Piloter son imprimante 3D en WIFI

Utiliser son imprimante à distance par l’intermédiaire d'un réseau wifi est une solution qu'affectionnent de nombreux utilisateurs. Pour différentes raisons, le lieu où est implantée une imprimante 3D n’est pas toujours celui où l’on aimerait la piloter ou la surveiller. L’utilisation d’une interface utilisable à distance permet alors de se libérer de cette contrainte, dès lors que la machine ne nécessite pas d’intervention physique.

Parmi les différentes solutions disponibles, je vous propose ici un petit guide d'utilisation de la solution open source ESP3D associée au module wifi ESP8266.

 

Carte MEGA 2560 WIFI

En premier exemple, utilisons la carte MEGA 2560 WIFI. Celle-ci à l’avantage d’intégrer la puce wifi ESP8266 au sein d’une carte identique à l’Arduino MEGA 2560. Elle s’utilise, comme sa cousine, avec un RAMPS 1.4 comme interface de connexions. L'intégration de la puce wifi permet de libérer les broches AUX-1 ce qui permet d'utiliser, par exemple, un écran TFT.

Pilote USB

Pour cette carte, vous devez vous assurer que le pilote permettant d’utiliser le convertisseur USB CH340G est bien présent dans votre ordinateur, car ce dernier n’est pas le même que dans la carte Arduino MEGA d’origine. Vérifiez si nécessaire la présence de la carte dans l’arborescence du gestionnaire USB du système de votre ordinateur.

Vous pouvez télécharger le pilote correspondant à votre OS sur la page du constructeur à cette adresse.

 

Firmware interne de l’imprimante 3D

La carte dispose d’un sélecteur qui permet de basculer entre les modes de communication RXD0 / TXD0 et RXD3 / TXD3. Placez-le sur la position RXD0 / TXD0. Ce réglage n’aura plus besoin d’être modifié.

La carte est aussi dotée d’une série de 8 micros switchs, dont seuls les 7 premiers sont utilisés. Il servent à sélectionner les différents modes d’utilisation comme indiqué dans le tableau suivant.

La première étape nécessaire à son utilisation concerne une manipulation de base: le téléversement du firmware de l’imprimante 3D.

Placer dans un premier temps les switchs 3 et 4 sur "ON" (CH340 connecté à l’ATmega2560 (téléversement croquis))

Connectez ensuite la carte à votre ordinateur via un câble USB.

Les actions suivantes sont très classiques:

Ouvrez l’application Arduino IDE (téléchargeable à cette adresse).

Dans le menu "outils" / "type de carte:" sélectionnez la carte "Arduino/Genuino Mega or Mega 2560".

Sélectionnez "Atmega2560 (Mega 2560)" dans "Processeur:", et enfin le port auquel est reliée votre carte dans "Port".
Téléversez votre firmware dans la carte (dans notre exemple, nous utilisons Repetier-Firmware).

 

(Attention, les versions des éléments ainsi que les liens extérieurs, peuvent évoluer après l'écriture de ce sujet).

 

Firmware de l’ESP8266 wifi

Une fois cette opération terminée, débranchez la carte et positionnez les switchs 5, 6 et 7 sur "ON" (CH340 connecté à l’ESP8266 (téléversement croquis)).

Rebranchez ensuite la carte à l’ordinateur.

Dans le logiciel Arduino IDE allez sur l’onglet "paramètres" du menu "Préférences".

Dans le champ "URL de gestionnaire de cartes supplémentaires" copiez l’adresse suivante: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json . Cela permet l’accès aux bibliothèques de l’ESP8266.

Une fois la modification effectuée, validez par "OK".

 

Dans le menu "outils" dans "type de carte:" cliquez en haut sur "Gestionnaire de carte".

Dans la liste qui s’affiche, sélectionnez (en bas) "esp8266 by ESP8266 Community".

Dans la liste déroulante "Sélectionner une version", sélectionnez la version du programme à utiliser. Choisissez de préférence une version stable récente. Au moment de l'écriture de ces lignes, la 2.4.2.

Cliquez sur "Installer" et "Fermer".

 

Téléchargez ensuite la dernière version du logiciel ESP3D, disponible sur le site Github à cette adresse.

Décompressez l’archive à l’emplacement de votre choix et ouvrez le fichier "esp3d.ino". Il se trouve dans le répertoire "esp3d", dans Arduino IDE.

Dans le menu "Outils" choisissez les sélections suivantes:

- Type de carte: / "Generic ESP8266 Module"

-  Flash Mode: / "DIO"

-  Flash Size: / "4M (3M SPIFFS)"

- Debug port: / "Disabled"

- Debug Level: / "Rien"

-  IwPIP Variant: / "v2 Higher Bandwidth"

- Reset Method: / "ck"

- Crystal Frequency: / "26 MHz"

- VTables: / "Flash"

- Flash Frequency / "40MHz"

- CPU Frequency: / "160 Mhz"

- Builtin Led  /  "0 "

- Upload Speed: / "115200"

- Erase Flash: / "Sketch + Wifi Settings" (en fonction des besoins)

- Port  => le port sur lequel est branchée la carte.

(d’autres réglages peuvent aussi fonctionner)

 

Téléversez maintenant le logiciel dans la carte.


 

Interface ESP3D-WEBUI

Une fois le firmware transféré, débranchez la carte et placez les switchs 1 et 2 sur "ON" (ATmega2560 + l’ESP8266).

Avant de continuer l’installation, vous devez télécharger l’interface web ESP3D-WEBUI disponible sur Github ici.

Décompressez l’archive à l’emplacement de votre choix.

Rebranchez ensuite la carte à votre ordinateur pour l’alimenter (la communication par l’USB n’est plus nécessaire).

Au bout de quelques instants, vous devriez voir apparaître dans la liste des réseaux WIFI de votre ordinateur, le nom "ESP3D". Sélectionnez-le et entrez le mot de passe "12345678" pour y accéder.

Ouvrez une page dans votre navigateur web et inscrivez l’adresse IP "http://192.168.0.1".

Vous devriez alors voir apparaître une page avec 2 sections: "Flash Filesystem" et "Firmware Update".

Dans la partie "Flash Filesystem", cliquez sur "Choisir un fichier" et sélectionnez le fichier "index.html.gz". Il se trouve dans le répertoire ESP3D-WEBUI téléchargé précédemment.

Cliquez ensuite sur "Upload" et attendre la fin du téléchargement.

Redémarrez la carte (par son bouton "reset" ou en la débranchant)

Reconnectez-vous au réseau "ESP3D", puis ouvrez de nouveau une page web à l’adresse "192.168.0.1".

Vous devriez maintenant voir une nouvelle page vous invitant à paramétrer l’interface "Cet assistant va vous aider à définir les paramètres de base". Suivez les étapes jusqu’à la fin.


 

Vous devriez maintenant avoir accès aux 3 onglets de l’interface.

L'installation est terminée, vous pouvez maintenant placer le RAMPS 1.4 sur la carte avec un écran et lui brancher une alimentation autonome.

 

Module WIFI ESP8266 préinstallé

 

 

En deuxième exemple, je vous propose le module wifi ESP8266 avec ESP3D-WEBUI préinstallé en mémoire.
Cette solution, très simple de mise en oeuvre, permet d’intégrer le wifi à une configuration existante, à condition d’avoir les broches TX0 et RX0 disponibles sur la carte de l’imprimante.

Sa connexion s’effectue au moyen de 4 fils.

Alimentation 5V :

- Rouge (+) et un noir (-)

Communication :

- Jaune (TX) à connecter à la broche R0 de la carte.

- Bleu (RX) à connecter à la broche T0.

Si la carte mère de votre imprimante comporte une prise AUX-1, ces 4 broches s’y trouvent généralement regroupées. Dans le cas contraire, il vous faudra localiser, si elles existent, les 2 broches de communication et trouver un point d’alimentation 5V.

 

 

 

 

 

Voici un exemple de connexion sur une Arduino MEGA 2560 interfacée avec un RAMPS 1.4

 

Une fois le branchement effectué, alimentez la carte mère de l'imprimante. Vous devriez maintenant avoir accès au réseau wifi "ESP3D" comme expliqué précédemment dans la partie "Interface ESP3D-WEBUI".

Ouvrez une page web à l’adresse « 192.168.0.1 » puis suivez les étapes vous invitant à paramétrer l’interface.

 

Tour d'horizon de l'interface ESP3D-WEBUI

L'interface comporte 3 onglets principaux et un menu déroulant en haut à droite.

 

Onglet "ESP3D" ESP3D Settings

Celui-ci regroupe les différents réglages de l'interface. Il affiche les paramètres "Network" et "Printer"

Dans "Network" entrez les réglages que vous souhaitez appliquer à votre réseau wifi. Notamment ceux pour les modes "Client" ou "Point d'accès".

Le mode "Client" permet de connecter l'imprimante au réseau wifi de votre choix. Renseignez pour cela son nom et mot de passe.

Le mode "Point d'accès" cré un réseau indépendant. C'est celui auquel on se connecte à la première utilisation.

Attention à ne pas vous tromper dans le paramétrage de ceux-ci, car faute de pouvoir accéder au module par wifi, vous risquez d'avoir à réinstaller le firmware. Assurez surtout une bonne configuration du "Point d'accès", car c'est le mode sur lequel bascule automatiquement le système en cas d'impossibilité de connexion en mode "Client".

 


À noter: si l'affichage de votre écran le permet, vous pouvez y suivre l'état de la connexion.
C'est une information utile en mode "client" avec affectation dynamique d'adresse IP, car elle permet d'identifier facilement celle à utiliser dans le navigateur web.
Vous pouvez aussi trouver cette adresse dans l'interface de votre  box / routeur.

Sur la page "settings" on trouve aussi 5 icônes.

- La première à gauche 'Status" affiche les informations de configuration actives.

- La seconde 'Filesystem" permet de voir et de gérer les fichiers résidant dans la mémoire du module. Elle permet aussi de télécharger des éléments dans celle-ci.

 


Les 3 icônes suivantes servent respectivement à ; télécharger une mise à jour, redémarrer le module wifi, rafraîchir les informations affichées.

 

Onglet "Printer" Printer configuration

 

 

Quand le firmware le permet, cet onglet affiche les réglages de l'imprimante et permet les modifications dynamiques de ceux-ci (Repetier-firmware dans notre exemple).

 

 

Onglet "Dashboard"

Cet onglet regroupe tous les éléments classiques nécessaires au pilotage d'une imprimante 3D.
 Il donne notamment accès aux fichiers présents sur la carte insérée dans le lecteur de l'imprimante.

 

Il est possible aussi, dans la section "Contrôles", d'ajouter des boutons auxquels peuvent être affectées des commandes personnalisées.

Pour les créer, la démarche est la suivante:

Ouvrez l'éditeur de macro  .

Cliquez sur "+" pour ajouter une nouvelle macro à la liste. Changez le nom, l'icône et la couleur selon vos souhaits. Le troisième élément détermine l'emplacement où le fichier va être sauvegardé. Le plus pratique est de le placer dans la mémoire du module, option "ESP". Dans notre exemple, l'icône se nomme "Éteindre" et appellera la macro contenant la commande M81 pour couper l'alimentation de l'imprimante.

L'indication "/macro1.g" sous "Fichier/URL" indique le nom du fichier contenant votre macro et le répertoire dans lequel il devra être stocké.

Une fois ces actions effectuées, quittez la fenêtre en cliquant sur "Enregistrer".


Vous devez à présent créer un fichier au format texte en utilisant votre logiciel favori. Inscrivez-y vos commandes Gcode et enregistrez-le sous le nom indiqué dans l'éditeur de macro. Ce nom est "macro1.g" si vous ne l'avez pas changé (veillez à utiliser l'extension ".g").

À partir de l'interface web, allez dans l'onglet "Paramètres ESP3D" et cliquez sur l'icône , puis sur "Sélect. fichiers". Sélectionnez votre fichier et téléchargez-le dans la mémoire .

Maintenant que celui-ci apparaît  dans la liste du module, vous devriez avoir dans la section "Contrôles", une macro fonctionnelle.


 

Menu déroulant

Nous allons finir par le menu déroulant en haut à droite de l'interface.

Celui-ci regroupe les liens pour les mises à jour, les crédits, mais aussi l'accès à la configuration que l'on renseigne lors de la première connexion.

Plus intéressant, vous pouvez y trouver les préférences permettant de paramétrer notamment ; le nombre d'extrudeurs, l'affichage du contrôle d'un lit chauffant et celui de la ventilation.

 

Si le menu "Préférences" n'apparaît pas dans la liste, il vous faudra sans doute mettre à jour l'interface avec une version plus récente. Pour y parvenir, remplacez le fichier "index.html.gz" dans la mémoire du module. Procédez comme vu précédemment pour le téléchargement des fichiers contenant vos macros.


 

Ici s'achève ce petit guide qui ne cible que quelques solutions pour équiper votre imprimante en wifi. À charge à chacun de tester plus avant les possibilités qu'offrent ces outils, en fonction de ses besoins et des configurations matériels.

J'espère que ces quelques éléments vous aideront à accéder plus facilement à l'avantage qu'offre le pilotage à distance d'une imprimante.

 

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