【打印虎】RepRap Prusa i3 3D打印机Melzi专用LCD控制器使用指南.pdf

打印虎 RepRap Prusa i3 3D 打印机 Melzi 专用 LCD 控制器使用指南 对于 Prusa i3 3D 打印机的玩家来说 有一个比较常见的问题 就是 3D 打印机本身没有可 供用户交互的界面 必须通过 USB 连接 使用 PC 上的 Repetier host 或同类的 3D 打印 机控制软件 才能对 3D 打印机进行有效的控制 这对于起步阶段的玩家 打印一些小玩 意是没什么问题的 但是 当你需要打印高精度 大尺寸的 3D 打印作品时 问题就来 了 不论是提高精度 还是加大 3D 打印对象的尺寸 都意味着打印时间的大幅增加 这 样你的 PC 机就必须长时间开机 如果你用的是笔记本电脑 你的电脑也不能移动了 要 一直保持 USB 的连接状态 而且 万一因为 USB 线的质量不佳导致传输出现问题 对于 大型作品 在长达几十个小时的打印时间里 还是很可能出现的 你的作品就会功亏一 篑 令人抓狂 想解决这样的问题也不难 只要给 3D 打印机增加一个 LCD 液晶显示屏模块 就可以解决 在 3D 打印机上直接人机交互的问题 再配合上 SD 卡 我们就不再需要使用 USB 连接 完全可以依靠 3D 打印机自身完成所有的工作 同时 3D 打印的稳定性也会上一个台阶 市面上已经有一些这样的模块 不过打印虎针对 Melzi 主板做了一个更完善的方案 1 可以与 Melzi 主板完美配合使用 2 使用了大尺寸显示屏 同屏可以显示更多的信息 3 基于 Repetier firmware 0 91 固件 稳定可靠 4 完整的 容易理解的全中文用户界面 从以上几点可以看出 打印虎的 Melzi LCD 控制器方案还是有些特色的 下面我们先来看 看这个模块的外观 然后给大家详细讲解用户界面的使用方法 可以看出 这个模块的主体 是一块很大的 LCD 显示屏 下面有几个按钮 可以用来操 作 模块侧面有一个小开关 图中被挡住了 用来控制 LCD 背光 允许用户在夜间使用时 把蓝色灯光关闭 在 Melzi 启动过程中 LCD 上会显示出版权信息 在下方 有一个紧急停止 STOP 小 按键 这个按键的作用 是当 3D 打印机出现问题的时候 立即停止目前的动作 以便人 工干预 旁边的圆柱形元件 是一个蜂鸣器 当用户在界面上操作的时候 会以蜂鸣声提 示用户动作已经被响应 最右边的大旋转按钮 可以发出三个动作 分别是左旋 右旋和 点击 虽然只有三个简单的动作 但配以合理的菜单交互 可以允许用户在这个界面上进 行很多常用的操作 下面我们会主要讲解如何操作这个界面 在正式开始之前 先做个小广告 大家如果喜欢这款 Melzi 主板专用全中文界面 LCD 控制 器 可以到我们开在淘宝的打印虎小店看看 在淘宝中直接搜索 打印虎 LCD 也可以找到 它 第一节 主界面与主菜单第一节 主界面与主菜单 进入主界面之后 我们可以看到上图所示的内容 首先 左上角的格子里 是挤出头和热 床的当前温度 目标温度 向下的箭头图标代表挤出头 长方形图标代表热床 第二个格 子里面 是 XYZ 三个轴的当前位置 右上角的格子里面 是挤出头风扇的转速 这个转速 以一个百分比的形式显示在垂直的矩形条上 这其中 挤出头 热床以及风扇 如果在工作中 这里还会有对应的动画效果出现 大家 使用时可以观察到 下面的速度 是控制 3D 打印机 XYZ 轴运行速度的百分比 基础速度还是由 PC 端的控制 软件决定 但我们可以从 LCD 界面上随时设置这个速度的比例 可以是一个小于 100 的 数值 代表降速 也可以是一个大于 100 的数值 代表提速 最下面一行 有两项信息 左侧是当前 3D 打印机的状态指示 可以看出 目前的状态 是 打印机就绪 如果 3D 打印机发现问题 也会在这里进行提示 右侧的 缓存 0 代表 着目前有多少条指令在等待执行 在这个界面下 旋转输入按钮 这里左旋右旋都可以 可以得到第二个信息输出界面 这个界面的内容就很简单了 一共有两项统计信息 一项是打印时间 另一项是消耗耗 材 这些信息是从上一次用户清除 EEPROM 开始计算的 再次旋转输入按钮 就会回到主界面 在主界面上按下输入按钮 可以进入菜单系统 第 一级菜单项超过了一屏最多能够显示的 5 行 因此当用户旋转输入按钮时 会滚动显示出 更多的项目 如下图所示 可见 菜单项一共有八项 包括 返回 快速设置 步进电机位置 挤出机 风扇 速度 SD 卡 调试 以及 配置 第一个菜单项非常简单 再次点击就会返回到主界面上 这就不用多说了 当一个菜单项下面还有子菜单的时候 屏幕的最右侧会显示出一个向右的箭头 可以看 到 在主菜单中 除了返回功能之外 所有的菜单项都有下一级的子菜单 也就是说每个 菜单项都对应着一个功能组 而不是一个具体的功能 我们下面会逐一了解这些菜单项对 应的内容和用法 第二节 快速设置第二节 快速设置 进入快速设置菜单 可以看到其中是一组可以快速使用的功能或者设置项 第一项 XYZ 归零功能 非常简单实用 按下按钮之后 三个步进电机轴分别归零 这项 就不用过多解释了 第二项是设置速度系数 这里的设置会直接反映在主界面上 缺省是 100 速度 按下按 钮之后 左侧的空心三角 会变化为实心三角 代表着当前处于调整数值的状态 在这个 状态下 旋钮的左右旋转分别代表了减少或者增加数值 按下旋钮代表确定当前值 并且 退出调整数值状态 下图所示 就是正在调整数值状态的显示效果 速度系数这个数值 代表着 XYZ 三个轴的步进电机 在当前基础上的运行速度的百分比 比如 当这里设置为 90 时 XYZ 三个轴都会以 PC 端发出指令的 90 的速度实际运 行 这个系数也可以设置为超过 100 的数字 这时就意味着我们希望 3D 打印机提速运 行 当我们希望临时增加或者降低 3D 打印机的运行速度的时候 这个功能就很有用了 第三项是流率系数 这个系数与上面的速度系数类似 但是作用对象不同 这个参数作用 于挤出头步进电机 可以让挤出头在原始设置的基础上 以一个更慢或者更快的百分比速 度运行 当我们发现挤出头挤出量过多或者不足的时候 就可以临时调整这个值 以获得 更好的打印效果 下面三项 第四项 第五项和第六项是一组功能 分别是使用预设数值预热 PLA ABS 以 及冷却 预设值在配置固件 刷入 Melzi 之前就确定了 打印虎使用的预设值就是我们正 在销售的高质量耗材所需温度值 PLA 设置在热床 60 挤出头 215 ABS 设置在热 床 98 挤出头 247 当然如果你需要使用不同的值 完全可以自己在配置固件的时候 修改 这里对应的固件设置项是以下 4 项 可以在 configuration h 中找到 最后的第七项 是关闭步进电机 这项很简单 应该被视为是一项节能选项 打印虎固件 在超过一定时间没有操作的情况下 也会自动关闭步进电机 第三节 步进电机位置第三节 步进电机位置 步进电机位置菜单 其中的内容比较多 但都很简单易用 首先一组 是关于 XYZ 轴归零 的功能 这就不用细讲了 大家一试便知 第二组功能 是调整 XYZ 轴的位置 这组功能一共六项 分别用来调整 X 位置 Y 位置以 及 Z 位置 同时为了兼顾微调和快速调整的需要 每一个轴又分为快速和慢速两个版本 如下图所示 因为每屏最多显示 5 行 因此下面还有一行 Z 位置 没有显示出来 进入 Z 位置 快 尝 试一下这个功能 在这个界面上 旋钮向右旋转一次 会增加 Z 轴高度 1mm 向左旋转就降低 1mm 同时 显示的还有低位限位开关和高位限位开关的状态 当然 对于 Prusa i3 设计来说 只有低 位限位开关 高位限位开关就不存在了 限位开关如果处于 开 的状态 代表当前被触发了 如果处于 关 的状态 则没有被触发 步进电机位置的最后一项 是挤出机位置 点击进入挤出机位置菜单项 可以看到这样的一个界面 在这个界面上 用户可以使用旋转按钮的左 右旋转 控制挤出机步进电机 每旋转一 格 代表挤出机向前或者向后运行 1mm 按下旋转按钮退出这个功能 需要特别注意的是 这个功能一定要在挤出头加热之后再使用 否则挤出头中的塑料处于 固体状态 强行使挤出头步进电机转动 很容易造成挤出头的损坏 第四节 挤出机第四节 挤出机 挤出机菜单里面是一组关于挤出机以及热床的选项 第一项是热床温度 这里可以直接设置热床的温度 而不是类似于快速设置中采用一个预 设值的方式设置热床温度 可以通过旋转按钮 设置一个精确的温度值 0 代表热床关 闭 第二项是挤出机温度 与上面的热床温度相似 这里可以直接设置挤出机的温度 第三项是挤出机关闭 这项可以直接关闭挤出机加热 第四项是挤出机位置 这个菜单项与步进电机位置中的挤出机位置菜单项完全一样 用于 控制挤出机步进电机的前进 后退 注意不要在挤出机没有加热的情况下操作这个功能 第五项是 当前位置设为原点 点击确定后 上一个功能菜单 挤出机位置 中的当前位 置数值会被重置为 0 虎哥我认为 这个功能主要是用于挤出头校准的过程中 平时应该 很少需要用到 第五节 风扇速度第五节 风扇速度 这一组功能非常简单明了 首先 是直接控制风扇速度的菜单项 如果当前风扇速度不是 0 下面还会出现 关闭风扇 这个选项 再下面 是一组预设值设置 可以快速调整风扇的速度 到达 25 50 75 或者全 速 当风扇处于运行状态的时候 主界面上的风扇图标会以一个动画效果表示风扇正在运行 第六节 第六节 SD 卡卡 如果 3D 打印机开机的时候 并未插入 SD 卡 那么进入 SD 菜单项时 界面将如下图所 示 此时 可以插入 SD 卡 并点击 挂载 SD 卡 选项 挂载完成后 界面将产生一些变化 SD 卡菜单项内部变为这样 在这里 就可以打印 SD 卡上的文件了 另外还附加了删除文件的功能 感觉上这功能有 点鸡肋啊 同时 顶级菜单上也同时附加了打印文件菜单项 方面用户操作 再有一个 变化 就是在主界面上 增加了一个 SD 卡的显示区 提示用户已经有 SD 卡挂载了 进入打印文件或者删除文件功能 就会显示出 SD 卡上的文件列表 使用旋转按钮 就可 以轻松选择文件 点击文件后 就会对文件执行相应的操作了 打印 或者删除操作 有几点需要注意一下 首先是建议大家把 gcode 文件 放在 SD 卡的根目录 这样选择起 来比较容易 当然在子目录内的 g code 文件也是可以用的 另外 建议所有的文件名 使用英文命名 中文文件名是没办法正确显示的 特殊符号也 尽量避免 还有一点就是建议使用比较短的文件名 虽然界面提供了长文件名的滚动显示 但效果还 不尽人意 不如干脆使用短名字更方便些 打印开始之后 SD 卡菜单还会发生进一步的变化 从图中可以看到 3D 打印机工作时 菜单中出现了暂停打印和停止打印功能 这两个功能 很简单 大家需要的时候直接使用就可以了 第七节 调试第七节 调试 调试菜单下面的选项很简单 一共有四项 每项都是开或者关两种状态 回显指的是在串行口 COM 口 上 PC 端给 3D 打印机端发送的命令 是否会被 3D 打印机 回显 Echo 回 PC 端 打开时 可以确认一条指令是否确实被 3D 打印机端所接收到了 信息 错误两项指的是 3D 打印机是否把运行信息或是错误信息发送传回给 PC 端 空运行 是指 3D 打印机不实际执行 PC 端所发送过来的指令 但内部数值状态会随之发 生改变 当 3D 打印机发现严重错误时 比如启动时发现热敏电阻报告的值在可能范围之 外 则自动进入空运行状态 所有这些选项 都是用来对 3D 打印机进行调试时使用的 平时正常使用状态下 用到的 机会不多 最后需要提及的是 在 Repetier host PC 端 3D 打印控制软件中 手动控制面板中有一个 大家比较少用到的功能区 就是下图红色方框中的按钮 这四个按钮的作用 与我们这里 讲解的调试菜单中的四个选项 是一一对应的 功能完全相同 大家完全可以选择自己方 便的方式来使用这一组功能 第八节 配置第八节 配置 最后一个菜单项 配置 是最复杂的一个菜单项 很多原来需要在刷入固件时确定的参 数 现在都可以在这里进行配置工作了 这一方面方便了用户 但另一方面也造成了一定 的麻烦 有些用户不清楚的数值 如果发生了改动 有可能会造成 3D 打印机工作不正 常 因此 如果你需要修改这里面的参数设置 请尽量先搞明白它的意义 第一项是常规配置 这不是一个选项 而是一组选项 点击进入之后 是下一级菜单项 其中主要包含了波特率 步进电机节能和 3D 打印机节能 3 项 波特率是 3D 打印机固件和 PC 端控制软件比如 Repetier host 之间进行连接的重要参数 这个参数最好保持在缺省的 115200 不要修改 步进电机节能选项 点击进入之后 是这样的界面 左右旋转旋钮 可以调整步进电机在无动作多少秒之后被自动关闭 缺省是 360 秒 也就 是 6 分钟的时间 3D 打印机节能与步进电机节能是类似的 但关闭硬件的范围更广 不仅包括了步进电机 而且也包括了热床 挤出头这些耗能大户 但毕竟这样会造成使用不便 因此缺省情况下 的设置是 0 也就是常开不关闭 回到上一级 在配置菜单中 第二项是 加速度 这一选项 点击进入之后 是这样的菜 单选项 这里面又分为几组 第一组 是打印时 也就是挤出头正在挤出耗材时 的加速度设置 不要急 下面还有速度设置 这里的单位都是 mm s 2 毫米每二次方秒 第二组 是移动时的加速度设置 同样 单位也都是 mm s 2 毫米每二次方秒 第三组 是抖动 Jerk 设置 这个又分为 XY 轴方向的抖动 以及 Z 轴方向的抖动 所谓抖 动 实际上是当 3D 打印机挤出头运行方向改变的时候 所产生的速度改变量 如果在方 向改变的时候所产生的速度改变量过高 就会产生一个冲击 甚至会造成步进电机失效 因此这个值必须保持在一个可以接受的范围之内 如果还想知道关于 Jerk 更多的细节 可 以参考 Repetier 的官方文档 再回到上一级 在配置菜单中 第三项是 速度 这一项事实上比上面的加速度选项更加 常用 其中又分成两组功能 一组是最大速度 这一组数字的单位 都是 mm s 毫米每秒 下面一组 是归零速度 因为涉及到触发限位开关 因此归零速度要慢一些 所有这些速度值 都可以通过旋转按钮进行调整 调整方法与前面介绍的其他值的调整方 法完全一致 就不再讲解了 回到上一级 在配置菜单中 第四项是 挤出机 挤出机相关的配置参数比较多 第一屏 是这样的 步进数 MM 意思是步进电机前进多少步 对应了耗材前进 1mm 关于步进数本身 是一 个比较大的话题 我们曾经专门写过一篇文章 讲解如何计算步进数的问题 如果有需 要 大家可以参考 打印虎原创 RepRap Prusa i3 3D 打印机步进电机设置图解 当 然 对于挤出头来说 步进数还有一定的校准空间 具体可以参考 打印虎原创 RepRap Prusa i3 3D 打印机校准图解教程系列之二 我们这里就不详细介绍步进数的设 置问题了 下面 是挤出头步进电机的起始速度 最大速度以及加速度设置 这些实际上与 XYZ 轴步 进电机是类似的 我也就不再重复了 挤出机菜单的第二屏 是这样的 温度稳定时间 是指在多少秒之内 温度一直处在某一个值的范围内 就认为温度已经达 到标准了 缺省值是 1 代表 1 秒 预热回抽长度 是预热阶段回抽耗材的毫米数 缺省值是 0 也就是不回抽 预热回抽温度 是达到这个温度之后进行回抽动作 如果不回抽的话 这里的值就无所谓 了 我这里是缺省的 150 大家如果需要启动这个功能的话 请把这里设置为一个合适 的温度值 下面一组选项 都是与温度控制相关的内容 一共有 7 项 包括了挤出机菜单第二屏的最 后两项 以及第三屏的所有内容 先给出第三屏的内容 在这一组选项中 最重要的是温控模式