3D打印机制作资料教程分享

只看该作者 · 2021-1-19 20:32

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首先介绍下Marlin固件：

固件配置都在Configuration.h 中
Marlin固件的配置主要包含以下几个方面：

基本配置

Marlin固件的配置文件在Configuration.h中
Marlin固件的配置主要包含以下几个方面：
- 通讯波特率
- 主板类型，所使用的主板类型
- 温度传感器类型，包括挤出头温度传感器和加热床的温度传感器
- 温度配置，包括喷头温度和加热床温度
- PID 温控参数，包括喷头温度控制和加热床温度控制
- 限位开关
- 4 个轴步进电机方向
- X/Y/Z 三个坐标轴的初始位置
- 打印机运动范围
- 自动调平
- 运动速度
- 各轴运动分辨率
- 脱机控制器

一、串口介绍

电脑和打印机通过串口进行通讯，要定义好端口和波特率，在此定义的是 3D 打印主板的端口和波特率，端口号使用默认的 0 就可以了。Marlin 固件默认的波特率是 250000，也可以修改为其他值，比如 115200，这是标准的 ANSI 波特率值。

#define SERIAL_PORT0
#define BAUDRATE 250000二、主板类型介绍

Marlin 固件支持非常多种类的 3D 打印机主板，比如常见的RAMPS1.3/1.4、Melzi、Printrboard、Ultimainboard、Sanguinololu 等控制板。需要注意的是不同主板使用不同的引脚和数量，如果该定义和 Arduino IDE 中使用的主板不一致，肯定会导致编译不通过。笔者使用的是 RAMPS1.4 并且 D8、D9、D10 控制的是一个喷头加热、一个加热床加热和一个风扇输出，因此定义为 33。

  #ifndef MOTHERBOARD
  #define MOTHERBOARD 33
  #endif三、电源介绍

电源有两种类型可以选择：

1 表示开关电源
2 表示 X-Box 360 203 伏电源
一般都使用的是开关电源，因此定义为 1。

#define EXTRUDERS1
#define POWER_SUPPLY1四、温度传感器介绍

定义温度传感器类型，包括每个喷头使用的温度传感器（如果是多喷头）和加热床的温度传感器类型，常用的温度传感器有电热偶和热敏电阻两大类，热敏电阻又分为很多种。目前的 3D 打印机主要用的是热敏电阻，具体是哪种热敏电阻需要自己判断或询问卖家，不出意外的话，都是 100k ntc 热敏电阻，即 1。根据注释，1 要求 4.7k 的上拉电阻，而根据 RepRap wiki，几乎所有的 3D 打印机都使用了 4.7K 的热敏电阻上拉电阻。笔者观察了几种电路板的电路图，发现都使用了 4.7K 的上拉电阻，如图一所示。

图一 4.7K 上拉电阻

本人打印机为单喷头，因此第一个喷头的温度传感器配置为 1，其他配置为 0（0 表示没有使用），加热床的温度传感器也配置为 1。

  #define TEMP_SENSOR_0 1
  #define TEMP_SENSOR_1 0
  #define TEMP_SENSOR_2 0
  #define TEMP_SENSOR_BED 1

五、温度配置

下面是温度检测的一些配置，包括双喷头温度差，M109 检测配置，安全温度配置。首先下面这个宏定义配置双喷头温差最大值，如果温度超过这个数值，那么打印机会终止工作，因此对于双喷头打印机玩家来说，这个参数需要注意。

#define MAX_REDUNDANT_TEMP_SENSOR_DIFF 10

下面这是配置 M109 指令完成的指标，我们知道，M109 指令设定喷头温度并等待，那么等待到什么时候呢？下面这三个参数控制这个时间。第一个参数表示温度“接近”目标温度必须持续 10 秒才算加热完成，第二个参数表示和目标温度相差不超过 3°为“接近”，第三个参数表示从温度与目标温度相差不超过 1 度开始计时，从此刻开始，温度和目标温度持续接近 10 秒钟，则完成加热。

  #define TEMP_RESIDENCY_TIME 10
  #define TEMP_HYSTERESIS 3
  #define TEMP_WINDOW 1

下面是配置安全温度范围的下限和上限，包括各个喷头和加热床。如果温度超过下限，那么打印机会抛出 MINTEMP 的错误并终止工作，如果超过上限，那么打印机抛出 MAXTEMP 的错误并终止工作。Marlin 用这种方式保护 3D 打印机。下面的配置最小温度都是 5°，喷头的最大温度为 275°，热床的最大温度为 150°。

  #define HEATER_0_MINTEMP 5
  #define HEATER_1_MINTEMP 5
  #define HEATER_2_MINTEMP 5
  #define BED_MINTEMP 5
  #define HEATER_0_MAXTEMP 275
  #define HEATER_1_MAXTEMP 275
  #define HEATER_2_MAXTEMP 275
  #define BED_MAXTEMP 150

如果希望 M105 指令在报告温度的时候，也报告喷头和加热床的功率，则可以将下面两句的前面的”//”去掉。具体的功率数值需要自己计算得到。

#define EXTRUDER_WATTS (12.0*12.0/6.7)
#define BED_WATTS (12.0*12.0/1.1)六、PID温度配置

PID温控配置，PID参数设置，需要根据系统情况设置，可以通过 M303 代码调用PID_autotune函数获得基本PID参数，然后参照修改下面的DEFAULT_Kp、DEFAULT_Ki、DEFAULT_Kd，例如：M303 E0 C8 S190，表示获取打印头0（第一个打印头）、目标温度190度、循环调用PID_autotune8次后的相应的PID参数。系统自动生成的PID参数相当不错，本人认为可以使用默认，这里就不多介绍。

七、挤出机介绍

下边这两个宏是用来保护打印机不发生自燃的，例如热敏电阻或者温度传感器失效了或者坏了，打印机就没有办法感知真实的温度，就会一直加热，很容易导致自燃。

#define THERMAL_PROTECTION_HOTENDS
#define THERMAL_PROTECTION_HOTENDS八、打印机机械设置

这三个配置是给CoreXY、CoreXZ、CoreYZ机型用的，不用管理。

  #define COREXY
  #define COREXY
  #define COREYZ

这个是给东芝的步进电机使用的宏。

#define CONFIG_STEPPERS_TOSHIBA

限位开关设置：

一般打印机都会为每个轴配一个限位开关，有的每个轴支持两个用来限定每个轴上最大的活动范围，我只用了3个，用来限定打印机归零的位置，最大活动范围通过上位机软件或者后边的行程来配置。

  #define USE_XMIN_PLUG
  #define USE_YMIN_PLUG
  #define USE_ZMIN_PLUG
  //#define USE_XMAX_PLUG
  //#define USE_YMAX_PLUG
  //#define USE_ZMAX_PLUG

限位开关的上拉电阻配置，感觉用上拉电阻要好一些，所以保持默认开启

  #define ENDSTOPPULLUPS
  #if DISABLED(ENDSTOPPULLUPS)
// fine endstop settings: Individual pullups. will be ignored if ENDSTOPPULLUPS is defined
//#define ENDSTOPPULLUP_XMAX
//#define ENDSTOPPULLUP_YMAX
//#define ENDSTOPPULLUP_ZMAX
//#define ENDSTOPPULLUP_XMIN
//#define ENDSTOPPULLUP_YMIN
//#define ENDSTOPPULLUP_ZMIN
//#define ENDSTOPPULLUP_ZMIN_PROBE
  #endif