【打印虎】RepRap Prusa i3 3D打印机软件安装图解教程 第二版

最近闲来无事,安装了一台RepRap Prusa i3。硬件很容易就安装好了,软件部分看起来比较麻烦,怎么搞呢?

第一步,开机

第一步当然是打开3D打印机了。对于很多Prusa来说,所谓的“打开”,就是把电源插在接线板上,这些简易版本的3D打印机并没有一个开关按钮。如何判断电源是否已经连接了呢?一个办法是观察打印挤出头上的风扇。这个风扇是常开的,所以只要电源连接好了,这个风扇就应该工作了,能够看到扇叶是转动的,而且多多少少会有些噪音。

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另一个方法就是观察电路板了,电路板上有一个LED,可以指示电路板是否已经接通电源。下图箭头指的就是Melzi电路板上的电源指示灯的位置。如果你用的是Arduino + RAMPS电路,Arduino MEGA 2560电路上也有相应的LED,就不给图了。但这个方法有一个缺陷,这个LED灯是否是亮的,除了电源是否插好之外,还取决于固件的版本和行为。有些固件即使在正常工作的状态下,这个LED也不会亮起来。因此,这个LED只能作为Prusa 3D打印机是否加电的一个参考,并不是决定性的标志。

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第二步,给Melzi安装USB驱动

这一节我们首先需要说明的是,不同的硬件,对应着不同的USB驱动程序。如果你的3D打印机使用了Melzi电路板(如上图所示,如果你的3D打印机电路板看起来不太像,那肯定不是Melzi了),那么你应该阅读这一节。如果你的3D打印机使用的是Arduino + RAMPS,那么直接按照下一节提到的方法就可以搞定USB驱动了。如果你使用3D打印机电路更加小众一些,不是这两者之一,那这里的方法只能供你参考,具体如何安装你的USB驱动只能找卖家或者自行百度搜索解决了。

另外,这里只介绍在最常见的64位Windows 7系统下的安装方法,以后有机会再介绍其他操作系统。

在安装驱动程序之前,要先把开机之后的3D打印机用USB线连上电脑。第一次用USB线把Melzi电路板的3D打印机和电脑之后,屏幕右下角会出现提示:

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Melzi电路板的USB接口,采用了FTDI公司的FT232R芯片。这款芯片现在已经得到了微软Windows 7操作系统的充分支持,不再需要用户手动安装驱动程序。用户需要做的,仅仅是把Windows电脑联网,打开Windows Update就可以了(缺省就是打开的)。

因为Windows需要从网络下载最新的驱动程序,因此这里需要等一会。驱动自动下载安装完成之后,Windows会提示

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这就代表Melzi的驱动程序完全安装好了。如果你已经不是第一次插入3D打印机,Windows就不会再这样提示了,而只有一个USB设备插入的音效。这种情况下,我们可能会想在Windows系统里面确认一下已经安装好的设备。要确认3D打印机已经连接好了,可以在开始菜单中,用鼠标右键单击“计算机”,再选择“管理”菜单。

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这时“计算机管理”窗口就打开了。单击“计算机管理”窗口左侧的“设备管理器”,再展开右侧的“端口(COM和LPT)”以及“通用串行总线控制器”两组。这时候3D打印机所提供的两个设备,一个是USB串口转换器(USB Serial Converter),另一个是串行口(USB Serial Port (COM3)),都已经安装好了设备驱动,如下图所示。

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如果两个设备都显示为正常,那就说明设备驱动程序安装成功啦。当然,根据具体环境的不同,USB Serial Port不一定会对应COM3,也可能是COM2,或者COM5,这都是有可能的。你需要记住你的USB Serial Port对应的COM口编号,后边还要多次用到的哦~

驱动安装好了,意味着电脑和Prusa之间的通信通道已经打开,它们随时可以对话了。对话的内容,当然是围绕着3D打印啦,比如电脑会通知Prusa,把打印头移动到某个特定的地方,或者现在开始加热挤出头,之类的。Prusa也会回答电脑的提问,比如加热板、挤出头现在的温度,等等啦。当然这些对话的内容是有严格的规范的,电脑和Prusa两边也必须同时了解这些规范。假如通信的两边对话的基础语言都不同,出错就在所难免了。你可能已经有所了解,这种电脑和3D打印机之间的语言,就是G-code。关于G-code的细节,不是我们这里的内容,未来我们会写专门的文章对此进行介绍,如果你对此有兴趣,可以关注打印虎原创文章。

刚才已经提到,Melzi电路的USB接口芯片,是FTDI公司出品的FT232R芯片。这种芯片应用十分广泛,也同时被很多小厂商山寨。2014年10月开始,很多使用Melzi以及其他用FT232R进行USB连接的设备用户都发现,自己的设备无法被Windows识别了。经过论坛上大家的讨论和分析,现在一个大家比较认可的说法,是微软和FTDI公司为了打击山寨盗版产品,修改了山寨FTDI USB芯片的USB产品识别代码(USB Product ID),这样设备就无法直接使用FDTI公司提供的驱动程序了。驱动安装不上,自然设备也无法被识别了。

如下图所示,如果你的Melzi插到电脑上之后是这样的,驱动程序没有被Windows自动安装好,在“设备管理器”中点开设备,“详细信息”面板,属性下拉菜单改为“硬件Id”,观察“值”列表,如果与图中所示相同,第一行是USB\VID_0403&PID_0000&REV_0600,那么恭喜你,你用的Melzi板子上焊的FT232R芯片就是山寨货了。

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为了解决这个问题,我们只好用手工安装的方式,安装一个改版的FTDI驱动。如果你需要这个驱动,可以从这里下载CDM_2.08.28_R.zip(打印虎本地下载百度云下载)。这个驱动也没有合法的数字签名,安装过程中Windows会弹出红色的警告框,如果你安装了360安装卫士之类的软件,还可能在安装过程中被杀死。唉,谁让这是山寨货呢,只好凑合了。安装的详细过程可以参考【打印虎】Melzi USB设备不能识别解决办法。这里就不详细介绍了。

第三步,给Prusa刷固件

看到这一步的标题,可能就人就有问题了。什么叫“固件”啊?看起来好神秘的样子。其实固件一点也不神秘,所谓“固件”,其实就是芯片里面的软件。相比于电脑里面的软件,芯片里面的软件修改起来更加麻烦,需要专门的工具才能做到,看起来是“固定”的,所以就得到了“固件”(Firmware)这个名字。

上面说了,电脑和Prusa两边的通信,必须精确地符合同一种规范,3D打印机才能有效的工作。保证两边符合同一种规范最好的方法,就是两边同时用已经被验证兼容的软件、固件版本。当前3D打印机发展比较快,可能过不了几个月,原来的规范就会被新版规范所代替,因此给Prusa刷固件,也就是升级,就成了一项必须的工作。

因为Prusa上可以操作的界面很有限(image008真的有可以操作的地方吗?),因此刷固件这件事,还得借助电脑才能完成。光有电脑还不行,还需要专门的软件工具,这个刷固件的工具就是Arduino软件环境了。这个软件环境的尺寸可不小,大约有52M。我下载使用的是最新稳定版本arduino-1.0.5-r2-windows.exe(打印虎本地下载百度云下载)。

下载完成之后,运行起来,安装界面是这样的。这里点“I Agree”按钮,接受Arduino的用户协议。

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如果你用的是Melzi,在上面一节已经安装好了驱动程序,则在选择安装组件的页面上,可以把Install USB driver的勾去掉,这样就不用安装Arduino自带的USB驱动了(这个USB驱动与Melzi是不兼容的,安装了也没有用)。但如果你用的是Arduino + RAMPS电路板的3D打印机,这里就是你的驱动的安装方法了,一定要打勾再继续哦。点Next继续。

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下面是选择安装路径

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我就在缺省的C盘安装了。这时候按下Install开始安装。安装到最后,出现这个窗口

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按下Close按钮,Arduino安装过程就全部完成了。这时,我们可以在桌面找到Arduino的图标,并双击打开它:

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Arduino软件运行起来的样子:

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话说Arduino其实是一大家子,Melzi只是个养子,不是亲生的就没有地位啊,想要给Melzi刷固件,光有Arduino环境还不够,还需要加一套与硬件相关的配置文件sanguino_melzi.zip(打印虎本地下载百度云下载)。

把zip文件下载下来,解压,拷贝到C:\Program Files (x86)\Arduino\hardware目录下,就是图中那个sanguino文件夹了。

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有个这套与硬件相关的配置文件,再重新启动Arduino,就能在Arduino的菜单里面看到一个新菜单项了。看到了菜单最下面的Melzi 1284p 16mhz了吗?就是它。别忘了选定它!如果你打开之后这个菜单项没有出现,说明前面一步做错了,回去再检查一下吧。

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刷固件工具Arduino准备好了之后,就该准备固件程序了。由于Prusa是完全开源的3D打印机,各种变种特别多,所以固件是否适合你的打印机,是一个比较麻烦的问题。这个问题打印虎已经写过两篇文章,【打印虎原创】Repetier-firmware深度配置图解教程专门介绍了一种常用固件Repetier firmware的配置,【打印虎原创】RepRap_Prusa_i3_3D打印机固件Marlin_firmware配置教程则介绍了另一种非常常见的固件Marlin。如果这两篇文章还不能满足你,请在网站上查找打印虎QQ并加我,如果需求量比较大我会尽快写教程满足大家。

不论哪种固件,下载、配置完成之后,会得到一个本地目录。我为了后面的文章方便,假设固件代码位于D:\PRUSAi3。现在,我们可以用刷固件工具Arduino打开它了。在Arduino的菜单上,选择File-Open…,在文件打开对话框中,把路径切换过去,双击进入PRUSAi3文件夹,往下拉滚动条,就能看到一个???.ino文件了。在这里,是PRUSAi3.ino文件,打开它。

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马上出现了一个新窗口,如图。这才是我们要的窗口。直接点Upload,也就是那个向右的箭头就可以了。

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实际上,在Upload之前需要先选择正确的COM端口。我的3D打印机连接在COM3上,你需要先确定你的3D打印机连接的端口号。如果你不记得了,参考上面的文章,回到设备管理器里面去看看应该就知道了。如图。

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COM端口选择好之后,点Upload按钮。注意右下角红圈里面的文字,Board设置和Serial Port设置这两项必须都正确才行。

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这一步需要的时间比较长,可能要等待一分钟左右,进度条消失的时候,如果你的结果跟我的一样,那说明Arduino刷固件成功了。否则,就是出问题了。比如这样:

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这是一个典型的出错的情况。说明COM端口指定错误,或者你的Prusa 3D打印机还没有连到电脑,需要检查一下先!

第四步,安装Repetier-Host软件

固件刷好之后,就意味着3D打印机已经完全准备好了。下面我们安装电脑端Windows上的控制软件Repetier-Host。安装文件是setupRepetierHost_1_0_6.exe(打印虎本地下载百度云下载)。需要说明的是,以下所有截图来自于Repetier-Host的上一个小版本1.0.5,由于这个软件升级比较频繁,这两个小版本之间界面上也没有什么差别,因此就不再重新截图了,请大家谅解。

下载完成之后,就可以开始安装了。先选择语言,好多种语言里面没有中文,只好选择英文了。(选择语言的这个地方有点诡异,这里没有中文的选择,但安装完成之后软件里面其实是有的,而且会自动与操作系统的语言做匹配,调整为中文界面)

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第一步简单介绍,按next进入下一步。

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第二步是许可条款,点“I accept the agreement”接受条款,按next进入下一步。

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选择安装的路径。我就在缺省路径上安装了。按下Next。

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选择需要安装的部件。缺省的选择包括主程序和两个切片器。保持缺省的状态就可以了。点Next继续。

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可以重新设定程序在开始菜单里面的名字。有这个必要吗?按下Next继续。

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是否在桌面上建立一个图标?建一个吧。点Next继续。

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正式安装前的信息总结。没问题就开始吧。点Install开始安装!

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很快安装就完成了,这时会看到

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点Finish就完成整个安装过程了。Repetier-Host会在安装完成之后自动启动。当然,以后你可以在桌面找到Repetier-Host的图标,鼠标双击启动它:

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第五步,Repetier-Host软件打印机设置

刚刚安装完成的Repetier-Host软件还不能直接使用,还需要根据具体情况进行配置。

首先是按下软件右上角的“打印机设置”按钮

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打印机设置对话框会弹出来:

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这个页面的关键,是画着红圈的几项。通讯端口,要选择为我们的3D打印机驱动安装时显示出的COM端口号。通讯波特率要设定在3D打印机固件使用的波特率上,对于Repetier-firmware来说缺省是115200,对于Marlin来说缺省是250000。连接时复位要选择“关闭”。

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切换到第二个面板打印机,关键点画着红圈的几个位置。一个是停机位,通常就设定在0, 0, 0处。然后是“任务中断结束后关闭加热床”,建议不打勾,也就是不关闭加热床。还有“任务中断结束后关闭电机”,建议打勾,方便手动操作步进电机进行调整。

这几个选项都不是特别关键的选项,不论设置为什么值,3D打印机都应该可以正常工作。

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第三个面板是加热挤出机(Extruder)。估计因为这个面板是新版本添加的内容,还没有来得及完整翻译,很多界面还是英文的。这个面板的关键是要设定挤出头的喷头直径。这是一个关键参数,要根据实际的情况设定好。

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第四个面板是打印机形状,也就是实际打印机的长宽高。根据打印机的实际情况设定就可以。我的打印机是200, 200, 180。

最后一个标签页“高级”通常用不上,所以到这里对打印机的配置就结束了。其中,最关键的还是第一个面板里面的内容。如果没填对,可能会造成电脑和3D打印机根本连接不上,所以一定要好好填写对。最后,按下“确定”按钮,完成整个设置过程。

第六步,手动控制测试

到这里为止,我们已经完成了所有的步骤!但要验证电脑和3D打印机是否确实连接到一起了,还需要简单测试一下。因为目标是检查电脑和3D打印机的连接是否成功,我们就不用打印复杂的3D模型了。这里我们介绍一下手动控制,用手动控制的方式进行这项测试。

回到Repetier-Host主界面,先按下左上角的连接按钮,等到按钮变绿,就代表连接已经成功了。这是还没有连接上的状态:

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这样就代表已经连接好了:

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然后把右侧窗口切换到“手动控制”面板,可以看到这样的界面。如果你屏幕不够大(像我一样),可能只能看到这个窗口的一部分,使用右侧滚动条上下滚动窗口即可。

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这个界面上,左上的箭头和小房子按钮,都是用来手动调整挤出头位置的。现在可以试一下,先按下标记X的小房子按钮,如果一切正常的话,你的3D打印机应该在X方向复位了。

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再按下+X箭头的第三格,鼠标在这一格上面的时候,四个箭头中间就会显示出10,代表这一次将向X正方向移动10mm距离。按下试试看。

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你可以再尝试按下其他按钮。我的打印机在每个方向上,负向都有轻触开关,步进电机不会越位,正向没有这样的硬件保护措施了,但我们之前在打印机设置里面填写的打印机形状,会在这里起作用。还记得吗?我的打印机是200mm x 200mm x 180mm的大小。这样,当你操作挤出头向X轴正向移动超过200mm时,Repetier-Host程序会自动忽略你的指令,不会超出这个预设的范围。

在这个界面上,还可以单独操作挤出头、加热床以及风扇等3D打印机部件,但这些都不是我们这个安装教程所关心的了。想要了解这些内容,可以看打印虎的另一篇教程,【打印虎】3D打印控制软件Repetier-Host使用基础图解教程 第二版,这里就不再继续深入了。只要你的打印机能连接上,基础的操作能够按照指令进行,就可以充分说明现在的连接是正常的了。

第七步,总结

经过一整套折腾,我的电脑和3D打印机终于快乐的生活在一起了。回顾一下,这里面需要的软件包包括:

文件名 描述
CDM_2.08.28_R.zip 山寨FTDI USB设备驱动程序
arduino-1.0.5-r2-windows.exe Arduino环境,刷固件工具包
sanguino_melzi.zip Arduino环境Melzi配置文件包
setupRepetierHost_1_0_5.exe 3D打印PC端控制软件Repetier-Host 1.0.5

所有的这些软件包,都可以在这里下载到(打印虎本地下载百度云下载)。

新买来的Prusa 3D打印机,仅仅是安装好,还不能直接开始进行3D打印。如果直接就开打,估计打出来的东西质量会很成问题。想得到高质量的打印结果,必须先对打印机进行校准。【打印虎】RepRap Prusa i3 3D打印机热床找平图解教程里面,详细讲解了校准方法,需要的话可以参考一下。祝大家玩机愉快~

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