DIY 3D打印机 G-M指令详解

G-M指令详解来源：未知更新时间：2015-02-0511:11点击次数：629概述众所周知，3D打印机执行的是一堆指令，这一堆指令都来源于一个指令集，即G-M指令集。而固件就负责解释这些指令，并将命令指派给电子原件，从而完成打印任务。因此，固件和指令集必须相互配合，否则打印机不会正常工作。开源的3D打印机使用的固件多种多样，但和这些固件匹配的指令集绝大多数指令都相同，即RepRapG-M指令集。由于Marlin固件使用的最为广泛，笔者就以Marlin固件的指令集为例作叙述。了解G-M指令有什么用？这用处可大了。帮助使用者更方便地调试打印机，检测打印机的问题，扩展打印机菜单功能…反正好处多多，不管你信不信，反正我是信了。废话不多说，进入正题。G-M指令集就是一些以G或M开头的代码，有时候还会掺杂一些以其其他字母以标示参数意义，比如T、S、F、P等。具体意义见下表，表中nnn表示数字。字母意义Gnnn标准GCode命令,例如移动到一个坐标点。MnnnRepRap定义的命令，例如打开一个冷却风扇Tnnn选择工具代码。在RepRap中，工具通常是挤出头（extruder）。Snnn命令参数,例如马达的电压。Pnnn命令参数,频率：1次每毫秒。XnnnX坐标,通常用于移动命令。YnnnY坐标,通常用于移动命令。ZnnnZ坐标,通常用于移动命令。Ennn挤出长度，用于控制挤出线材的长度.Innn参数-现在仍未使用（定义）。Jnnn参数-现在仍未使用（定义）。Fnnn打印头移动速度单位：毫米每分钟Rnnn参数-温度相关。Qnnn参数-现在仍未使用（定义）。Nnnn行码，在发送错误情况后，用来重复输入某行代码（命令）。*nnn校验码（Checksum）.用于检测通信错误因此，能够被Marlin固件识别的代码应该是像下面的样子：详解注释G-Code一行中分号“;”后面的内容为解释性语句，即注释。固件会忽略其内容。为了减少通信量，可以把注释信息都去掉。标记代码N和*，比如N123[...GCode写在这里...]*71。这是行码和标记码。RepRap的固件会以一个本地计算的值来对比标记码，如果两者值不同，就会要求重复输入该条指令。行码和检查码都可以去掉，RepRap仍会工作,但它不会做检查。你必须同时使用，或同时放弃使用。检查码cs是通过对对应的指令(包括它的的行码)的原始字节数据进行异或位运算得出的。检查码cs的值即是其*符号右边的十进制数字，RepRap固件希望每次命令的行代码都是逐次增加1的大小，不然的话，它会返回一个错误。当然你也可以发送一个M110命令（详情请看下面）强行重置机器。行码和检查码是为了减少信号干扰。延时G命令RepRap固件接收到这些指令后，会先存储在一个循环队列缓存里再执行。这意味着固件在接收到一条指令后马上可以传输下一条。这也意味着一组线段可以没有间断的情况下连续打印。为了实现指令流的控制，当接受到可缓存的指令时，如果固件把它成功放到本地缓存里，就立即给出应答，如果本地缓存已满，则会延时等到缓存有空出的位置时，才给出应答，然后才可以传输指令。G0:Rapidmove快速移动比如G0X10Y20，如果使用绝对定位的话，就命令打印机喷头快速移动到X=10,Y=20的位置。G0指令不能包含挤丝参数，只能包含X、Y、Z参数，即所谓的空驶动作。G1:Controlledmove可控移动比如G1X10Y20E2.4，G1指令中可以包含挤丝动作。Marlin会尝试从每一行指令中读取速度值，然后再移动开始之前加速或减速到这个速度值，然后执行移动指令，而不会在移动过程中改变速度。下面的几句指令告诉打印机速度先从当前的1500加速到3000，执行第二句的移动动作，然后再减速到1500，再执行第三句的移动动作。如果E轴坐标采用绝对定位的话，而当前行中的E坐标值小于上一个E坐标值，那么打印机就会回抽，这可以有效防止毛刺现象。G2:ControlledMoveArcClockwise可控顺时针圆弧移动比如G2X100Y100I50J60E30，表示从当前点通过一个顺时针圆弧线移动到（100,100）位置，该圆弧的圆心的位置是当前点坐标平移（50,60）得到的位置，在此过程中还可以控制挤丝动作。G3:ControlledMoveArcCounter-Clockwise可控逆时针圆弧移动比如G2X100Y100I50J60E30，表示从当前点通过一个逆时针圆弧线移动到（100,100）位置，该圆弧的圆心的位置是当前点坐标平移（50,60）得到的位置，在此过程中还可以控制挤丝动作。G28:MovetoOrigin移动到原点该命令会是机器的挤出机回归到原点。准确的说，每个轴上移动到初始位置。需要注意，为了快速归位，移动过程会不断加速，当碰到限位开关之后，它会做一次大约1mm的往返移动，来保证归位位置的精确度。如果在G28后面加上坐标轴参数，只有在涉及到的坐标轴方向上才会归位，比如G28X10和G28X0都会只让打印机在X轴上归位。而不会对Y方向和Z方向归位。（X后面的数字会被忽略）。而单纯的G28指令则会在三个轴上同时归位，顺序是X轴、Y轴、Z轴。G29-G30:Bedprobing加热床探测（需要使用自动调平功能）G29会让打印机在加热床的3个点或者4个点（根据固件配置是三角探测还是四角探测），该指令必须在归位之后才生效。G30会让打印机在当前的XY点处进行Z探测。即时G指令以下指令也可以被缓存,但是直到所有之前缓存的指令被执行完，并且该指令执行后，才会给出应答。因此主机会等待指令执行完毕（才收到的应答）.这些指令导致的短暂停顿不会影响机器的正常性能。G4:Dwell停顿G4P1000会让打印机停顿1000毫秒，在停顿过程中打印机仍然可以被控制，比如设置挤出头温度。G4S10会让打印机停顿10秒。G10:根据M207的配置进行回抽M207包含回抽距离，回抽速度，回抽时Z提升等信息。G11:根据M208的配置进行回抽后恢复M208包含回抽后挤出距离和挤出速度等信息。G20:SetUnitstoInches使用英寸作为单位从现在开始，使用英寸作单位。G21:SetUnitstoMillimeters使用毫米作为单位从现在开始，使用毫米作单位。G90:SettoAbsolutePositioning设置成绝对定位从现在开始，使用绝对坐标定位方式。即所有的坐标值都是基于一个统一的参考点给出的。G91:SettoRelativePositioning设置成相对定位从现在开始，使用相对坐标定位方式。即所有当前指令的坐标值都是以上一个坐标位置为参考的。G92:SetPosition设置位置设置各轴当前的坐标值，比如G92E15指定当前耗材的位置在15毫米处。G92X100指定打印机喷头当前的X坐标值为100。这个指令可以用来指定绝对零点，特别是针对E轴。即时M指令M0/M1:UnconditionalStop停止无条件停止打印机的一切动作，等待用户按LCD控制器上的按钮。M17:Enable/Powerallsteppermotors启动所有步进电机M18:Disableallsteppermotors关闭所有步进电机给所有的步进电机断电，从而可以手动移动滑块。M84指令也是这个功能。M20:ListSDcard读取SD卡将SD卡根目录下的所有内容的名称做出列表，发送到串口，可以使用串口监视器看到。M21:InitializeSDcard初始化SD卡初始化SD卡。如果在打印机通电时插入SD卡，会默认初始化SD卡。使用SD卡其他指令时，SD卡一定要初始化。M22:ReleaseSDcard弹出SD卡安全弹出SD卡。M23:SelectSDfile选择SD卡的文件M23filename.gco会选中filename.gco这个文件然后准备打印该文件。需要注意文件名要满足8.3格式约定（即主文件名不能超过8个字符，扩展名不能超过3个字符）。M24:Start/resumeSDprint开始SD卡的打印使打印机开始打印M23指令选中的文件。M25:PauseSDprint暂停SD卡打印打印机在当前位置暂停打印M23选中的文件。M26:SetSDposition设置SD卡位置以字节为单位设置SD卡的位置。M27:ReportSDprintstatus报告SD打印状态M28:BeginwritetoSDcard向SD卡中写文件M28filename.gco将创建filename.gco文件（若存在，则覆盖）。M29:StopwritingtoSDcard停止写M29filename.gco关闭M28打开的文件。M30:DeleteafileontheSDcard删除SD卡中的文件M30filename.gco将删除该文件。M31:OutputtimesincelastM109orSDcardstarttoserialM31将输出时间，从上一个M109指令开始或SD卡安装成功开始计时。M32:SelectfileandstartSDprint选择SD卡中的一个文件并开始打印M80:ATXPowerOn打开ATX电源当使用的是可以开关的电源才有效。M81:ATXPowerOff关闭ATX电源M82:设置挤出机使用绝对坐标模式这是默认的设置。M83:设置挤出机为相对坐标模式与M82相反。M84:给所有步进电机断电M84将给步进电机断电，直到下一次运动指令。M84S秒将过一段时间给步进电机断电，时间为S后面的数字，单位是秒。M92:设置axis_steps_per_unit参数M92XYZE将重新设置各坐标轴的分辨率，在调试校准打印机时非常有用。M104设置挤出头目标温度，并作出应答M104S210将喷头的目标温度设置为210°。M105读取当前的温度M106开风扇M106S会打开风扇并将风扇速度设置为S后面的参数，最小值为0，最大值为255。M107关闭风扇M107会关闭风扇，M106S0也可以达到相同的效果。M109:设置挤出机温度M109S温度设置喷头目标温度，然后在加热的过程中等待。M109R温度设置喷头目标温度，在同时加热和风扇冷却过程中等待。如果使用自动调温功能，那么M109S最小温度B最大温度F因子将会自动调整喷头温度，笔者在前面的Marlin的优势中已经提到。M112:紧急停止所有进行中的动作都会被立即终止，然后关掉打印机。所有电机和加热器都会被关掉.，可以按Reset按钮（板上）以重启。M114:获取当前位置M114将获取当前的坐标值，将结果发送到串口。结果以X:0.00Y:0.00Z:0.00E:0.00的形式显示。M115:获取固件信息将固件信息以FIRMWARE_NAME:MarlinV1;Sprinter/grblmashupforgen6FIRMWARE_URL::1.0MACHINE_TYPE:MendelEXTRUDER_COUNT:1UUID:00000000-0000-0000-0000-000000000000的形式发送到串口。M117:显示消息M117hello会将字符串hello显示在显示屏上（如果硬件带有显示屏的话）。M119获取限位开关状态M119会向打印机请求限位开关状态，并发送到串口。显示结果的形式为x_min:openx_max:openy_min:openy_max:openz_min:openz_max:open。M140设置加热床目标温度并给出应答M140S50会将打印机加热床的目标温度设置为50°，然后给出应答，接收下一条指令。M190设置加热床目标温度并等待，使用方法和M109类似，但不支持自动温度控制。M201-设置最大打印加速度M202-设置最大移动加速度使用方法为M201X1000Y1000，单位为毫米/秒平方。M203-设置电机最大速度M203X200