بهترین بردهای کنترلر چاپگر سه‌بعدی

مهم‌ترین نکات برای انتخاب بهترین برد کنترلر دستگاه

بازاری که زمانی فقط شامل بردهای ساده و ابتدایی بود، امروز به فضایی مملو از نوآوری و پیشرفت‌های تکنولوژیکی تبدیل شده است. بردهای کنترلر مدرن نه تنها قدرت بیشتری دارند، بلکه تنوع و امکانات پیشرفته‌تری نیز ارائه می‌کنند و باعث ارتقاء کیفیت و کارایی چاپ می‌شوند.

سه معیار کلیدی برای انتخاب برد کنترلر دستگاه مناسب

پشتیبانی از ویژگی‌های پیشرفته

نرم‌افزارهای متن‌باز چاپ  به سرعت در حال تکامل هستند و قابلیت‌های جدیدی مانند microstepping 1/256، حالت UART و اتصال Wi-Fi را ارائه می‌دهند. بردی را انتخاب کنید که از این ویژگی‌ها پشتیبانی کند تا بتوانید از جدیدترین امکانات بهره ببرید.

عملکرد پردازنده

بردهای ۳۲ بیتی روزبه‌روز محبوب‌تر می‌شوند. این پردازنده‌های قدرتمند تضمین می‌کنند که دستگاه شما بتواند حداقل در چند سال آینده، به‌راحتی از پیشرفت‌های نرم‌افزاری پشتیبانی کند.

 محبوبیت و پشتیبانی جامعه کاربریبرای تازه‌کارها، تعویض برد کنترلر دستگاه ممکن است پیچیده به نظر برسد، اما با وجود جامعه کاربری فعال، انجمن‌های آنلاین و آموزش‌های تصویری، فرآیند نصب و پیکربندی بسیار ساده‌تر می‌شود. داشتن بردی که در بین کاربران محبوب باشد، یعنی دسترسی به راهنمایی، رفع اشکال و حتی فایل‌های Firmware آماده.

معرفی بهترین بردهای کنترلر دستگاه چاپگر 

در دنیای چاپ سه‌بعدی، برد کنترلر دستگاه چاپگر سه‌بعدی نقشی کلیدی در عملکرد و کیفیت خروجی ایفا می‌کند. این قطعه الکترونیکی مسئول هماهنگ‌سازی تمام اجزای دستگاه، از موتورهای استپر گرفته تا سیستم‌های حرارتی و سنسورها است. انتخاب برد مناسب می‌تواند تفاوت بزرگی در سرعت چاپ، دقت حرکتی و امکانات نرم‌افزاری ایجاد کند.
با وجود تنوع بالای برندها و مدل‌ها در بازار، آشنایی با ویژگی‌ها و قابلیت‌های هر برد به شما کمک می‌کند تا انتخابی هوشمندانه برای ارتقاء یا جایگزینی برد دستگاه خود داشته باشید. در ادامه با چند نمونه از بهترین بردهای کنترلر دستگاه چاپگر  آشنا می‌شوید که در بین کاربران حرفه‌ای و تازه‌کار محبوبیت بالایی دارند.

 Lerdge-Z – راه‌اندازی آسان بدون نیاز به کدنویسی

تعویض برد کنترلر دستگاه می‌تواند برای برخی کاربران چالش‌برانگیز باشد، زیرا هماهنگ‌سازی سخت‌افزار با نرم‌افزار متن‌باز مانند Marlin معمولاً نیازمند پیکربندی و کامپایل کد است. برد Lerdge-Z با هدف ساده‌سازی این فرآیند طراحی شده و تمام تنظیمات نرم‌افزاری را از طریق نمایشگر لمسی انجام می‌دهد؛ بنابراین نیازی به کدنویسی یا فلش کردن دستی نیست.
این برد با انواع دستگاه‌های چاپگر سه‌بعدی، از جمله مدل‌های CoreXY و دلتا سازگار است و به عنوان جایگزین مدل‌های قدیمی‌تر -X و -K عرضه می‌شود. Lerdge-Z از پردازنده ۳۲ بیتی بهره می‌برد و با درایورهای TMC سازگار است، هرچند از پروتکل‌های UART و SPI پشتیبانی نمی‌کند. برای عملکرد صحیح، نیاز به نمایشگر لمسی ۳.۵ اینچی اختصاصی خود دارد.
اگر در حال جمع‌آوری قطعات برای ساخت دستگاه چاپگر سه‌بعدی هستید، کیت Lerdge-Z Board Z2 گزینه‌ای عالی است که شامل برد کنترلر به همراه قطعاتی مانند انداستاپ نوری، ماژول مانیتورینگ توان و حسگر اتمام فیلامنت می‌شود.
مشخصات فنی:
• میکروکنترلر: STM32F407VET
• اتصالات: USB، کارت MicroSD
• ورودی برق: 10 تا 28 ولت
• درایور داخلی: ندارد
• قیمت: حدود ۸۵ دلار (همراه با نمایشگر لمسی ۳.۵ اینچی)

SKR Mini E3 V3 – گزینه‌ای محبوب برای ارتقاء چاپگرهای Creality

برد SKR Mini E3 که توسط شرکت BigTreeTech توسعه یافته، به طور ویژه برای جایگزینی و ارتقاء چاپگرهای Creality مانند Ender 3 طراحی شده است. این برد از پردازنده ۳۲ بیتی و درایورهای TMC2209 بسیار بی‌صدا بهره می‌برد که قابلیت Sensorless Homing را فراهم می‌کنند.
نسخه V3 با بهبود سیستم خنک‌کننده، امکان جریان‌دهی بالاتر برای درایورها را بدون افزایش دما فراهم کرده است. این ویژگی برای دستیابی به سرعت و شتاب بالاتر بسیار مفید است. همچنین ورودی و خروجی‌ها بازطراحی شده‌اند و امکاناتی مانند یک پورت فن اضافه، پشتیبانی از منطق SPI با ولتاژ ۳.۳ و ۵ ولت، و کانکتورهای ویژه برای LEDها و حسگرهای تراز را فراهم می‌کنند.
مشخصات فنی:
• میکروکنترلر: STM32G0B1RET6 یا STM32G0B0RET6
• اتصالات: Micro-USB، کارت MicroSD
• ورودی برق: 12 تا 24 ولت
• درایور داخلی: دارد (TMC2209)
• قیمت: حدود ۳۷ دلار

Smoothieboard V2 – قدرت بالا برای چاپگر سه‌بعدی و CNC

Smoothieboard V2 نسخه ارتقاءیافته محبوب V1 است که اکنون با سرعت پردازش 204 MHz نسبت به 120 MHz نسخه قبلی ارائه می‌شود. این برد همچنان ۳۲ بیتی است و در سه نسخه Mini، V2 Prime و V2 Pro عرضه می‌شود. نسخه Mini دارای چهار درایور A5984 داخلی است، نسخه Prime از چهار درایور TMC2660 استفاده می‌کند و نسخه Pro ترکیبی از دو درایور TMC2660 و سه درایور TMC2160 را به کار می‌گیرد.
این تنوع باعث شده Smoothieboard V2 نه‌تنها برای چاپ سه‌بعدی، بلکه برای کاربردهای CNC نیز ایده‌آل باشد. نرم‌افزار اختصاصی این برد، Smoothieware، تجربه‌ای مشابه Marlin و Repetier اما با پیکربندی ساده‌تر ارائه می‌دهد.
مشخصات فنی:
• میکروکنترلر: LPC4330
• اتصالات: USB، اترنت، کارت MicroSD، پورت Raspberry Pi
• ورودی برق: 12 تا 24 ولت
• درایور داخلی: دارد (A5984، TMC2160، TMC2660)
• قیمت: از ۲۲۵ دلار به بالا (نسخه V2 Prime)
بررسی کامل بردهای کنترلر دستگاه چاپگر سه‌بعدی
برد کنترلر دستگاه چاپگر سه‌بعدی قلب تپنده سیستم است و مسئول مدیریت تمامی عملکردهای الکترونیکی دستگاه می‌باشد. بدون این قطعه حیاتی، تنها قادر به روشن و خاموش کردن دستی برخی قطعات خواهد بود و هیچ عملیات پیشرفته‌ای را نمی‌تواند انجام دهد.

SKR 3؛ برد کنترلر همه‌کاره و قدرتمند برای دستگاه شما

در حالی که Mini E3 برای دستگاه های Creality طراحی شده، هدف SKR 3 کاملاً متفاوت و تمرکز آن بر همه‌کاره بودن است. این برد کنترلر دستگاه چاپگر سه‌بعدی به سادگی می‌تواند به اکثر چاپگرهای موجود بدون دردسر زیاد متصل شود. نسخه بعدی SKR 2.0، این مدل دارای پردازنده Cortex-M7 با فرکانس 480 MHz است و جریان خروجی بهبود یافته 5 آمپر را ارائه می‌دهد که امکان تأمین نیرو برای انواع ماژول‌ها و افزونه‌ها، از جمله Raspberry Pi را فراهم می‌کند.
به همراه سیستم خنک‌کننده MOSFET بهبود یافته و محافظت ترمیستور، SKR 3 دارای سه اتصال فن آدرس‌پذیر با ولتاژ قابل تنظیم است. همچنین امکان اتصال ترمیستور PT100 بدون نیاز به ماژول خارجی در این برد فراهم شده است. Wi-Fi نیز پشتیبانی می‌شود اما به ماژول توسعه جداگانه نیاز دارد.
این برد کنترل کامل UART برای پنج درایور Trinamic (شامل نشده) و قابلیت اکستروژن دوگانه را از ابتدا ارائه می‌دهد. نسخه EZ همین مشخصات را دارد ولی با سیستم نوآورانه نصب درایورها که امکان تعویض سریع آن‌ها را فراهم می‌کند.
• میکروکنترلر: STM32H743VIT6
• اتصالات: 2 عدد USB، کارت MicroSD
• ورودی برق: 12 تا 24 ولت
• درایورهای داخلی: ندارد
• قیمت: حدود 65 دلار

SKR Pro 1.2؛ راه‌حل پیشرفته BigTreeTech برای ساخت حرفه‌ای

برد SKR Pro راه‌حل نهایی BigTreeTech برای مدلسازی پیشرفته است. این برد از همان چیپ ARM 32 بیتی Cortex-M4 استفاده می‌کند که در SKR 2.0 هم هست و با فرکانس 168 MHz کار می‌کند. اما توانایی‌های سخت‌افزاری بیشتری نسبت به سایر بردهای BigTreeTech دارد.
این برد می‌تواند شش موتور، سه اکسترودر، سه فن قابل کنترل، دو نمایشگر و پشتیبانی از دو پورت محور Z را مدیریت کند. همچنین دارای 20 پورت توسعه برای PWM، ADC، UART و پروتکل‌های دیگر دستگاه‌های جانبی به همراه پورت توسعه Wi-Fi است.
علاوه بر این، ورودی برق 12 تا 24 ولت در سه خط جداگانه تأمین می‌شود: یکی برای موتورها، یکی برای بستر گرم‌شونده و دیگری برای خود برد. در کل، SKR Pro 1.2 قابلیت‌های سخت‌افزاری عظیمی دارد، اما به گفته برخی کاربران، مستندات لازم برای راه‌اندازی و استفاده از چنین برد پیچیده‌ای چندان جامع نیست.
• میکروکنترلر: STM32F407VGT
• اتصالات: 2 عدد USB، کارت MicroSD
• ورودی برق: 12 تا 24 ولت
• درایورهای داخلی: ندارد
• قیمت: حدود 60 دلار

Fysetc Spider V3.0؛ انتخاب محبوب برای ساخت دستگاه Voron

برای کسانی که قصد ساخت اولین دستگاه Voron خود را دارند، معمولاً Voron Trident توصیه می‌شود، چرا که نسبت به Voron 2.4 آسان‌تر مونتاژ شده و عملکرد مشابهی ارائه می‌دهد. برد کنترلری که اغلب برای این ساخت توصیه می‌شود، Fysetc Spider V3.0 است. این برد 32 بیتی با فرکانس 180 مگاهرتز از تمامی نسخه‌های مهم نرم‌افزاری مانند Klipper، Marlin و RRF پشتیبانی می‌کند.
این برد شامل چهار عدد HCT365A Buffer Manager74 است که برای افزایش پایداری و عملکرد درایورهای موتور طراحی شده‌اند. مسیرهای خروجی به مدارهای BOOT و RST کنترل برد را از طریق Raspberry Pi آسان می‌کند و LEDهای داخلی امکان تشخیص سریع وضعیت را فراهم می‌آورند.
در این برد تعداد زیادی درایور وجود دارد، در مجموع هشت درایور با چینش بهینه که کار را برای مبتدیان و کاربران حرفه‌ای در نوشتن تنظیمات ساخت آسان‌تر می‌کند. در بخش اتصالات، شما USB و کارت SD معمولی را دارید، همراه با یک پورت CAN Transceiver.
• میکروکنترلر: STM32F446
• اتصالات: کارت MicroSD، خروجی USB اختیاری
• ورودی برق: 12 تا 28 ولت
• درایورهای داخلی: ندارد
• قیمت: حدود 40 دلار

SKR Manta M4P؛ برد کنترلر دوگانه با پشتیبانی از Raspberry Pi

زمانی که Klipper اعلام کرد که BTT اولین حامی اصلی آن‌هاست، می‌دانستیم زمان عرضه یک برد اختصاصی نزدیک است. Manta M4P دقیقاً همین است، با دو کنترلر در یک برد. یک میکروکنترلر 32 بیتی STM32G0B0RE تمام ورودی/خروجی‌ها و اتصالات داخلی مانند درایورها، فن‌ها، نمایشگر و غیره را مدیریت می‌کند. سپس، با توجه به پورت‌ها و اتصالات ویژه، می‌توان ماژول Raspberry Pi Compute Module 4 را روی برد نصب کرد. Klipper روی CM4 نصب می‌شود و مستقیماً به میکروکنترلر متصل می‌شود — نیازی به کابل USB نیست.
این راه‌حل عالی است، زیرا نیازی به تأمین برق و انتقال داده جداگانه به Pi که ممکن است در داخل محفظه شلوغ شود، ندارد. طراحان برد همه چیز را در نظر گرفته‌اند: شما همچنان می‌توانید دوربین CSI، صفحه نمایش DSI، صفحه نمایش SPI و ماژول‌های دیگر را از طریق پورت‌های GPIO و USB متصل کنید. مدل بزرگ‌تر یعنی Manta M8P از چهار درایور اضافی و چند اتصال دیگر پشتیبانی می‌کند. همچنین مدل Manta M5P با اسلات درایور اضافه، محافظت مدار eFuse و ولتاژ فن CNC انتخابی، ارتقاءهایی نسبت به M4P ارائه می‌دهد که آن را برای ساخت Voron V0 گزینه‌ای عالی می‌سازد.
آیا ماژول Compute Module سخت پیدا می‌شود؟ نگران نباشید، چون BTT نسخه خود به نام CB1 را ارائه کرده که قابلیت‌های مشابهی دارد. این برد همچنین می‌تواند با Marlin فلش شود و به صورت مستقل از هر SBC کار کند.
• میکروکنترلر: STM32G0B0RE
• اتصالات: 2 عدد USB، کارت MicroSD، اترنت، ۲ عدد CSI
• ورودی برق: 12 تا 24 ولت
• درایورهای داخلی: ندارد
• قیمت: حدود 40 دلار

RAMPS 1.4؛ برد کلاسیک و محبوب برای مبتدیان و ارتقاء آسان

بردهای معرفی شده در اینجا همه عالی به نظر می‌رسند، اما ارتقاء برد کنترلر ممکن است به سادگی که به نظر می‌رسد نباشد. نیاز به مطالعه زیاد مستندات، پیکربندی نرم‌افزار و توجه به سازگاری اتصالات وجود دارد. برد RAMPS 1.4 این مراحل را تا حد زیادی ساده کرده است، چون به عنوان یک جایگزین پلاگین طراحی شده که از Arduino Mega استفاده می‌کند.
این برد شامل پنج سوکت درایور، سه ترمیستور و شش انداستاپ است و تمام ویژگی‌های پایه‌ای که نیاز دارید را دارد و چیز اضافی ندارد. البته برای عملکرد به یک Arduino Mega یا مشابه به عنوان میکروکنترلر نیاز خواهید داشت. نسخه‌های بهبود یافته‌ای مثل RAMPS 1.4.4 و حتی RAMPS 1.7 هم موجود است، اما نسخه 1.4 یک نقطه شروع عالی به شمار می‌آید.
• میکروکنترلر: ندارد (نیاز به Arduino Mega)
• اتصالات: USB، کارت MicroSD
• ورودی برق: 12 تا 24 ولت
• درایورهای داخلی: ندارد
• قیمت: حدود 10 تا 40 دلار

Duet 3 Mini 5+؛ انتخاب ایده‌آل برای کنترل حرفه‌ای و فریمور اختصاصی

جدیدترین نسخه از Duet3D، برد Duet 3 Mini 5+، ارتقایی قابل قبول نسبت به مدل قبلی خود است. اگرچه این مدل قوی‌ترین یا گران‌ترین مدل در خط تولید نیست، اما جانشین معنوی پرفروش قبلی آن‌ها یعنی Duet 2 WiFi محسوب می‌شود. با درایورهای جدید و بهبود یافته TMC2209، پشتیبانی از باس CAN-FD و سه خروجی PWM با جریان بالا، برد Duet 3 Mini 5+ ویژگی‌های برجسته‌ای دارد. در کل، تیم طراحی تصمیم گرفت رویکردی محافظه‌کارانه‌تر در پیش بگیرد تا قیمت کاهش یابد و از ویژگی‌های احتمالی غیرضروری جلوگیری شود.
خود برد به‌عنوان جایگزین مستقیم مدل قبلی نیست. درایورهای استپر TMC2209 جدید از StallGuard 2 و StealthChop2 پشتیبانی می‌کنند، اما مدل قبلی TMC2660 جریان اوج 2.4 آمپر داشت. برد Duet 3 Mini 5+ دو کانکتور ورودی/خروجی بیشتر دارد (در مجموع هفت کانکتور) و همچنین چهار فن قابل کنترل دارد. این بار، کنترلر می‌تواند به‌صورت Wi-Fi یا اترنت پیکربندی شود و یک باس پرسرعت اختصاصی برای اتصال SBC خارجی دارد.
اما این برد بیشتر به خاطر فریمور منحصر به فرد RepRapFirmware خود شناخته می‌شود. این فریمور از طیف گسترده‌ای از سیستم‌های حرکتی پشتیبانی می‌کند، از جمله Hangprinter و چندین محور مستقل مانند BCN3D Sigma. بسته به مکانیک دستگاه شما، ممکن است این تنها برد کنترلری باشد که نیازهای شما را برآورده کند. و قیمت آن نیز این موضوع را نشان می‌دهد.
• میکروکنترلر: STM32G0B0RE
• اتصالات: 2 عدد USB، کارت MicroSD
• ورودی برق: 11 تا 25 ولت
• درایورهای داخلی: بله (TMC2209)
• قیمت: حدود 150 دلار

MKS Robin Nano V3.1؛ برد اقتصادی و کارآمد برای ارتقاء چاپگرهای قدیمی

در حالی که ما بردهای میان‌رده و رده بالا را پوشش داده‌ایم، هنوز گزینه‌ای اقتصادی برای کسانی که به دنبال آن هستند معرفی نکرده‌ایم. گاهی اوقات نیازی به مدل‌های رده بالا نیست، بلکه یک کنترلر 32 بیتی ارزان‌تر برای ارتقاء برد 8 بیتی قدیمی کافی است. برای این افراد، Makerbase Robin Nano V3.1 یک گزینه عالی است.
این برد مجهز به میکروکنترلر 32 بیتی STM32F407VET6 با فرکانس 168 MHz است و از دو هیتر هات‌اند، دو فن، یک ماژول Wi-Fi و پنج موتور استپر پشتیبانی می‌کند، همراه با ورودی/خروجی‌های معمول برای سنسورها و دستگاه‌های جانبی. در زمینه ایمنی، نسخه جدید V3.1 شامل دیودهای محافظ شاتکی برای هر ترمیستور و دیود TVS برای ورودی برق است. البته در مدار قدرت فیوزهای قابل تعویض وجود ندارد و فقط فیوزهای نصب شده روی سطح دارد.
این برد به‌طور کامل با درایورهای UART و STEP/DIR مانند TMC2209 و TMC2225 سازگار است و از انواع صفحه‌نمایش TFT پشتیبانی می‌کند.
• میکروکنترلر: STM32F407VET6
• اتصالات: میکرو USB، کارت MicroSD، اترنت (اختیاری)
• ورودی برق: 12 تا 24 ولت
• درایورهای داخلی: ندارد
• قیمت: حدود 38 دلار

Octopus Max EZ؛ برد قدرتمند با قابلیت‌های گسترده و طراحی ایمن

اگر به دنبال ارتقاء قابلیت‌های پرینتر خود در زمینه موتورهای استپر، فن‌ها و سایر قطعات وابسته به کنترل هستید، Octopus Max EZ گزینه‌ای مناسب است. این برد از حداکثر ده درایور، شش فن، شش انداستاپ، چهار هیتر هات‌اند، پنج سنسور دما و تعداد زیادی GPIO پشتیبانی می‌کند، بنابراین به سختی کمبود پورت خواهید داشت. پردازش این برد توسط یک میکروکنترلر 32 بیتی با فرکانس 550 MHz انجام می‌شود که قدرت پردازشی استثنایی و حافظه کافی برای ذخیره فریمورهای محبوب شما دارد.
طراحی این برد حول محور چندمنظوره بودن، ایمنی و سهولت استفاده است. از پروب‌های PT100/PT1000، ماژول Wi-Fi، صفحه‌نمایش TFT و ولتاژ استپر تا 60 ولت پشتیبانی می‌کند. برد Octopus Max EZ مجهز به حفاظت eFuse درجه خودرویی است تا از آسیب جریان زیاد جلوگیری کند. طراحی سازگار با DIY باعث می‌شود ارتقاء برد با افزونه‌ها بسیار ساده‌تر شود. همچنین خطوط برق جداگانه برای برد، موتور و هیتر به صورت پیش‌فرض تعبیه شده‌اند تا کاربر بتواند هر کدام را از منبع تغذیه متفاوتی تأمین کند.
از نظر اتصالات، این برد دارای USB-C و USB-A، اسلات کارت MicroSD و پورت اترنت با قابلیت باس CAN است. BTT فایل‌های فریمور Marlin، Klipper و RepRap را در صفحه GitHub خود منتشر کرده است.
• میکروکنترلر: STM32H723ZET6
• اتصالات: 2 عدد USB، کارت MicroSD، اترنت
• ورودی برق: 12 تا 24 ولت
• درایورهای داخلی: ندارد
• قیمت: حدود 70 دلار

Archim2؛ برد کنترلر با درایورهای یکپارچه و پردازنده قوی

برد Archim2 به افتخار مهندس، ریاضی‌دان و مخترع یونانی به نام ارشمیدس نام‌گذاری شده است. مانند او، این برد قابلیت انجام چندین کار به‌صورت همزمان را دارد و مجهز به پردازنده 32 بیتی Atmel SAM3X8E و درایورهای یکپارچه Trinamic TMC2130 است.
این برد از حداکثر پنج موتور پشتیبانی می‌کند که به معنای امکان پرینت دو اکسترودر است، و همه پنج موتور توانایی میکرواستپ تا 1/256 را دارند. Archim بر پایه Marlin 2.0 کار می‌کند و در حالی که شاخه‌ای پیش‌پیکربندی شده به نام Marlin4due دارد، گفته می‌شود در آینده احتمال پشتیبانی از فریمورهای دیگر مانند RepRapFirmware و Repetier نیز وجود دارد.
• میکروکنترلر: SAM3X8E
• اتصالات: USB، کارت MicroSD
• ورودی برق: 10 تا 24 ولت
• درایورهای داخلی: بله (TMC2130)
• قیمت: حدود 170 دلار

در نهایت...
برد کنترلر دستگاه، قلب تپنده و مغز متفکر هر چاپگر است که نقش بسیار مهمی در کیفیت، دقت و عملکرد کلی دستگاه ایفا می‌کند. انتخاب برد مناسب نه تنها باعث بهبود قابلیت‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری چاپگر می‌شود، بلکه فرآیند راه‌اندازی و استفاده از دستگاه را برای کاربر بسیار ساده‌تر و روان‌تر می‌کند. با توجه به تنوع بالای بردهای کنترلر موجود در بازار، آشنایی با ویژگی‌ها، قابلیت‌ها و محدودیت‌های هر مدل به شما کمک می‌کند تا بهترین گزینه را متناسب با نیازهای خود انتخاب کنید و تجربه‌ای بی‌نظیر از چاپ سه‌بعدی باشید.