RaspberryPi＋OctoPiで快適3Dプリント環境を手に入れた【カスタマイズ編】

OctoPi紹介編

RaspberryPi＋OctoPiで快適3Dプリント環境を手に入れた【OctoPi紹介編】

https://symamone-tec.com/octopi_introduction

手持ちのRaspberry Pi 3B+にOctoPiというOSをインストールすることで、とても便利に使える3Dプリント環境が手に入りました。買ったはいいけど使い道がなくて持て余しているRaspberry Piの活用術にも良さそうです。 OctoPiとは3DプリンタをWEBインターフェース経由でコントロールする「OctoPrint」というソフトを、RaspberryPiのOSとして使えるようにしたものが「OctoPi」ということです。私は手持ちのRaspberryPiにインストールしましたが、専用の組み立てキットも市販されているようです。このためにわざわざRaspberryPiを買うの...

OctoPi導入編

symamoneの技術ノート

RaspberryPi＋OctoPiで快適3Dプリント環境を手に入れた【OctoPi導入編】【スクショ...

https://symamone-tec.com/octopi-procedure

以前ご紹介したOctoPiをRaspberryPiにインストールしていきます。普通にRaspbianなどをインストールしたことがあれば難しい工程はないと思いますが、RaspberryPiに不慣れな人でもこのページを見ながら進めればインストールできるように手順解説多め画像多めで行ってみます。用意するもの Raspberry Pi公式サイトではModel 3B、3B+、4Bを使うよう書かれています。紹介編でも触れましたが、OctoPi専用のキットというのもあるようです。このためにわざわざ新品のRaspberryPiを買うなら最初からこちらを選ぶのもありだと思います。 M...

OctoPi使い方編

symamoneの技術ノート

RaspberryPi＋OctoPiで快適3Dプリント環境を手に入れた【OctoPi使い方編】

https://symamone-tec.com/octopi-use

OctoPi紹介編OctoPi導入編...とご紹介してきましたが、今回は使い方をまとめていきます。使い方：メイン画面OctoPiのメイン画面はメニューバー、左カラム、右カラムに分かれています。メニューバー設定(スパナマーク) OctoPiの田げメニュー(電源のマーク) 公式ブログなどの新着情報の通知(ベルのマーク) ログイン中のユーザー名が表示されます。左カラム上から順に Communication (3Dプリンタとの通信設定) State (進行中のジョブの進捗表示) Files (プリント用データのアップロードフォルダ)が表示されます。右カラム(メイン画面)右...

…とご紹介してきましたが、今回は我が家仕様のカスタマイズについて紹介します。

使っている機種
カスタマイズ
- ①タイムラプス用カメラをベッドに固定
- ②OctoPi起動スイッチ・シャットダウンスイッチなど追加

使っている機種

以前紹介したように、私は3台の3Dプリンタを所有しています。
このうち、ALUNARのM508という機種のみをOctoPiに接続して使っています。

カスタマイズ

①タイムラプス用カメラをベッドに固定

OctoPiを使うと簡単にプリントの様子のタイムラプス撮影ができます。

3Dプリンタのタイムラプス撮影に挑戦【OctoPi】

撮影用にRaspberryPi用のカメラを取り付けていますが、この機種はY軸方向にベッドが動きながら造形していきます。

普通にカメラを三脚で立てるみたいなことをすると、プリント物の位置が動きまくってみていられない動画になります。

Z軸を持ち上げたときに撮影するように設定もできますが、Z軸方向の高さの小さいものだと短い動画にしかできません。

そこで、移動するテーブル自体にカメラを取り付けることで、安定して撮影できるように改良しました。
カメラのフレキケーブルはだいぶ長いやつに交換しています。
もちろんこのアームもこの3Dプリンタで作製しました。
(色がちぐはぐなのはこの形に落ち着くまで形が転々としてきたからです…。)

②OctoPi起動スイッチ・シャットダウンスイッチなど追加

OctoPiはRaspberryPiを使用しているので、言うまでもなく「電源ブチ切り」は厳禁です。

ブラウザ上に電源を切る、再起動するといったメニューがあるので通常それを使用します。

…が、そこはせっかくIO端子が出ていてプログラムでいろいろできるRaspberryPi。
使いやすいかなと思って起動・シャットダウンなどの物理スイッチと状態表示用のLEDをつけてみました。

押しボタンスイッチの役割は、

赤：シャットダウン(約15秒長押し)
黄：再起動(約15秒長押し)
緑：起動
白：LEDランプON/OFF(2秒長押しでON/OFF切り替え)
　　(3DプリンタのフレームにテープLEDを貼っていますが、暗いので今は使ってません…)

LEDの役割は、

赤：正常に動作していれば0.5秒ON/0.5秒OFFで点滅する
　　(フリーズすると点滅が止まる)
青：OctoPi動作中
黄：SDカードアクセス中
緑：電源5Vの供給表示

として割り振っています。

動作させるpythonプログラムはこちら。

#!usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import threading
import os
import commands
import RPi.GPIO as GPIO
import time

btnGpioRB  = 19
btnGpioSD  = 26
btnGpioLed = 6
ledGpioR   = 5
ledGpioB   = 11
ledGpioL   = 10
motorGpio  = 23

class MyThread(threading.Thread):

        def __init__(self):
                threading.Thread.__init__(self)

        def run(self):
                while 1:
                        GPIO.output(ledGpioR , True)
			time.sleep(0.5)
                        GPIO.output(ledGpioR , False)
                        time.sleep(0.5)

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setwarnings(False)
GPIO.setup(btnGpioRB,GPIO.IN)  #set pin 27 to input : reboot sw
GPIO.setup(btnGpioSD,GPIO.IN)  #set pin 22 to input : shutdown sw
GPIO.setup(btnGpioLed,GPIO.IN)
GPIO.setup(ledGpioR,GPIO.OUT)
GPIO.setup(ledGpioB,GPIO.OUT)
GPIO.setup(ledGpioL,GPIO.OUT)
GPIO.setup(motorGpio,GPIO.OUT)

def main():
        my_thread = MyThread()
        my_thread.setDaemon(True)
        my_thread.start()

	GPIO.output(ledGpioB , True)

        i2=0
        i3=0
	i4=0
	LedLight=0
	Duty=100
	coreTemp = 0

	#Fan 100% 1 sec.
	dcMotor = GPIO.PWM(motorGpio,50)
	dcMotor.start(Duty)
	time.sleep(1)

        while 1:
		#Reboot
                if GPIO.input(btnGpioRB):
                        i2 = 0
                else:
                        i2 += 1
                        if i2 > 15:
				GPIO.output(ledGpioB ,False)
                                print "OctoPi Reboot Now!"
                                os.system("sudo reboot")
                                i2 = 0
                        else:
                                pass

		#Shutdown
                if GPIO.input(btnGpioSD):
                        i3 = 0
                else:
                        i3 += 1
                        if i3 > 15:
				GPIO.output(ledGpioB , False)
                                print "OctoPi ShutDown Now!"
                                os.system("sudo shutdown -h now")
                                i3 = 0
                        else:
                                pass

		#LED Light
                if GPIO.input(btnGpioLed):
                        i4 = 0
                else:
                        i4 += 1
                        if i4 > 2:
                                LedLight = not(LedLight)
				GPIO.output(ledGpioL , LedLight)
                                if LedLight:
					print "LED ON!"
				else:
					print "LED OFF!"
				i4 = 0
                        else:
                                pass

		#Fan Control
		temp = 0
	    	f = open("/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp", "r")
    		for t in f:
        		temp=t[:2] + "." + t[2:5]
    		f.close()
		coreTemp = float(temp)
		print coreTemp
		if coreTemp < 30.0:
			Duty = 0
     		elif coreTemp < 40.0:
			Duty = 50
		elif coreTemp < 50.0:
			Duty = 75
		else:
			Duty = 100
		dcMotor.ChangeDutyCycle(Duty)

		print Duty

                time.sleep(0.5)

main()

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#!usr/bin/env python

# -*- coding: utf-8 -*-

import threading

import os

import commands

import RPi.GPIO as GPIO

import time

btnGpioRB = 19

btnGpioSD = 26

btnGpioLed = 6

ledGpioR = 5

ledGpioB = 11

ledGpioL = 10

motorGpio = 23

class MyThread(threading.Thread):

def __init__(self):

threading.Thread.__init__(self)

def run(self):

while 1:

GPIO.output(ledGpioR , True)

time.sleep(0.5)

GPIO.output(ledGpioR , False)

time.sleep(0.5)

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

GPIO.setwarnings(False)

GPIO.setup(btnGpioRB,GPIO.IN) #set pin 27 to input : reboot sw

GPIO.setup(btnGpioSD,GPIO.IN) #set pin 22 to input : shutdown sw

GPIO.setup(btnGpioLed,GPIO.IN)

GPIO.setup(ledGpioR,GPIO.OUT)

GPIO.setup(ledGpioB,GPIO.OUT)

GPIO.setup(ledGpioL,GPIO.OUT)

GPIO.setup(motorGpio,GPIO.OUT)

def main():

my_thread = MyThread()

my_thread.setDaemon(True)

my_thread.start()

GPIO.output(ledGpioB , True)

i2=0

i3=0

i4=0

LedLight=0

Duty=100

coreTemp = 0

#Fan 100% 1 sec.

dcMotor = GPIO.PWM(motorGpio,50)

dcMotor.start(Duty)

time.sleep(1)

while 1:

#Reboot

if GPIO.input(btnGpioRB):

i2 = 0

else:

i2 += 1

if i2 > 15:

GPIO.output(ledGpioB ,False)

print "OctoPi Reboot Now!"

os.system("sudo reboot")

i2 = 0

else:

pass

#Shutdown

if GPIO.input(btnGpioSD):

i3 = 0

else:

i3 += 1

if i3 > 15:

GPIO.output(ledGpioB , False)

print "OctoPi ShutDown Now!"

os.system("sudo shutdown -h now")

i3 = 0

else:

pass

#LED Light

if GPIO.input(btnGpioLed):

i4 = 0

else:

i4 += 1

if i4 > 2:

LedLight = not(LedLight)

GPIO.output(ledGpioL , LedLight)

if LedLight:

print "LED ON!"

else:

print "LED OFF!"

i4 = 0

else:

pass

#Fan Control

temp = 0

f = open("/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp", "r")

for t in f:

temp=t[:2] + "." + t[2:5]

f.close()

coreTemp = float(temp)

print coreTemp

if coreTemp < 30.0:

Duty = 0

elif coreTemp < 40.0:

Duty = 50

elif coreTemp < 50.0:

Duty = 75

else:

Duty = 100

dcMotor.ChangeDutyCycle(Duty)

print Duty

time.sleep(0.5)

main()

OctoPiが起動した後にこのGpioControl.pyが自動で起動するように設定しておきました。

現在はまだ使用していませんが、CPU温度によって冷却ファンを制御するプログラムも折り込み済みです。
各スイッチはそれぞれ10kΩでVCCにプルアップして押しボタンスイッチでGNDに落とし、
各LEDは保護抵抗を入れてそれぞれのGPIOをLEDにつないでいるだけなので回路図は省略します。

あと、「緑スイッチで起動」という部分はこのpythonプログラムには入っていません。
「GPIO3ピンをGNDに落とすと起動する」というRaspberryPiの仕組みを活用して、単に押しボタンスイッチでGNDに落としているだけです。

また、OctoPiに限らず、通常のRaspberryPiで使用する際にもこうしたスイッチやLEDを実装しておくと便利かもしれませんね。

いかがだったでしょうか。
OctoPiのカスタマイズについて、解説してきました。

もちろん、これらができるカスタマイズのすべてではありません。
そもそもWiFiやネットワーク経由で使用できる3Dプリンタというのもありますが、RaspberryPiを使用しているからこそこうしたカスタマイズができ、自分が使いたい機能を実装できる、というのはOctoPiを使う強みかなと思います。

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