EasyThreed K10にネットワーク経由でファイルを送信する
はじめに
EasyThreed K10という非常に安価な3Dプリンタがあります。本機はマザーボードの機能が限定的であり、ネットワーク経由で制御することができません。そのため、microSDカードを都度抜き差しする運用が必要でした。そこで、microSDカードにネットワーク経由でファイルを書き込むことで運用の簡易化を試みます。
やったこと
- XIAO ESP32C3を使用してHTTP PUTでmicroSDにファイルを書き込み
- microSD スニッファーボードを使用してmicroSDを共有
- EasyThreed K10に対してネットワーク経由でgcodeファイルを送信
ハードウェアの準備
microSDを制御するマイコンにはXIAO ESP32C3を、ターゲットデバイスのmicroSDソケットへのアクセスにはmicroSD スニッファーボードを使用しました。
microSD スニッファーボードのパターンカットと抵抗の挿入
ターゲットデバイスとのmicroSDの共有方法はESPWebDAVを参考にします。これは、CS、MOSI、SCKに抵抗を挿入するというものです。これにより、デバイス側の状態によらず、これらのピンの制御が可能となるはずです。
しかしながら、microSD スニッファーボードにはこれらの抵抗を挿入するパターンがありません。したがって、以下のようにレジストの剥離とパターンのカットを行い、そこに抵抗を挿入します。レジストの剥離は超音波カッターにて該当箇所をなぞると簡単にできます。
XIAO ESP32C3の接続
以下に示すようにmicroSD スニッファーボードと接続を行いました。
また、ESPWebDAVにある回路と異なる点は以下の通りです。
- 空いているピンにステータス表示用のLEDを追加
- microSDリセット用のMOS FETを追加
なお、後者のmicroSDリセット用MOS FETは想定通りに機能しなかったため、本実装では使用していません。
ソフトウェアの準備
PlatformIOを用いて環境構築を行いました。環境一式は以下の通りです。
secrets.h.templateを修正してsecrets.hを作成し、以下のコマンドでファームウェアを書き込みます。
$ pio run -t uploadHTTP PUTによるファイルの書き込み
上述のハードウェアとソフトウェアの準備が完了したら、curlを用いてファイルをPUTすると以下のような結果が得られます。ここでは、10.0.0.24がESP32-C3のIPアドレスとして割り当てられているものとします。
❯ curl -v --http1.1 -T test6.gcode http://10.0.0.24/upload
* Trying 10.0.0.24:80...
* Connected to 10.0.0.24 (10.0.0.24) port 80
> PUT /upload HTTP/1.1
> Host: 10.0.0.24
> User-Agent: curl/8.7.1
> Accept: */*
> Content-Length: 149446
>
* upload completely sent off: 149446 bytes
< HTTP/1.1 200 OK
< Connection: close
< Content-Type: text/plain
< Content-Length: 22
<
OK saved /model.gcode
* Closing connectionWebDAVの検討と諦め
当初、ESPWebDAVをそのまま使用することを想定していました。しかしながら、私の環境ではファイルサイズが1MB程度になるとアップロードに失敗しました。したがって、WebDAVの使用を諦めました。
動作確認
ESP32-C3からはSPIモードでmicroSDにファイルを書き込みますが、EasyThreed K10はネイティブモードでmicroSDからファイルを読み込みます。したがって、ファイルのアップロードが完了したら、プリント開始前にmicroSDの電源（EasyThreed K10の電源）をOFFにする必要があります。
以下はペンプロッタとして動かした例になります。curlにてgcodeを送信したのちにスタートボタンを押下しました。ペンプロッタ用の治具はこちらからお借りしました。