如何用 OctoPi 将 树莓派 打造成3D打印“工厂”！

 

Octoprint是一款功能强大的开源软件，用于远程控制和监控一台或者多台3D打印机。您可以通过它开始、停止或暂停打印，甚至在打印过程中更改打印温度和设置。此外，它还支持视频流传输，或在打印过程中捕获图像。几乎可以实现所有您需要的功能。借助各种可用的插件，甚至可以获得更高级的功能，比如在打印完成时通过WhatsApp接收通知，或在社交媒体上发布打印进展。什么是OctoPrint？OctoPrint是一款免费的开源3D打印机控制软件，提供了一个用于远程监控和管理3D打印机的Web界面。通过USB连接到您的打印机后，您可以使用任何带有Web浏览器的设备来控制和监控打印过程，甚至可以实时调整打印参数。OctoPrint通过Raspberry Pi（一种廉价的单板Linux计算机）进行处理和连接，使用便捷且功能强大。

OctoPrint由Gina Häußge于2012年开发，至今已成为创客社区中最受欢迎的3D打印控制工具之一。软件的持续更新和新功能的定期发布使其在3D打印领域备受欢迎。OctoPrint的主要运行平台是OctoPi，这是一款预装了OctoPrint的Raspberry Pi镜像。OctoPi让设置过程变得更加简便，只需简单几步即可将3D打印机与OctoPrint连接，并开始利用它的各种强大功能，如远程控制、实时监控、延时视频录制、温度曲线显示、G代码查看以及通过网络摄像头实时监控打印进程等。OctoPrint的核心功能

远程控制和监控：通过任何Web浏览器控制和监控3D打印机及打印作业的每一个细节。

网络摄像头集成：实时查看打印进程的高清视频流（需配备兼容的网络摄像头）。

G代码查看器：实时可视化打印过程中执行的G代码，便于分析和调整。

温度控制：实时调整热端、打印床和打印室的温度，确保打印稳定性。

打印作业管理：远程上传、启动、暂停、恢复和取消打印作业，轻松管理多个打印任务。

自定义控制：创建自定义按钮，以执行特定的打印机操作（如归零轴、挤出耗材等），提高操作效率。

插件系统：通过丰富的插件库扩展OctoPrint的功能，以满足特定的应用需求。

OctoPrint能让您对3D打印进行更多控制。通过本分步设置指南，学习如何在Raspberry Pi上安装OctoPi！对于许多3D打印机，要通过SD卡槽或USB端口上传待打印文件。这意味着每次想要打印时，您都得例如，把SD卡插到电脑上，将G代码加载到卡上，再把它插入3D打印机。而没有SD卡槽的打印机则需要在整个打印过程中连接电脑。

 

使用OctoPrint，就不会有这样的不便。您可以使用Wi-Fi访问打印机，执行许多任务，比如上传和启动打印、通过实时摄像头监控打印、录制延时摄影、控制打印机等等！它是3D打印爱好者中非常受欢迎的工具，能极大地改善用户体验。

 

在本文中，我们将向您展示如何在Raspberry Pi主板之一上安装OctoPi，Raspberry Pi是一些最知名和常用的单板计算机（SBC）之一。一旦OctoPi运行起来，您就可以添加OctoPrint所提供的各种功能和选项。

OctoPrint设置：如何在Raspberry Pi上安装OctoPi

 

您需要什么？

 

要开始使用OctoPrint，您需要以下物品：

 

• Raspberry Pi：OctoPrint强烈建议使用Raspberry Pi 3B、3B+、4B或Zero 2 W型号。Raspberry Pi 1和2版本与OctoPrint兼容但不受官方支持，而Pi Zero和Zero W则“不明确推荐”。截至本文撰写时，Raspberry Pi 5也不受支持。不支持的主板容易出现性能问题，可能对3D打印过程产生负面影响，因此使用时请自行承担风险。本教程将仅介绍在推荐主板上的安装。
• Pi的电源适配器：这个物品经常被忽略，但实际上对确保主板获得足够的电力供应非常重要。根据官方文档，所有型号都需要5.1V电源，但电源连接根据型号而异（3B/3B+和Zero 2W使用Micro-USB，4B使用USB Type-C）。电流也取决于主板型号（3B/3B+和Zero 2W为2.5A，4B为3.0A），打印时电压过低也可能导致性能问题。警告：便宜的手机充电器无法提供Raspberry Pi所需的足够电流。因此，最好使用额定至少3安培的优质电源适配器。官方电源适配器会是一个不错的选择。此外，还应使用高质量的USB电缆以确保适当供电。
• Micro或全尺寸SD卡：您需要适合您Pi的卡（可能是MicroSD），以及如果您的电脑只接受全尺寸SD卡，还需要一个SD适配器或USB读卡器。除非您计划通过OctoPrint排队打印很多内容，否则8GB的卡应该足够了。对于计划定期制作延时摄影的用户，16GB或32GB的卡可能更合适。
• USB电缆：用于将Raspberry Pi连接到3D打印机。请注意您的3D打印机具有哪种连接——USB Type-A、Type-B、Mini还是Micro。Pi端是USB Type-A。我们还建议按照此指南，在USB电缆的5V引脚上贴上胶带，以防止您的Raspberry Pi意外尝试为打印机的控制器板供电。许多打印机（如带有8位板的Ender 3 Pro）都已知会引起许多问题（例如，低电压警告、Wi-Fi不稳定）。因此，这将有助于您避免日后可能出现的问题。

 

当然，您还需要一台与OctoPrint兼容的3D打印机。

 

刷写OctoPi镜像

 

 

运行OctoPrint最简单的方法是通过刷写OctoPi镜像来启动Raspberry Pi。为此，您需要一个工具来刷写SD卡。为此，我们建议使用适用于Windows、MacOS和Linux的Raspberry Pi Imager。

 

在开始之前，请注意，在Raspberry Pi上刷写OctoPi镜像后，您无需单独安装OctoPrint。它包含在OctoPi安装中，因此之后无需安装任何其他内容。

 

以下是操作方法：

1. 从Raspberry Pi基金会下载并安装Raspberry Pi Imager。
2. 将SD卡插入电脑或使用适配器连接。在此之前无需格式化SD卡。
3. 打开Raspberry Pi Imager，点击“操作系统”下的“选择操作系统”。
4. 然后转到“其他专用操作系统 > 3D打印 > OctoPi”。最新版本应该在那里。
5. 点击右下角齿轮按钮以打开“高级选项”。
6. 在“设置用户名和密码”下添加一个系统密码。请确保用户名保持为“pi”，因为这个用户名和密码仅用于SSH连接，而非登录OctoPrint。
7. 接下来，您可以为Raspberry Pi添加Wi-Fi设置。勾选“配置无线局域网”复选框，并输入您的网络SSID和密码。
8. 在“无线局域网国家”下拉菜单中选择您的国家代码。点击“保存”。
9. 返回主窗口，点击“选择存储”并选择SD卡。

10. 点击“写入”，Raspberry Pi Imager将下载并安装OctoPrint镜像。

 

一旦安装完成，软件将进行快速验证，随后您即可准备就绪。

 

或者，您也可以使用Etcher，这是Windows和MacOS的免费工具。以下是操作步骤：

1. 从GitHub存储库下载OctoPi的最新版本（撰写本文时为1.0版）。

 

1. 解压下载的镜像文件。您应该得到一个以“.img”结尾的镜像文件。

 

1. 将SD卡插入电脑。同样，无需提前格式化卡片。

 

1. 打开Etcher，选择您的SD卡，选择OctoPi镜像，然后点击“Flash（闪存）”。

 

完成闪存后，您就可以开始使用了！

设置Wi-Fi

确保取消注释您所在的国家/地区代码（来源：Lucas Carolo via All3DP）

 

如果您已通过Raspberry Pi Imager设置了Wi-Fi，请直接跳转到本教程的“将Pi连接到打印机”部分。否则，请按照以下步骤手动配置您的Wi-Fi信息。

 

如果Raspberry Pi Imager或Etcher在闪存完成后弹出了SD卡，请确保将其重新插入电脑。

 

 

打开您的SD卡目录（通常命名为“boot”）。它应该位于外部驱动器通常显示的位置。

 

 

这里有很多文件，但不要害怕。我们正在寻找“octopi-wpa-supplicant.txt”文件。

 

 

我们需要编辑该文件，但不要使用Windows的记事本或MacOS的文本编辑（TextEdit）来打开它，因为这可能会引入其他问题。我们建议使用Windows用户的Notepad++和MacOS用户的Atom或Visual Studio Code。

 

 

确保通信安全

 

 

每个Raspberry Pi主板都带有用于SSH访问的默认用户名和密码。因此，强烈建议您更改密码，以防止其他人连接到您的OctoPrint并控制您的3D打印机。

 

如果您之前使用Raspberry Pi Imager创建了密码，请跳转到下一部分。如果没有，请启动Pi并通过SSH连接到它。

 

将SD卡插入Pi的插槽。如果需要使用Wi-Fi适配器，请确保它已连接到Pi的USB端口。

 

 

通过插入电源线为Pi供电。

 

 

打开CMD（Windows）或Terminal（macOS），并运行ssh [e-mail]（或将“octopi.local”替换为路由器分配给Raspberry Pi的IP地址）。

 

 

如果它返回“您确定要继续连接吗？(yes/no)？”输入yes并按Enter。

 

 

输入Pi的默认密码：raspberry。按Enter。

 

 

现在您应该已登录到Pi。要更改默认密码，请执行以下操作：

 

运行sudo raspi-config。它将再次要求您输入默认密码。

 

 

第一个选项应该是“更改用户密码”。按Enter。

 

 

输入新密码两次。

 

 

就这样！现在您的OctoPrint实例已受到保护。每当您想通过SSH访问Pi时，请使用此新密码。将Pi连接到打印机

 

 

现在是时候将所有部件组合在一起了。在这一步中，我们将Raspberry Pi连接到您的3D打印机： 

 

如果您使用Raspberry Pi Imager设置了Wi-Fi和密码，请将SD卡插入Pi的插槽。如果您手动更改了Pi的密码，请断开主板的电源。

 

 

使用USB电缆将Pi连接到您的3D打印机。

 

 

为Pi和您的3D打印机供电。

 

 

设置界面

Pi启动后，您应该能够通过本地网络访问OctoPrint

 

在任何浏览器中输入“http://octopi.local” （或路由器分配给Pi的IP地址）。确保您的计算机与Pi连接在同一网络上。

 

 

您应该能够看到OctoPrint界面和弹出的设置向导。按照提示操作，并确保为OctoPrint设置用户名和密码。请注意，这与您为Raspberry Pi设置的用户名和密码不同。

 

 

通过打开左侧的“连接”面板连接到打印机。将选项设置为“AUTO”，然后点击“连接”。如果这不起作用，请尝试手动设置串行端口和波特率，直到成功连接。

 

 

查找Raspberry Pi的IP地址

 

终端方法

 

如果“http://octopi.local”对您不起作用，或者您想直接通过IP地址访问Raspberry Pi，您可以从Pi本身获取它（前提是已连接显示器）。以下是操作方法：

 

打开Raspberry Pi，并为其连接键盘和鼠标。确保它已成功连接到Wi-Fi网络。

 

 

打开Raspberry Pi上的终端（在OctoPi上通常默认打开）。

 

 

在终端中输入“hostname -I”并按Enter。

 

 

输出的第一部分将包含您的Pi的IP地址，用点分隔。例如：192.xx.x.x（其中“x”为数字）。

PING方法

 

如果您的Raspberry Pi没有显示器，ping方法将非常有用。请按照以下步骤使用它：

 

确保Raspberry Pi已开机并连接到您的Wi-Fi网络。

 

 

将另一台电脑（可以是运行Windows、MacOS或Linux的电脑）连接到同一Wi-Fi网络。

 

 

打开终端（MacOS、Linux）或命令行（Windows），并输入“ping octopi.local”。如果您在安装过程中或之后更改了主机名，请确保将“octopi.local”替换为实际的主机名。如果您不记得更改过任何内容，它可能是默认的“octopi.local”。

 

 

发送命令后，您应该开始在输出中看到Raspberry Pi的IP地址。例如，192.14.1.2。

 

 

如果您想探索更多方法，请随时查看此指南，了解如何在网络上找到您的Raspberry Pi。

 

恭喜！您已成功设置OctoPrint。要通过OctoPrint进行首次打印，请点击左下角的“上传”按钮，并选择一个已切片的G代码文件。导入后，所有文件都将显示在“文件”面板的列表中。要开始打印，请点击小打印机图标。但这还不是全部……

 

熟悉操作

从图片中您可以看到，还有其他几个选项卡可以点击以导航到OctoPrint的不同部分。让我们来看看它们的功能：

 

温度（紫色）：在此处，您可以在图表上查看挤出机和打印床当前的温度。您还可以设置相应的目标温度。

 

 

控制（蓝色）：如果您的Raspberry Pi连接了网络摄像头，您可以在此处查看实时视频流。还可以向打印机发送与控制相关的命令，如移动X轴、Y轴、Z轴，挤出和回缩耗材，关闭电机，打开或关闭风扇，设置流速等。

 

 

G代码查看器（橙色）：顾名思义，此功能显示当前正在打印的层。您还可以在可视化器中向前或向后跳转，以查看整个模型的打印过程。

 

 

终端（棕色）：在此处，您可以手动输入G代码命令，并直接将其发送到打印机。例如，输入M115，打印机当前的固件版本将显示在终端中。

 

 

延时摄影（粉色）：您可以开始或调整延时摄影的配置。