Установка klipper на планшет

Обновлено: 04.07.2024

Klipper - это очень мощное дополнение к прошивке для большинства 3D-принтеров.

Прежде чем перейти к Klipper-у, сначала важно понять вычислительную технологию, обычно используемую в настольных 3D-принтерах. Наиболее распространенные конфигурации включают плату микроконтроллера, такую как Arduino, Duet или другую модель. Эти устройства напрямую соединяются с шаговыми двигателями, которые приводят в движение систему перемещения, с нагревателями и другими элементами системы.

Эти микроконтроллеры используют прошивку, которая представляет собой просто программное обеспечение, работающее на этих встроенных микроконтроллерах. Из нескольких широко используемых стандартных версий прошивки, пожалуй, самой популярной на сегодняшний день является Marlin.

Проблема в том, что платы микроконтроллеров обычно не обладают достаточной мощностью для того, что от них требуется. У них недостаточно мощности, потому что это наименее дорогие платы, которые можно найти для данной конфигурации. Это позволяет производителю поддерживать низкую цену машины, и при этом она по-прежнему работает с приемлемым уровнем производительности.

Однако есть много желающих развивать свое оборудование дальше. В частности, желательны два аспекта:

Более быстрая скорость печати
Лучшее качество печати

Часто они связаны между собой: если вы печатаете слишком быстро, качество страдает. Если вы печатаете медленнее, печать получается лучше, но за счёт времени.

Klipper может предложить решение этих проблем, представив новые возможности. Их проект объясняет:

«Klipper - это прошивка для 3D-принтера. Он сочетает в себе мощность универсального компьютера с одним или несколькими микроконтроллерами».

Они добавляют гораздо более мощный компьютер общего назначения, который будет располагаться поверх микроконтроллеров и обеспечивать большую вычислительную мощность. Эту емкость можно использовать как для увеличения скорости, так и для поддержания или даже повышения качества печати.

Основная особенность Klipper заключается в том, что он берет на себя бремя вычисления шагового двигателя, которое в противном случае ложилось бы на плату микроконтроллера малой емкости. Klipper использует всю свою мощность для вычисления шагов принтера и просто передает полученные инструкции микроконтроллеру для выполнения.

Но есть еще одна проблема: когда вы так быстро поворачиваете инструмент, придётся преодолеть большой импульс. Этим же занимается и Клиппер. Они объясняют:

«Каждое шаговое событие планируется с точностью до 25 микросекунд или быстрее. Программное обеспечение не использует кинематические оценки (такие как алгоритм Брезенхема) - вместо этого оно вычисляет точное время шага на основе физики ускорения и физики кинематики машины. Более точное шаговое движение обеспечивает более тихую и стабильную работу принтера».

Klipper использует возможности обработки для других функций, одна из которых называется «Smooth Pressure Advance». Это расширенное вычисление для учета потока давления жидкости в горячем конце экструдера.

Как вы могли догадаться, простой запуск и остановка экструдера не означает точной остановки и начала экструзии. Когда экструдер проталкивает нить в горячий конец, давление постепенно повышается, пока не достигнет критической точки, а затем поток начинает вытекать из сопла. Точно так же, когда двигатель экструдера останавливает давление в горячем конце, а, следовательно, и в сопле, не останавливается сразу.

Функция Smooth Pressure Advance выполняет расширенные вычисления для управления этими эффектами. Другими словами, экструзии должны начинаться и останавливаться именно тогда, когда они должны. Это должно обеспечить меньше зазоров и пятен на отпечатках, а также значительно уменьшить растягивание слизи из сопла.

Еще одна интересная особенность - «Формирование входного сигнала», в котором устранен «звон». Звон возникает в виде повторяющихся волн на углах предметов. Рисунок отражает вибрации, возникающие при резком изменении направления печатной головки.

Звук ухудшает качество поверхности, но его можно уменьшить или устранить с помощью Input Shaping, который снова использует вычислительную мощность для вычисления инструкций траектории инструмента, избегая эффектов звона.

Klipper предлагает множество других функций, которые вы можете увидеть на их странице «Возможности».

Klipper доступен бесплатно через GitHub и может быть установлен с помощью OctoPrint. Обратите внимание: если вы используете OctoPrint, у вас, вероятно, есть все дополнительное оборудование для обработки, готовое к работе.

Концепция Klipper кажется настолько мощной, что мне интересно, почему все больше производителей 3D-принтеров не пользуются ею. Можно было бы настроить конструкцию машин так, чтобы легче было приспособить дополнительную вычислительную мощность этого типа, или даже включить «опцию Klipper» для тех, кто желает выйти за рамки возможного.

Установка прошивки Klipper. Обращаем Ваше внимание, что установка самого Linux, как и его детальная настройка не входит в объемы данной статьи. Детальные руководства по установке Linux на Вашу систему поможет найти Яндекс, Google или Bing.

Содержание

Для использования программного комплекса Klipper, Вам потребуется:

Компьютер, с процессором не менее 1Ггц, 512 мб оперативной памяти, а так же один свободный USB порт.
8 гб свободного места на диске или другом энергонезависимом носителе, например флешка.

Под это требования подходят почти все одноплатные компьютеры семейства Raspberry Pi, Orange Pi, Banana Pi, Khadas Vim3, Radxa, старые ноутбуки, iMac mini и многое многое другое. В рамках данной статьи будут рассматриваться только одноплатные компьютеры семейства Raspberry Pi а именно:

Raspberry Pi Zero W
Raspberry Pi 3b+
Raspberry Pi 4b

Одноплатный компьютер семейства Orange Pi

А так же установка на х86 совместимый компьютер

Установка на другие устройства принципиально не отличается от устройств рассмотренных ниже, но если Вы устанавливаете Linux в первый раз , то настоятельно рекомендуется использование одноплатных компьютеров семейства Raspberry Pi 3b+/4b. Лучше сразу потратить чуть больше денег на беспроблемный одноплатный компьютер, чем потратить кучу времени на то, чтобы заставить его правильно работать. Но этот выбор делает каждый из Вас самостоятельно.

Среди программного обеспечения потребуется (данные программы рекомендуются, но возможно Вы сможете заменить их аналогами)

для Windows:
1. Текстовый редактор (например Notepadd++ или VSCode), ни в коем случае не надо пользоваться стандартным Блокнотом или WordPad! Так как спец символы разметки (пробел, табуляция, конец строки и тп.) обрабатываются по разному для операционных систем Windows и Linux.
2. Программа для создания загрузочных дисков (например Rufus)
3. Программа для подключения по SSH (например putty)
4. Программа для копирования файлов по FTP (например WinSCP)
1. Текстовый редактор VSCode
2. Программа для создания загрузочных дисков BalenaEtcher или Raspberry Pi Imager для заливки образа на SD-карту
3. И стандартный набор консольных утилит ssh и scp для копирования файлов.
Установка данного образа возможна ТОЛЬКО на одноплатных компьютерах семейства Raspberry Pi

Перед установкой образа, его необходимо скачать с сайта Raspberry Pi OS образ прошивки Raspberry Pi OS Lite, либо запустить Raspberry Pi Imager и выбрать в программе этот образ, который она скачает и зальет на карточку сама.

Данный образ содержит в себе минимально необходимый пакет программного обеспечения для запуска операционной системы Linux, его в последствии необходимо будет вносить дополнительные настройки, а так же устанавливать дополнительные пакеты.

Установка данного образа возможна на почти все одноплатные компьютеры семейств Raspberry Pi, Orange Pi, Khadas и другие.

Перед установкой образа, его необходимо скачать с сайта Armbian OS На примере Orange Pi Zero 2 Выбираем Buster на ядре 4.9

Данный образ содержит в себе минимально необходимый пакет программного обеспечения для запуска операционной системы Linux, его в последствии необходимо будет вносить дополнительные настройки, а так же устанавливать дополнительные пакеты.

Установка данного образа возможна ТОЛЬКО на одноплатных компьютерах семейства Raspberry Pi. Данный образ является предсконфигурированным образом, в нем УЖЕ установлен Klipper, Moonracker, Fluidd. Таким образом данный образ позволяет начать пользоваться Klipper'ом максимально быстро. Но как и у всех решений, данное имеет свои нюансы: версия программного обеспечения на нем актуальна на дату формирования образа. Вы вполне можете получить неработоспособную сборку с используемым принтером или отдельными частями конфигурационного файла, так как поддержка принтера или новых возможностей Klipper вышла позже. Даже для данной сборки рекомендуется использование инструмента KIAUH.

Скачиваем актуальную версию образа FluiddPi

Ставим MicroSD в кардридер и подключаем его к компьютеру.

Запускаем Rufus В графе Устройство выбираем MicroSD. Потом нажимаем на кнопку ВЫБРАТЬ и выбираем скаченный ранее образ. Нажимаем кнопку СТАРТ и ждем пока завершится процесс.

По окончанию процесса записи образа на MicroSD в проводнике появится новый раздел Boot.
- При установке образа Raspbian необходимо выполнить следующие действия:
В типовом для большинства случаев, подключение будет производиться по сети WiFi c использованием пароля. Создаем текстовый файл wpa_supplicant.conf в появившемся разделе Boot и открываем его текстовым редактором Notepad++, и вносим в него следующую информацию:

Для примера WiFi сеть будет называться: Klippernet, пароль: SecretPassw0rd2021 - тогда файл конфигурации будет выглядеть следующим образом:

Кроме того, так же в разделе Boot необходимо создать пустой файл с именем ssh, обращаю внимание что у него не должно быть никакого расширения. Данное файл в этом разделе сообщает системе Raspbian что при загрузке необходимо активировать и запустить SSH Server.
- При установке сборки FluiddPi в данном разделе нас интересует файл fluiddpi-wpa-supplicant.txt.
В типовом для большинства случаев, подключение будет производиться по сети WiFi c использованием пароля. Открываем данный файл с помощью Notepad++ (Открытие данного файла программами Word, Wordpad и им подобными приведет к повреждению файла настроек). В данном файле нас интересуют строки:

Для примера WiFi сеть будет называться: Klippernet, пароль: SecretPassw0rd2021 - тогда файл конфигурации будет выглядеть следующим образом
- При установке образа Armbian необходимо выполнить следующие действия:
После вышеописанных действий отключаем подключенный MicroSD и вставляем его в одноплатный компьютер и включаем его. На этом установка образа системы завершена.

Для установки на прочие, а именно х86 совместимые устройства, рекомендуется выбрать Linux дистрибутив либо Debian, либо Ubuntu LTS.

На сайте Debian расположена достаточно подробная инструкция. Кроме того в разделе 6.4. Загрузка отсутствующих микропрограмм описан процесс загрузки драйверов для сетевых карт.

В процессе установки нужно обратить внимание на:
- Hostname - имя машины в сети;
- Domain name - имя домена, как правило пустое, а если вы не знаете что это, то и подавно пустое;
- Root password - Если поставить данное поле пустым, вы не сможете войти под ученой записью root в консоли, а только через обычного пользователя с использованием su, рекомендуется установить пароль;
- Username - имя пользователя под которым будете работать в дальнейшем (регистр имеет значение!);
При выборе пакетов, следует выбрать:
- SSH Server
- Standart system utilites
По окончанию установки, компьютер перезагрузится. В рамках данной статьи не будет разбираться установка и настройка сетевых интерфейсов, считаем что они работают сразу правильно, даже если они не работают.

На этом этап установки базовой системы Linux завершен.

sudo (Substitute User and do, дословно «подменить пользователя и выполнить») — программа для системного администрирования UNIX-систем, позволяющая делегировать те или иные привилегированные ресурсы пользователям с ведением протокола работы. Основная идея — дать пользователям как можно меньше прав, при этом достаточных для решения поставленных задач. Программа поставляется для большинства UNIX и UNIX-подобных операционных систем.

В большинстве случаев грамотная настройка sudo делает небезопасную работу от имени суперпользователя ненужной. Все действия оказываются выполнимы из-под аккаунта пользователя, которому разрешено использовать sudo без ограничений. Имеется возможность запрещать и разрешать определённым пользователям или группам выполнение конкретного набора программ, а также разрешить выполнение определённых программ без необходимости ввода своего пароля.

По умолчанию, команда sudo запрашивает пароль на каждый свой вызов, в случае если вы четко осознаете что вам такое поведение команды sudo избыточно, можно перевести ее в режим без запроса пароля, для этого выполняем следующую команду:

, в появившемся редакторе находим блок:

и приводим его к виду:

Обращаю Ваше внимание, что это изменение может нести потенциальные угрозы безопасности.

KIAUH - Klipper Installation And Update Helper - это утилита для автоматизации установки Klipper и других приложений. Ссылка на проект на GitHub

Подключаемся к компьютеру по SSH через putty. Для этого в поле Hostname указываем IP, в моем случае это 192.168.33.82, но данный ip адрес может отличаться для каждой из систем.

В процессе подключения у Вас запросят логин: pi и пароль: raspberry.

После успешного входа в систему, выполняем следующий набор команд для установки и запуска KIAUH:

Если после установки вы видите следующий текст (но у Вас при первом запуске все будет "Not installed!", за исключением пользователей FluiddPi):

Навигация по меню осуществляется цифрами, после ввода цифры необходимо подтвердить выбор клавишей Enter

Для установки работоспособной системы Вам потребуется по очереди установить Klipper, Moonraker и веб интерфейс Fluidd или Mainsail.

Уже установленные пакеты можно обновлять в ручном режиме, а именно через команду git pull Для примера обновим пакет klipper:

но не стоит забывать, что после обновления пакета необходимо так же выполнить скрипт установки этого пакета каждый раз после его обновления:

В данном случае выбран скрипт для установки на системы Debian.

Подключаемся к системе через SSH. Открываем файл конфигурации подготовленный для вашего принтера на странице Klipper

В моем случае это Creality Ender 3v2 - printer-creality-ender3-v2-2020.cfg. Скачиваем данный файл и переименовываем его в printer.cfg, а в дальнейшем данный файл будет размещен в

/klipper_config (полный путь /home/pi/klipper_config). Открываем данный файл Notepad++, нас интересует следующий блок:

В нем говорится что используется процессор STM32F103, загрузчик - 28KiB

Переходим обратно в pytty и выполняем следующие команды (команды можно копировать, в putty они вставляются Правой кнопкой мыши):

Micro-Controller architecture - выбираем STM32

Processor model - выбираем STM32F103

Bootloader offset - 28KiB bootloader

Убираем звездочку с "Use USB for communication" (для плат SKR Mini E3 звездочка должна стоять)

Нажимаем Q, сохраняя внесенные изменения и компилируем прошивку:

Если все прошло успешно, putty в консоли сообщит:

Это означает что прошивка скомпилировалась и находится в папке

/klipper/out/klipper.bin (полный путь к файлу: /home/pi/klipper/out/klipper.bin) Запускаем WinSCP, подключаемся к компьютеру, скачиваем данный файл, сохраняем его на MicroSD принтера и прошиваем принтер. Прошивка занимает около минуты.

По завершению прошивки подключаем принтер к RaspberryPi USB проводом, переходим в putty и выполняем команду:

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Захотелось мне установить что-то новое после Octoprint.

Вроде бы информация есть как установить Klipper на SKR 1.3, но этого мало. Нужно еще поставить Fluidd на Orange PI One. А здесь информации не очень много. И по тем крохам, которые есть, я собрал себе конфигурацию какую хотел.

Мои хотелки: Klipper плюс Fluidd. И еще необходимо что бы Orange PI One управлял SKR 1.3 не по USB, а по UART3, (можно выбрать UART1-UART3). Потому что на Orange PI One всего один полноценный USB, и туда я воткнул Wi-Fi свисток.

Этот пост я выкладываю больше для себя, чтобы не забыть, что делал. Не претендую на правильность всех моих действий. Но у меня заработало.

Как установить Armbian на Orange Pi One, я прочитал здесь.

При установке я создал пользователя klipper.

Купил разветвитель USB в никому не известном магазине.

Временно подключил его к Orange и в разветвитель клавиатуру с Wi-Fi свистком.

Так же подключил монитор к HDMI Orange.

Далее настройка. Нужно скачать Putty и WinSCP.

После того как создал пользователя klipper, подключился к Wi-Fi сети.

Вроде подключилось. Теперь можно отключать монитор, клавиатуру. Wi-Fi воткнул непосредственно в Orange.

Подключился к Orange через Putty.

И сделал так что бы sudo работало без пароля.

после строки %sudo ALL=(ALL:ALL) ALL добавил

Подключение UART3 к SKR 1.3. Здесь нужно три провода

bigtreetech skr v1.3

Я подключил 6 пин Orange к разъему GND SKR. 8 пин (TX3) Orange к разъему RX0 SKR. 10 пин (RX3) Orange к разъему TX0 SKR.

Дальше нужно заставить работать UART3.

Идем в System потом в Hardware и Пробелом ставим здездочку возле uart3.

Жмем Save потом Back. Соглашаемся на предложение перезагрузится.

sudo apt-get install zlib1g-dev libjpeg-dev

Затем устанвливал по очереди Klipper, Moonraker и Fluidd. Если ставить DWC2 то Moonraker не нужен.

На вопрос где делать конфиг файл клиппера я написал home/klipper.

Как этот скрипт устанавливает Klipper я не понял, но после нужно доустановить.

Делаем прошивку для SKR.

В моем случае поменять микроконтроллер и установить соединение не через USB, а через serial.

Также поставил галочку на самой верхней строке. И сохранил.

С помощью программы WinSCP подключился к Orange. В каталоге

/klipper/out/ забрал файл прошивки с расширением .bin, переименовал его в firmware. На флешку, и в SKR. Все перед этим выключив.

Если все нормально, то должен быть сразу Русский язык.

На верхней панели нажимаем Конфигурация

Редактируем файл printer.cfg

Пока все работает. Осталось разобраться c автовыключением.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Разрабатывая открытый проект 4-х экструдерного принтера Z-Bolt, мы столкнулись с проблемой выбора экрана для управления принтером. Из имеющихся экранов лишь решение от Duet Wifi умеет управлять более чем 2-мя экструдерами. Решение, мягко говоря, не бюджетное, да и интерфейс на любителя. Так что мы решили поискать альтернативный вариант с преферансом и куртизанками. Эта история о нем…

На просторах интернета существует масса информации о применении Octoprint. Чуть больше чем пол года назад и мы стали пользователями данного решения, сразу оценив его преимущества. Возможность управления принтером через веб-лицо, действительно трудно переоценить. У Octoprint множество плагинов, а главное для нас — Octoprint отлично управляется с количеством экструдеров, большим чем 2. Но оставалось решить еще один вопрос.

Многие любители Octoprint уверенно утверждают, что экран им больше не нужен от слова “совсем”, что это абсолютно лишняя часть принтера, которая им только мешает.

Однако я убежден, что есть и другая часть пользователей OctoPrint. У всех свои привычки и требования к повседневному использованию 3D принтера, и есть операции выполнять которые удобнее, имея экран:
- Замена филамента
- Калибровка уровня стола
- Запуск печати файла, который уже печатался раньше
- Включение преднагрева принтера
- Возможность увидеть статус печати
- …
Передо мной обозначилась цель найти/сделать/настроить экран для Octoprint, способный управлять более чем 2-мя экструдерами.

Погуглив немного я наткнулся на плагин TouchUI.

Первое впечатление было: вот оно — решение.

Я сразу установил плагин и открыл Octoprint c телефона. Интерфейс TouchUI тупил :/. Иногда кнопки нажимались нормально, иногда тормозили, а порой и вовсе не нажимались с первого раза. С подключенного экране TouchUI вел себя также плохо как и с телефона.

Параллельно было найдено другое решение.

Описание обнадеживало, в отличии от TouchUI, это самостоятельное приложение, запускающееся без браузера, а значит требовавшее значительно меньше вычислительных ресурсов.

Установка и настройка проблем не вызвали. Интерфейс действительно работал намного предсказуемее и отзывчивее.

Но и тут не всё оказалось гладко. Приложение регулярно зависало при начале печати. На github’е нашелся issue по этой ошибке, созданный почти год назад и активно обсуждаемый, но не закрытый.

Основная проблема оказалось в том, что автор приложения, судя по всему, утратил к нему интерес и на данный момент больше не развивает.

Поскольку, на мой взгляд, приложение написано достаточно хорошо и имеет потенциал, было решено сделать “hard-fork” и взяться за проект основательно.

Вот что у нас получилось:
- Подобраны оптимальные экраны для проекта
- Сделан “hard-fork” от Octoprint-TFT
- Пересмотрен взгляд на программно-аппаратную архитектуру принтера
- Создана своя тема для интерфейса Octoprint
Выборы экранов

Мы начала с экрана TFT 3.5, который, мягко говоря, не выдержал никакой критики. Углы обзора никакие, картинка блеклая. Поэтому было решено подобрать более качественное решение.

Главными критериями были:
- IPS матрица
- размер 4 — 5 дюйма
- емкостной экран (желательно)
- приемлемая цена
2. Вариант побогаче. 4.3’’ IPS емкостной Touchscreen

Оба экрана имеют разрешение 800х400. У обоих великолепная картинка, цветопередача и угол обзора. Главное их отличие — это емкостной touchscreen. К нему (как и ко всему хорошему) очень быстро привыкаешь и пользоваться им намного приятнее, чем резистивным. Тем не менее, экран с резистивным touchscreen’ом также вполне жизнеспособен.

Это Hard-Fork, детка!

Приложение было серьезно доработано. И почти перестало напоминать своего родителя. Поэтому (а также потому, что создатель Octoprint-TFT официально заморозил развитие своего детища) было принято решение сделать hard-fork и назвать новый проект Octoscreen.
- В первую очередь была полностью устранена проблема зависания экрана, которой страдал Octoprint-TFT.
- — Заметно изменился дизайн и компоновка:
Также есть подробная инструкция под экран 3.5, за что отдельное спасибо нашему соратнику Денису (@negativ72rus).

Пересмотр взглядов на программно-аппаратную архитектуру принтера или переобувание на ходу

Изначально мы планировали использовать Marlin в нашем многоэкструдерном принтере, однако в итоге выбор пал на Klipper. Причин несколько:

1. Одна из главных для нас, как разработчиков, причина — это его гибкость. Marlin и его “макаронный” код делают настоящим вызовом процесс внесения в него доработок, а тем более их дальнейшую поддержку.

Klipper в этом плане полная противоположность Marlin. Во-первых все конфигурирование Klipper вынесено из программного кода. Сам код хорошо структурирован. Но что самое важное, Klipper предусматривает модульность. Можно добавлять свою логику в прошивку, не внося изменение в ее ядро, и тем самым колоссально упрощать дальнейшую поддержку своего кода.

2. Всю настройку прошивки можно осуществляется прямо через web интерфейс OctoPrint. И при этом возможности настройки на много мощнее чем у Marlin или Smootheiware.

3. Как же тут не сказать о битах, за которыми в последнее время все гонятся )). Сама архитектура Klipper предполагает, что вычислительная нагрузка ложится на Raspberry PI. Функция платы управления MKS Gen L (в случае с принтерами Z-Bolt) остается в передаче сигналов к/от периферии (двигателям, сенсорам, нагревателям, элементам управления).

А ведь Raspberry Pi 3 Model B+ оснащен 64-х битным, 4-х ядерным чипом Broadcom BCM2837B0 A53 1.4GHz.

По сути Octoprint + Klipper, запущенные на Raspberry Pi + тот же MKS Gen L —
на порядок более функциональное и прогрессивное решение, чем Marlin, запущенный на каком-нибудь 32-х битном чипе.

Конфигурационные файлы для Klipper’а под принтеры Z-Bolt также можно найти тут.

Небольшой бонус напоследок!

Так же мы сделали свою тему для интерфейса Octoprint:

Шапку можно настроить нативным пунктом выбора цвета в разделе Appearance:

Инструкция как установить тему вы можете найти у нас на GitHub.

Пишите в комментариях, какие функции экрана вы считаете наиболее полезными и необходимыми к добавлению.

Читайте также: