浅谈klipper固件

最近圈子里的朋友陆陆续续经历了阳到阳康，当然，我也不例外，从上周四开始便连续4天反反复复的烧和退；直到第五天，人感觉没了半条命，好在老天依然眷顾着我，终于在这两天回归了正常人的生活！希望大家保护好自己，新冠非感冒，避免第二次变成小阳人啦！

接下来我们来聊一聊klipper固件。klipper是3D打印机开源固件的其中一种，它结合了树莓派和打印机主板的强大功能，以实现更好的打印机控制，即以更快的打印速度和更好的精度和控制运行打印机。它相比Marlin固件有着不可多得的优势，即打得又快又好！有望成为未来10年内3D打印固件的霸主！

klipper作为一个开源固件，开源地址如下：

https://github.com/Klipper3d/klipper

它的开发文档也很齐全，并且大部分的文档也都有翻译成中文的版本：

http://www.klipper3d.org/zh/

其次，它还能搭配许多更高级的硬件来实现更牛逼的功能，例如电机振动抑制、激光雷达调平、摄像头延时摄影、模型缺陷检测等强大的功能。传统的3d打印固件架构如下所示：

而klipper做了一些变革，它主要由两块来构成，分别是：Mcu固件+klipper上位机固件，整体架构如下所示：

以往，3d打印机固件(单片机端运行)，它需要完成gcode命令解析(字符串解析)、路径规划运算、温度pid计算等等，它将这一系列复杂的操作都在一个mcu上进行完成了，因此软件方面很难有特别大提升，但这样的稳定性却是相对来说比较高的，维护起来也非常方便；而Marlin固件作为目前全世界最活跃的3d打印固件，更新迭代速度极快，后续我相信会做出更大的改善，支持更多牛逼的功能来与klipper以及其它3D打印固件相互竞争。

klipper相对于Marlin固件来说则有很大的不同了，它将这些复杂的解析逻辑、运算逻辑等等全部扔在了另外一个执行单元(通常是树莓派、香橙派之类的处理器上)，处理完成后将对应的消息块进行16进制指令封装，然后将其发送给klipper的mcu固件，mcu固件不需要去做太多太耗时，太耗资源的操作，因此打印效率就大大提高了！但Klipper的缺点是使用的开发平台成本较高，而且多套系统相互结合，使得它的稳定性无法与Marlin相媲美；另外，如果对于不懂二次开发的玩家，原本3d打印自带的串口屏也是无法和klipper进行适配的。再者，klipper固件的版本更新迭代周期也比较缓慢，基本上很久才更新一次。

因此，对于Marlin和Klipper固件，各有各的优势，我只能说“两害相权取其轻”吧。对于如何适配klipper固件，我学习了相应的知识以后尝试的自己配置，最后也成功了，我是用Anycubic的vyper来进行适配的。要在Anycubic Vyper上安装Klipper，我们需要相应的条件，如下所示：

香橙派2(如果有树莓派或者带debian或者ubuntu系统的开发板也可以)

香橙派串口线

MainsailOS

Anycubic Vyper 3D打印机

一根网线

接下来参考OrangePi_Zero2_H616_用户手册_v4.0中的3.31章节中的，通过Kiauh安装Klipper固件上位机的方法即可成功！

以下是我使用klipper固件的实操结果。

由于klipper的前端本质是基于Udp Socket进行通信的，因此我们所见到的这些开源的如MainsailOS 或FluiddPi Web Ui，它们的本质也是这样来进行通信的，对于我们这种嵌入式玩家来说，Web Ui的东西我就不太感兴趣了，因此可以用Qt或者其它的UI框架来替代它，毕竟Web之类的东西运行在嵌入式平台也是挺重的。因此后续可以用我自己写的这个上位机模拟相应的功能实现，如下所示，目前使用的是Qt + Marlin的gcode操作逻辑。

审核编辑：汤梓红