【打印虎原创】Repetier-firmware深度配置图解教程
o型血和b型血生的孩子玩过3D打印机一段时间的朋友，对PC客户端的使用方法，比如Repetier-Host或者Cura，应该已经比较熟悉了。今天我们不再介绍PC客户端，而是转向3D打印机固件，搞一个高难度的玩意，仔细研究一下Repetier-firmware的配置方法。
秋夜雨首先解释一下什么是Repetier-firmware。Repetier-Host大家都用过，可以说是玩3D打印机必备的软件。Repetier-firmware就是同一个公司出的3D打印机固件，主要面向RepRap类型的DIY 3D打印机。所谓固件，其实就是芯片里面的软件，看起来是“固定”的，所以就得到了“固件”（Firmware）这个名字。
Repetier-firmware的最新版本，是0.91第7版（Rev 7）。因为要面对很多种不同的3D打印机，所以这个固件程序与普通的固件程序不同，没法简单的下载安装使用，而是有一个重要而且复杂的配置过程。
配置这个固件程序，有两种主要的方法，一种传统的方法是直接在源代码中修改配置文件Configuration.h，按照代码中注释的说明逐项配置。很明显这种方法是非常麻烦的，而且也没有人提示一下哪个配置项更基础更重要，基本上得是专家级的玩家才能顺利搞定了。
为了简化这个配置固件程序的问题，Repetier专门提供了一个在线配置工具（访问），这个工具提供了结构化配置的UI界面，把3D打印机固件配置划分成了几个模块，方便用户理解。用户逐一配置完成之后，下载配置好的可以直接使用的Repetier-firmware代码。这么好的工具我们一定要仔细研究一下，它是我们成为3D打印高手玩家的捷径。
第一节，开始
访问刚才提到的网址，可以看到这样的起始页面。
情诗短句
在这个页面上，首先给大家简单介绍了这个配置工具。然后，提供了一个上传按钮，你可以把上次配置得到的配置文件（Configuration.h）从这里传入，让所有选项恢复到上次保存时的状态。往下大家就能看到，Repetier-firmware中的可配置项非常多，这个功能可以让用户避免忘记之前配置时所作出的选择，在以前选择的基础上进行微调即可。
我们这里，不需要上传上次的配置文件，直接按下下一步（Next step）。
第二节，通用配置
在通用配置这一栏，用户可以配置3D打印机的基础信息。
第一项，配置级别（Configuration level），用来选择这个配置工具中可见配置项的多少。一共有三项选择，缺省是普通档（Normal, hide only internal ttings）。我仔细比较了三种选项的差别，发现差别不多，而且都集中在下面两个面板，机械（Mechanics）和温度（Temperature）之中。对于一般的用户来说，选择普通档已经足够复杂了，似乎没什么必要再给自己找麻烦了。
第二项，处理器（Procesr），这里面有两个选项，分别是Atmel 8位板子（Atmel 8-bit bad board）以及Arduino DUE板子（Arduino DUE bad board）。我想前一种应该是绝大多数人的选择。Arduino DUE是新式的基于Arm核心的Arduino，似乎应用的还比较少。
第三项，主板（Motherboard），其中的选择就很多了，很多RepRap的分支设计都对电路主板进行了重新设计。根据我的研究，国内用户比较多的有其中三种，分别是RAMPS 1.4，Melzi以及Sanguinololu 1.2及以上（Sanguinololu 1.2 and above），大家按照自己的
主板型号选择对应的选项就好了。这个选项的实际意义，是把3D打印机的各种设备，比如步进电机，或者加热挤出头的开关，对应到了Arduino系统的某个端口号上。因为每种电路主板的设计都有些许差别，因此不同的设计都需要指定这组端口号。端口号对应错误的话，就会出现本想控制X轴步进电机，结果控制了风扇这类错误，3D打印机肯定不能正常工作的。
小小雨点
第四项，打印机类型（Printer type），指的是3D打印机步进电机的运动方式。最常见的就是笛卡尔式（也就是各自独立的XYZ三个轴的步进电机）。也因为笛卡尔式的3D打印机是最常见的，因此往往3D打印机电路板上会直接把三个步进电机的输出标为X, Y, Z输出。
但是实际上，还有好几种不同的3D打印机设计方式。在国内比较常见的还有并联臂方式，这种方式工作的3D打印机可以实现更快速平稳的加热挤出头运动。如下图，三个红色的并联臂，都可以上下移动，移动的位置决定了位于中心的加热头的位置。很明显，在这种结构设计下，步进电机的运动方式与笛卡尔式设计会完全不同。
另一种现在还不太常见的设计，是Tuga方式。如下图所示，这种方式的设计，XY轴的运动，
被两个固定在X轴上的步进电机，通过一个剪刀式机械装置控制。很明显，这种方式的设计可以有效缩小3D打印机所占的空间，但保证这个打印头的稳定会更加麻烦一些。
好，看过了两种不同于笛卡尔式的3D打印机打印头控制方式之后，我们回到Repetier-firmware的设置选择上来。我们假设你的打印机类型就是普通的笛卡尔式（Cartesian printer），继续下面的选项。
第五项，EEPROM使用（EEPROM usage），指的是是否使用Arduino单片机中的EEPROM作为设定参数的存储器。如果使用EEPROM保存参数，那么这里设定的大多数参数，都可以在固件刷到Arduino之后再进行修改，这样会极大方便我们对3D打印机的使用。如果没什么特殊的需求，这里就选择EEPROM Set 1就可以了。如果有特殊的需求，不希望使用EEPROM，选择禁用（Disable EEPROM）就好。至于EEPROM Set 2，作用与EEPROM Set 1完全一样。这里允许选择EEPROM Set 1或者Set 2的意义，在于如果电路板内现在的固件是Set 1，而新刷入的是Set 2，或者反之，电路板内现在的固件是Set 2，而新刷入的是Set 1，会迫使固件程序执行EEPROM的初始化操作。我认为，这是Arduino IDE不能清除EEPROM的一个替代解决方案。
第六项，波特率（Baud rate），是固件程序和PC上的控制软件之间通信所使用的频率。这两边的设置必须一致，才能进行有效的通信。没有特殊情况的话，缺省值115200 ANSI是一个好的选择。
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第七项，中断打印方式（Kill method），是3D打印机接收到紧急停机（emergency stop）指令时的处理方式。缺省的重置控制器（Ret controller）方式，简单粗暴，直接进行了硬件重置操作，这样自然所有的加热器都关闭了。另一个选项关闭加热器并等待（Disable heaters, wait forever），用程序的方式逐一关闭加热器，并让CPU进入了死循环，相对是比较文雅的方式，但通常情况下可能没什么必要。
后面的几个选项，就非常简单了。首先是XYZ轴的最小坐标，这里保持缺省的0就很好了。然后是XYZ轴的长度。这个与打印机的物理尺寸直接相关，需要你自己根据情况设定好。我的打印机的输出空间比缺省设置更大，这里可以填入200, 200, 180。
第三节，机械设置一滴水的故事
在机械设置这一栏，用户可以配置3D打印机的各种机械装置，主要包括步进电机和限位开关的设置。
我们还是逐一看一下这些设置项。
喜迎元旦>加州戴维斯分校第一项，允许侧隙游隙补偿（Enable backlash compensation）。所谓侧隙，是一个机械专业用语，指齿轮齿廓之间为了避免摩擦膨胀而卡死预留的间隙。类似的，轴承有类似的游隙。我们DIY的低端3D打印机，并没有在硬件层面上对这些细小的误差进行补偿，但Repetier-firmware允许我们在软件层面做出补偿。当然这里的软件补偿也是很简单的，只是在已有的移动量上增加一个小量。如果这个选项打了勾，那么在下面的XYZ轴的设置上，分别会增加一个Backlash量编辑框，可以对三个轴分别输入一个补偿值。
第二项，允许四倍步进（Enable quad stepping），是指遇到要求步进电机高速步进的时候是否允许特殊处理。因为单片机的运行速度有限，如果每个时钟信号步进1次，就会运行的比较慢，因此当步进电机步进频率比较高的时候（超过12000Hz），就会自动开启两倍步进，每个时钟信号步进2次。如果开启这个选项，而且步进频率比两倍步进更高时（超过24000Hz），就会自动开启四倍步进，每个时钟信号步进4次。很明显这个选项保持缺省打开就好了，3D打印机运行速度会更快。
第三项，在不工作多少秒之后关闭步进电机（Disable steppers after inactivity of），这个选项就很简单了，缺省是360秒，也就是6分钟，一般就不需要修改了。
第四项，在不工作多少秒之后尽量关闭所有东西（Disable as much as possible after inactivity of），这个选项缺省是0，代表不会执行这个操作。这个选项与上一个比较类似，除了关闭步进电机之外，还会关闭加热器等。如果有必要的话，也请设置一个比较大的值。
第五项，XY轴抖动速度（Jerk XY moves），是3D打印机同时在X轴和Y轴上移动时，产生的和速度最大值。比如，3D打印机加热头正在向X轴正方向全速移动，下一条指令变为向Y轴正方向移动。如果同时在X轴和Y轴上改变速度，那么实际产生的速度是X方向的速度和Y方向的速度的向量和，这个比较大的速度变化值，会对3D打印机的机械部件产生不利的影响，而且会造成比较大的噪音。这里的设置，就限制了这个XY轴上和速度的最大值。当然这个值也不能设置的太小，太小的话，首先打印速度会变得很慢，而且打印会产生更多的瑕疵。
第六项，Z轴抖动速度（Z-Jerk），与上面的意义类似，不同点是Z-Jerk是Z轴方向不为0的
抖动速度值。因为这项涉及到Z轴的运动，因此最大速度就低多了。第五项和第六项保持缺省值就很好，分别是20mm/s和0.3mm/s。
再往下，是XYZ三个轴分别的设置。三个轴的设置项是一样的，因此我只介绍其中之一了。
第七项，步进电机接口（Stepper socket），指步进电机与电路板上哪个接口相连。我实在不太理解为什么这个选项会被暴露出来。难道有人不把X轴步进电机连接在电路板的X口上么？很显然，这里保持缺省值就好了。
第八项，分辨率（Resolution），每前进1毫米所需要的步进电机步数。这个值是由所选用的3D打印机驱动电路、步进电机、3D打印机机械结构设计综合决定的，计算这个值是一个比较复杂的问题。如果你买的是3D打印机成品或者套件，你应该可以从卖家那里直接得到这个值。如果你在搭建自己设计或修改的3D打印机，可以参考【打印虎原创】RepRap_Prusa_i3_3D打印机步进电机设置图解，这篇文章详细讲解了如何自己计算得到这个值。
