улучшенной документации и программы Kiauh Auxiliary, которая была специально разработана для установки и обновления компонентов Klipper. что было значительно улучшено после появления вспомогательной программы Kiauh Auxiliary.

Другой распространенный вариант — использование образов Raspberry Pi с предустановленной операционной системой и вспомогательными программами. Наиболее распространенными являются Mainsailos и fluiddpi, самый популярный пользовательский интерфейс Klipper (описан ниже) Существуют также предустановленные образы для различных семейств 3D-принтеров. Установка в этом случае сводится к переносу образов на SD-карту и выполнению нескольких простых шагов по настройке.

Интеграция с присадками

Программное обеспечение для аддитивов Marlin, такое как Octoprint, стало необходимостью для многих пользователей; Marlin и Octoprint представляют собой мощную комбинацию, позволяющую дистанционно управлять 3D-принтером и осуществлять фактический мониторинг с помощью камер.

Добавка Octoprint также предлагает другие интересные функции. Например, утилита Obico, ранее известная как Spaghetti Detective, автоматически отслеживает появление «вермикулы» и останавливает 3D-печать, чтобы избежать напрасной траты нити.

Octoprint обменивается данными с с прошивкой Marlin через USB с помощью команд G-Code; также предоставляется богатая среда просмотра. Его можно установить вручную, как любую другую программу, работающую на Raspberry PI, или как часть полной картины Raspberry Pi, называемой Octopi.

Klipper был впервые разработан с возможностью использования Octoprint в качестве пользовательского интерфейса; блок Octoklipper также обеспечивает различные специальные свойства Klipper, но Octoprint отбирает у Klipper вычислительную мощность, таким образом. Следует отметить, что он также потребляет ресурсы Raspberry Pi и может привести к сбою G-Code. По этим причинам для Klipper, таких как Fluidd и Mainsail, были разработаны специальные предпочтительные пользовательские интерфейсы, включающие элементы управления браузером, подробную информацию о печати, богатый выбор настроек и поддержку камеры.

Пользовательские интерфейсы подключены через интерфейс API, который позволяет Klipper общаться и работать на той же материальной платформе, что и Raspberry Pi. Все это можно установить вручную с помощью Kiauh или как часть образа Raspberry PI, описанного в предыдущем разделе.

MoonRaker также предоставляет инструменты для интеграции других добавок с Klipper. Программа Obiko, упомянутая выше, является необязательной. Еще одной полезной программой является KlipperScreen, которая взаимодействует непосредственно с Klipper через интерфейс сенсорного экрана, а не через браузер; поддерживаются почти все сенсорные экраны, которые могут быть подключены к Raspberry Pi.

Функции.

Результаты с использованием функции гашения вибраций (справа)

На базовом уровне Marlin и Klipper предлагают схожую функциональность, но Klipper обладает уникальными и расширенными возможностями.

Кинематика и анализ; Klipper использует более сложные алгоритмы позиционирования и может достичь большей детализации; может принимать больше мер в секунду, чем Marlin; Marlin может благоприятно влиять на качество и скорость печати; Klipper эффективнее Marlin с точки зрения качества и скорости печати.

Линейное продвижение/давление за счет давления. Marlin имеет функцию линейного продвижения, которая обеспечивает более точный контроль мощности расплава и позволяет выравнивать более острые углы. Версия этой функции в Klipper называется «Плавное продвижение по давлению». Klipper имеет более простой и точный метод, но усовершенствованные алгоритмы улучшают производительность. Недостатком является то, что функция Pressure Advance не совместима с другими функциями, такими как инертная укладка расплавов.

Амортизация вибрации.Klipper имеет функцию настройки входа, которая может компенсировать вибрацию головы, вызывающую «кольца» на поверхности продукта. Это происходит автоматически с помощью акселерометра, установленного на тележке 3D-принтера. Эта функция обеспечивает высокую скорость печати без потери качества.

Поддержка нескольких контроллеров.Klipper может работать с несколькими контроллерами одновременно. Это полезно, когда необходимо установить дополнительные рулевые двигатели или периферийные устройства за пределами возможностей одной платы; Klipper также может использовать сам Raspberry Pi в качестве контроллера для поддержки дополнительных устройств через интерфейс ввода/вывода GPIO (GPIO). а также использовать саму Raspberry Pi в качестве контроллера для поддержки дополнительных устройств через интерфейс ввода/вывода GPIO (GPIO).

Существуют и другие функциональные различия между двумя Marlin и Klipper. Например, Marlin поддерживает большой набор разновидностей G. кода. Обе прошивки Они растут агрессивно, но у разработчиков разные подходы.

Что мы в итоге имеем

Marlin 2.1 и более поздние версии на 32-битных платах обеспечивают достаточную вычислительную мощность для большинства 3D-принтеров. Пользователи могут рассчитывать на огромную накопленную базу знаний, простоту установки и настройки и достаточную функциональность, особенно при использовании в сочетании с Octoprint. Большинство производителей по-прежнему предпочитают устанавливать Marlin на свое оборудование, поскольку это проверенное временем решение.

Klipper сложнее в установке и настройке, но это компенсируется простыми изменениями конфигурации; Klipper также поддерживает некоторые уникальные функции, например, способность поддерживать качество при высокой скорости печати. Совместимость с различными материалами относительно ограничена по сравнению с Merlin, но увеличивается.