Управляйте своим 3D-принтером из любого места, используя Raspberry Pi в качестве контроллера 3D-принтера. Узнайте, как настроить OctoPrint и приступайте к работе!
Микрокомпьютер Raspberry Pi 5 На борту Raspberry Pi 5 уже есть четыре порта USB, беспроводные интерфейсы Wi-Fi/Bluetooth и полноценный гигабитный Ethernet, чтобы сразу приступить к работе.
Плата управления 3D-принтера (также известная как материнская плата) — это «мозг» принтера. Она управляет аппаратным обеспечением, таким как вентиляторы, шаговые двигатели, драйверы, нагреватели и термисторы, используя инструкции, интерпретируемые из G-кода встроенной прошивкой. Плата управления 3D-принтером специально разработана для этой цели, и, хотя существуют варианты вроде PandaPi для управления 3D-принтером с помощью другой платы, большинство пользователей предпочитают использовать специализированную плату.
Raspberry Pi — это маленькие, недорогие одноплатные компьютеры (SBC), которые можно использовать для многих целей, в отличие от платы управления 3D-принтером. Некоторые варианты использования Pi включают веб-серверы, аудиоплееры, эмуляторы игровых консолей и даже ноутбуки (хотя это будет полезно только для нетребовательных задач, таких как просмотр веб-страниц).
Одно из распространенных применений Raspberry Pi в 3D-печати — это дополнительная плата для запуска такого программного обеспечения, как OctoPrint. OctoPrint имеет множество преимуществ, включая возможность удаленного управления и мониторинга вашего принтера. Если у вас еще нет этой программы, скачать ее и ознакомиться с руководством по настройке можно на сайте OctoPrint.
В этой статье мы рассмотрим программные и аппаратные требования для запуска OctoPrint на Raspberry Pi, а также дадим общий обзор процесса установки. Но сначала давайте рассмотрим преимущества сочетания полезности OctoPrint и мощности Pi.
Почему OctoPrint
Возможно, лучшая причина использовать OctoPrint — это возможность наблюдать за печатью в реальном времени; подключите веб-камеру и включите прямую трансляцию печати, как она происходит. По умолчанию потоковая передача и управление доступны только в локальной сети, но простой плагин позволяет просматривать поток и управлять принтером из любой точки мира! Вы также можете анализировать G-код и следить за приблизительным расположением печатающей головки в процессе создания детали. (Конечно, здесь мы должны сказать, что не рекомендуется оставлять работающий принтер без присмотра).
Еще одна веская причина использовать OctoPrint — это простота отправки файлов на принтер (или принтеры) с компьютера, на котором установлена программа для нарезки. Например в Cura есть возможность прямого подключения и печати одним щелчком мыши. Однако если у вас нет интеграции с OctoPrint, G-код можно загрузить в OctoPrint через веб-браузер.
Плагины
OctoPrint может получить еще больше преимуществ благодаря дополнительным плагинам. Один из таких плагинов — Obico (бывший The Spaghetti Detective), который также является приложением. Этот плагин использует камеру, чтобы следить за печатью и с помощью искусственного интеллекта проверяет, не начинает ли печать сбоить. Его можно настроить так, чтобы он приостанавливал печать или просто уведомлял пользователя о возникших проблемах.
Если в принтере настроено автоматическое выравнивание стола, можно использовать плагин Bed Level Visualizer, чтобы максимально приблизить стол к идеальному уровню. Этот плагин измеряет стол и создает ее 3D-представление, которое затем можно использовать, чтобы сделать стол еще ровнее.
Существует огромное количество плагинов, которые улучшат вашу печать, поэтому стоит заглянуть в менеджер плагинов в настройках OctoPrint (или на сайт репозитория плагинов OctoPrint), чтобы узнать, что еще возможно.
Что вам понадобится
Для настройки OctoPrint нам понадобится следующее оборудование:
Оборудование
Согласно OctoPrint, вам лучше использовать Raspberry Pi Zero 2, 3B, 3B+ или 4B. Если вы используете более старую модель, существует повышенный риск появления артефактов при печати, а также увеличится время загрузки, особенно если вы планируете использовать дополнительные плагины или веб-камеру.
Помимо выбранного вами Pi, вам понадобится USB-кабель для подключения платы к принтеру, карта памяти MicroSD (не менее 8 Гб или даже больше, если вы планируете записывать таймлапсы), а также блок питания 5 В или преобразователь для питания Pi от принтера напрямую. Вот несколько советов:
- USB-кабель: Мы рекомендуем закрыть контакт 5 В на USB-кабеле изолентой, чтобы Raspberry Pi не подавал питание на плату управления принтера. Этот простой хак поможет предотвратить такие проблемы, как предупреждения о пониженном напряжении и нестабильный Wi-Fi, что особенно часто встречается на Ender 3 Pro с 8-битной платой.
- Источник питания 5 В: Может показаться заманчивым взять доступное (более дешевое) зарядное устройство для телефона, но зачастую они не могут обеспечить достаточный ток для питания Raspberry Pis. Лучше всего использовать качественный адаптер питания, рассчитанный не менее чем на 3 А — официальный адаптер от Raspberry Pi Foundation является хорошим выбором. Кроме того, не забудьте соединить его с таким же качественным USB-кабелем, чтобы обеспечить достаточное питание.
- Преобразователь: приобретите преобразователь, рассчитанный как минимум на 3 А, и используйте его для понижения напряжения 24 В вашего принтера (или 12 В, если у вас старый принтер) до безопасных 5 В для питания Raspberry Pi.
Теперь давайте рассмотрим программную часть OctoPrint.
Программное обеспечение
Самый простой способ прошить OctoPrint на Raspberry Pi — использовать официальный Raspberry Pi Imager, в котором уже есть изображение OctoPi в разделе 3D-печати. Все, что вам нужно сделать, это вставить карту памяти в компьютер, открыть Raspberry Pi Imager, выбрать OctoPi и позволить ему сделать всю остальную работу.
Если же вы хотите загрузить изображение и прошить его самостоятельно, вы также можете использовать balenaEtcher. В этом случае вам нужно будет сначала скачать образ OctoPi, а затем с помощью balenaEtcher записать его на карту памяти для Raspberry Pi.
После того как вы прошили OctoPi на карту памяти, все, что вам нужно сделать, это подключить ее к Raspberry Pi и загрузить его. OctoPrint должен сразу же запуститься.
Установка
Ниже описаны основные шаги по настройке OctoPrint на Raspberry Pi. Более подробное руководство вы найдете в нашей статье Настройка OctoPrint: Как установить OctoPi на Raspberry Pi.
- Скачайте прошивку и программные инструменты с соответствующих сайтов.
- Запишите прошивку на SD-карту.
- (Этот шаг можно пропустить, если вы будете использовать сетевой кабель). Завершите настройку Wi-Fi. Введите SSID и пароль сети в файл «octopi-wpa-supplicant.txt» на SD-карте. Обратите внимание, что для Windows следует использовать Notepad++, а для Windows и Mac — Atom или Visual Studio Code.
- Вставьте MicroSD в Pi.
- Загрузите (подайте питание) Pi.
- Войдите в систему Pi через SSH.
- Установите имя пользователя и пароль.
- Подключитесь к принтеру.
- Войдите в систему через веб-браузер.
- Загрузите модель и печатайте!
Альтернативы
Существует несколько поколений Raspberry Pi, аппаратная часть которых обновлялась с каждым последующим выпуском и в итоге появилась мощная Raspberry Pi 5. Pi 5 пока не поддерживается OctoPrint (официально). Однако, если вы действительно хотите (неофициально) использовать его, эта информация может вам помочь.
Существуют и другие SBC с аналогичными возможностями, например Orange Pi Pc Plus, Banana Pi M3, Rock Pi 4, Asus Tinker Board, Jetson Nano и другие.
Существует также ряд альтернатив OctoPrint, на которые стоит обратить внимание. Некоторые из этих программ могут быть запущены на Raspberry Pi, но некоторые — нет, поэтому при покупке оборудования нужно будет дважды проверить.
Кроме того, для Raspberry Pi доступно множество вариантов операционных систем (ОС), наиболее популярной из которых является Raspberry Pi OS (ранее известная как Raspbian). Обратите внимание, что загруженная операционная система называется образом.
Хотя большинство пользователей запускают OctoPrint на Raspberry Pi, его можно запустить в любом месте, если установить Python 2.7 или 3.7+ — будь то Linux, MacOS или Windows.
Так что, если у вас есть свободный настольный компьютер или ноутбук, вы можете даже подключить его к принтеру и запустить OctoPrint на нем. Только не забудьте отключить автоматическое обновление и спящий режим. Мы не рекомендуем использовать для OctoPrint ваш основной компьютер, поскольку запуск других программ может помешать настройке.
Поддержка сообщества
С добавлением Raspberry Pi становится гораздо проще следить за ходом работы принтера, передавать файлы и даже создавать таймлапс печати. Кроме того, существует множество плагинов, которые могут добавить функциональности в зависимости от ваших требований. В целом, это достойное обновление для вашей системы 3D-печати.
Хотя существуют и другие варианты аппаратного и программного обеспечения, сочетание OctoPrint и Raspberry Pi используется очень часто. Это преимущество, потому что если у вас возникнут проблемы, скорее всего, найдется кто-то, кто уже сталкивался с подобной проблемой и решил ее.
Более подробные руководства по настройке и установке OctoPrint можно легко найти в Интернете, а онлайн-сообщество OctoPrint является очень полезным ресурсом. Кроме того, ниже приведены некоторые полезные руководства:
- Chris’s Basement: Простое и понятное видео по настройке OctoPrint на Raspberry Pi с помощью программы PuTTY.
- Raspberry Pi Blog: Подробное письменное руководство по настройке OctoPrint на Raspberry Pi, включая скриншоты.
- Teaching Tech: Еще одно полезное видео, объясняющее, как настроить Octolapse, способ съемки таймлапсов, в которых отпечаток поднимается на столе.
