Raspberry Pi 筆記(83)：安裝OctoPi監控3D印表機

用了很長一段時間的3D印表機，最近因為幾個部件脆化，雖有備品可以替換，可是有時會讀不到 SD 卡這個問題比較困擾，現在還不確定是Reprap控制卡還是 LCD 2004顯示卡的問題，還有噴頭的問題，等採購的物品到了，再一次汰換。有關 3D 印表機，我加入了兩個群組，群裡面有幾位高手都已安裝 OctoPi。利用這幾天一點點空檔的時間，安裝 OctoPi 到樹莓派上，直接從瀏覽器中控制和監視 3D 印表的狀態及列印作業。我手邊有三片樹莓派，一代覺得可能效能不佳，Pi2 沒有支援無線網路，要外接 USB 無線網卡比較麻煩，Pi4設定最容易，以下就紀錄一下如何在 Pi4 設定 OctoPi以及如何使用 Pi2 修改網路設定，讓 TP-Link 的USB無線網卡可以正常運作。

OctoPi系統的特色如下：

將 3D印表機和個人電腦分開，利用有線或無線網路進行列印，並使用瀏覽器操作。
遠端列印控制，可自由調配的控制方式。
監控列印作業和溫度。
可加裝攝影機拍照或進行縮時攝影，掌控列印作業進度。
G-code視覺化（甚至適用於列印中）以及文件管理功能。
可與各種品牌列印機相容，如Marlin、Sprinter、Smoothie等不同韌體。
可以不用一直插拔 SD 卡片，用於複製 gcode。

[下載安裝OctoPi]

安裝 OctoPi 很簡單，只要到 OctoPi官方網站的 Download頁面下載映像檔，燒錄到SD卡，如以下畫面：

燒錄映像檔到 SD 卡的方法，可參考這篇文章：Raspberry Pi 筆記(67)：樹莓派官方SD卡燒錄程式Imager及格式化軟體SDFormatter

OctoPi 的映像檔使用 Raspbian 作業系統，如需遠端登入，可使用預設的帳號 pi，密碼：raspberry。建議初次安裝後，登入將此帳密改成自己設定的密碼。

[Pi3/4設定OctoPi無線網路]

在 Pi3/4 設定無線網路很簡單，只要在燒錄 SD 卡完成時，開啟 SD 卡的根目錄，開啟 octopi-wpa-supplicant.txt 這個檔案進行編輯修改，找到以下這段文字，將前面的註解#刪掉，並修改成要連線的無線基地台SSID及密碼：

# WPA/WPA2 secured
network={
  ssid="your_ssid"
  psk="your_password"
}

再往下找到一行 country=xx 的地方，將其他國家加上#註解，增加以下這一行設定國碼為台灣 TW：

country=TW  # Taiwan

修改完成後存檔，重新開機，就可以透過無線網路存取 OctoPi。這裡會有個困擾是：我怎麼知道樹莓派取得的 IP？，我用一個小小的工具稱做「AngryIP Scanner」，你可以到這裡下載安裝。執行時輸入掃描的起迄IP範圍，再按下「開始」進行檢測。下圖是我的有線網路IP網段檢測的結果畫面：

[Pi2安裝TP-Link無線網卡]

Pi2開機前，我先用有線網路連接樹莓派，找到樹莓派IP後，透過 SSH 連線登入系統，再繼續設定無線網路。設定的方法是在 /etc/network/interfaces.d/ 目錄內增加一個 wlan0 檔案，使用 nano 進行編輯，指令如下：

$ sudo nano /etc/network/interfaces.d/wlan0

在 wlan0 檔案內，填入以下內容。其中 your_ssid 及 your_password 需更換成你的基地台 SSID 跟密碼：

auto wlan_home
iface wlan_home inet dhcp
    wpa-ssid "your_ssid"
    wpa-psk "your_password"

auto wlan_hotspot
iface wlan_hotspot inet dhcp
    wpa-ssid "your_ssid"
    wpa-psk "your_password"

完成後，存檔離開。此時再執行啟動無線網卡的指令：

$ sudo ifup wlan0=wlan_home

到這裡已經可以透過無線網路，存取 OctoPi。但是每次開機後，就要登入 OCtoPi 再執行一次上列指令，有點麻煩。若要設定成開機時自動啟動 wlan0，可以修改 /etc/network/interfaces 這個檔案，使用 nano 進行編輯，指令如下：

$ sudo nano /etc/network/interfaces

將以下內容全部貼到 interfaces 檔案最後一行下方，這段是使用 DHCP 配發IP。

#auto wlan0
allow-hotplug wlan0
iface wlan0 inet dhcp
    wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

以下這段是使用固定 IP：

#auto wlan0
allow-hotplug wlan0
iface wlan0 inet static
address 192.168.0.90
netmask 255.255.255.0
gateway 192.168.0.1
wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

這時重新啟動樹莓派，就可以取得 IP，開始透過無線網路進行連線及存取 OctoPi。

[開始使用OctoPi]

網路設定完成後，可以使用瀏覽器操作 OctoPi，在 URL 列輸入你的 OctoPi IP，以我的環境為例：

http://192.168.0.106

可以看到以下初次設定的畫面，就表示連線成功：

接著按下 Next 繼續設定，如先前有備份設定檔，可在這個步驟還原設定：

繼續按下 Next 使用此設置連線存取控制的安全用戶名和密碼。即使無法從外部網絡存取列印機，還是建議進行設置。可輸入帳號及兩次密碼後，按下 Create Account 建立帳號。

接著繼續按下 Next 設定匿名使用情況跟踪，OctoPi可定期每15分鐘回報 3D印表機狀況、每24小時回報系統及套件版本、伺服器啟動等資訊，以確保 Pi處於聯機的狀態。如想瞭解詳細內容，可到這裡取得更多資訊。按下 Anonymous Usage Tracking 繼續：

接著按下 Next 進行網路設定連線檢查，設定好 OctoPi 主機的名稱後，按 Enable Connectivity Check 繼續。

按下 Next 繼續進行插件黑名單設定，此設定可防止在 Pi 上安裝未簽名或潛在惡意的插件。從1.3.6版本開始，OctoPrint支援這項功能，避免因為插件功能而影響 OctoPi 的正常運作。按下 Enable Plugin Blacklist Processing 繼續：

繼續按下 Next 進行印表機的基本設定，如你的 3D印表機型號、可列印的長度和寬度等資訊：

輸入印表機基本設定後，接著按下 Next 整個啟動的程序就完成了。

[重新起動OctoPi服務]

如要重新起動OctoPi服務，可以執行以下指令：

$ sudo service octoprint restart

[結果]

我的 3D 印表機的主機板使用 Arduino Mega，上面插著 Reprap 1.4的控制卡，需要有一條線 USB 連接樹莓派與 Arduino Mega，一頭是 Type-A，另一頭是 Type-B。
在瀏覽器連線 OctoPi 的畫面左方，樹莓派使用 Auto方式與 Arduino Mega 連接，右方是要達到的噴頭及熱床溫度折線圖，左下方是 SD卡的檔案及目錄，

在安裝過程中，我沒有將攝影鏡頭裝上去，隨時觀察印表機列印的狀況，一方面是需要列印攝影鏡頭支架，我還沒找到適合的，等下次更換印表機部分零件時再繼續安裝。另外我發現 OctoPi 的外掛(Plug-in)模組，包括 AstroPrint，這是什麼？先賣個關子，下一篇再繼續介紹 AstroPrint 的使用及如何安裝在 OctoPi 上。

[後記]

這幾天啟動 3D印表機時，也會使用 OctoPi，狀況非常不穩定，歸類幾點問題：

有時就突然進入「Safe Mode」，無法啟動AstroPrint
安裝相機鏡頭後，如果在鏡頭前頻繁移動，就會出現「Webcam stream loading」，可能是資源不足造成。
無預警當機，這點是在安裝 OctoPi 前沒發生過的。
透過 OctoPi上傳檔案列印時，速度較慢，一個約 2.5MB 的檔案要傳輸 2-3分鐘。

建議各位要安裝 OctoPi 的朋友，還是聽從官方的建議使用 Pi3 或 Pi4 。

Raspberry Pi 筆記(83)：安裝OctoPi監控3D印表機

[下載安裝OctoPi]

[Pi3/4設定OctoPi無線網路]

[Pi2安裝TP-Link無線網卡]

[開始使用OctoPi]

[重新起動OctoPi服務]

[結果]

[後記]

[參考資料]

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