Система моніторингу ваги філаменту для 3D принтера через Telegram

2025-08-08

Вступ:

Розроблена система призначена для вимірювання ваги філаменту що залишився на котушці, та надсиланням інформації через Telegram бот. Система може як просто вимірювати загальну вагу (вага котушки + вага філаменту), так і вимірювати фактичну вагу філаменту (загальна вага - вага котушки = вага філаменту), а також може надсилати сповіщення в Telegram якщо залишилось мало пластику (наприклад якщо філаменту на котушці менше 50г то надсилається сповіщення, і користувач може замінити котушку).

Зміст статті:

Система складається з однієї бази та максимум 4 вимірювальних пристроїв, тобто можна використовувати і 1 вимірювальний пристрій, але за бажанням можна до однієї бази підключити до 4 вимірювальних пристрої. Далі розглянемо окремо кожен пристрій.

На фото база знаходиться ліворуч, а вимірювальний пристрій праворуч.

БАЗА

Фото 3D моделі:

Електрична принципова схема:

Опис:

В електричній принциповій схемі є транзистор BD140, але його можна замінити на будь-який інший PNP транзистор.

Також в якості контролера використовується Wemos D1 mini на основі ESP8266. Кільце адресних світлодіодів WS2812B на 24LED використовується для індикацій стану кожного вимірювального пристрою, на пркилад якщо в системі є тільки 1 вимірювальний пристрій, то світиться тільки одна частина. Сенсорна кнопка TTP223 призначена для часткового керування вимірювальними пристроями.

Код бази та 3D модель зможете знайти в zip файлі.

Корпус пристрою друкувався з PLA пластику чорного кольору, а розсіююча частина обов'язково повинна друкуватись з білого пластику.

Для збірки бази додатково потрібно:

• Шурупи M2 10мм 2шт.
• Шурупи M2 5мм 4шт.
• Шурупи M2 8мм 4шт.
• Клей (для встановлення роз'єму Type-C)

ВИМІРЮВАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ.

Фото 3D моделі:

Електрична принципова схема:

Опис:

Після увімкнення пристрій зчитує налаштування з памʼяті. Якщо SSID Wi-Fi = none, пристрій створює власну точку доступу та відкриває веб-інтерфейс, де користувач вводить назву мережі, пароль і бажане імʼя пристрою (наприклад, Minik1). Якщо SSID вказаний, пристрій виконує mDNS-сканування, щоб автоматично обрати унікальне ім’я mDNS (для спрощення адресації без потреби знати IP). Після цього надсилає своє імʼя на базу, а база вже через mDNS отримує IP конкретного пристрою.

Програма пристрою:

• постійно зчитує вагу філаменту (вираховуючи з неї вагу порожньої котушки),

• якщо залишок філаменту падає до порогу (наприклад, 50 г), пристрій надсилає відповідну команду на базу,

• база передає повідомлення у Telegram: "Залишилося мало пластику на пристрої Minik1. Вага: 32г."

Також система враховує ситуацію, коли котушки немає - якщо виміряна вага має негативне значення (наприклад, -170 г), це вказує на відсутність котушки, і тоді вага тарування скидається, щоб уникнути помилкових повідомлень.

Крім того, при натисканні кнопки на пристрої - поточна вага надсилається на базу, а вона, в свою чергу, відправляє повідомлення в Telegram (наприклад, для перевірки філаменту вручну).

Також кріплення за замовчуванням спроектоване для 3D принтера Bambu Lab A1 mini, але за бажанням можна змоделювати додаткове кріплення для вашого 3D принтера.

Увага: Для скидання налаштувань вимірювального пристрою (налаштування WiFi мережі та ім'я) потрібно утримувати сенсорну кнопку протягом 10 секунд.

Для збірки пристрою необхідно придбати ще:

Болт та гайка М5 та М4 (кожного по 2шт.,для встановлення тензодатчика)

Також у базі і у вимірювальному пристрої використовується штекер micro-USB, який спаюється з роз'ємом Type-C, це зроблено для того щоб можна було прошивати пристрій через Type-C кабель. Але ви можете не використовувати цей штекер, але прошивати плати Wemos D1 mini потрібно до збірки пристрою.

Інструкція для збірки:

1. Завантажте архів з файлами прошивок та 3D моделей

В файлі: filament_monitor_base.ino2 змініть в рядках

const char* ssid = "SSID_WIFI"; // Імя WiFi мережі

const char* password = "PASSWORD_WIFI"; // пароль ції меережі WiFi

SSID-WIFI - на ім'я вашої WiFI мережі

PASSWORD_WIFI - на пароль вашої WiFI мережі

3. В Telegram створіть бота за допомогою @BotFather (інструкція) та скопіюйте ваш токен, приклад:

І в файлі filament_monitor_base.ino змініть в рядку:

const char* botToken = "TELEGRAM_TOKEN";

TELEGRAM_TOKEN - на ваш токен який ви скопіювали.

4. Друк всіх деталей на 3D принтері

5. Прошивка всіх плат Wemos D1 mini

6. Пайка, збірка пристрою

Уточнення:

У цих місцях встановлюється на клей сенсорна кнопка TTP223

7. Відкрийте ваш Telegram бот та натисніть кнопку /start

Далі отримайте ID чату, для цього надішліть таку команду:

Скопіюйте ID чату та в файлі filament_monitor_base.ino змініть в рядку:

String chat_id = "CHAT-ID";

CHAT-ID - на скопійований вами ID чату

Після цього необхідно знову перепрошити базу.

8. Увімкніть вимірювальний пристрій та підключіться до точки доступу Filament_Monitor

Відкрийте браузер (наприклад Chrome) та введіть IP адресу: 192.168.1.111

Після цього відкриється веб-інтерфейс, в якому потрібно ввести дані вашої Wi Fi мережі, та ввести бажане ім'я пристрою.

9. Перезапустіть базу та вимірювальний пристрій

Все, система готова до використання.

Для перегляду команд надішліть команду /info:

Команда 1. /id_chat

Надсилає ID чату.

Команда 2. /send_device

Отримання списку підключених вимірювальних пристроїв

Команда 3. /send_reel

Надсилає список збережених котушок (ваги пустих котушок, для тарування ваги і отримання фактичної ваги філаменту).

Команда 4. /save_reel_weight

Команда для збереження ваги пустої котушки. Після надсилання команди виводиться список доступних пристроїв. Вага пустої котушки буде вимірюватись на одному з вимірювальних пристроїв, і тут потрібно ввести номер пристрою на якому буде відбуватися вимірювання. Після цього потрібно написати назву нової котушки. Далі на вимірювальний пристрій потрібно встановити пусту котушку та натиснути сенсорну кнопку, після цього відбудеться збереження нової ваги пустої котушки.

Команда 5. /tare_dev

Команда для тарування ваги котушки на вибраному пристрою.

Команда 6. /delete_reel

Команда для видалення пустої котушки

Команда 7. /info

Команда для отримання списку команд

Команда 8. /gain_weight

Команда для надсилання завдання вимірювання ваги на вимірювальному пристрої, та надсилання цієї ваги в Telegram

Висновок:

Ця система - не просто набір плат і проводів, а маленький помічник, який піклується про ваш 3D-друк. Вона допоможе вам не залишитися без філаменту в найвідповідальніший момент, заощадить час і подарує трохи спокою в повсякденних турботах. А ще - це чудовий DIY-проєкт, який об’єднує технічні знання, трохи креативу і турботу про зручність.

Нехай друк завжди буде безперервним, філамент - у достатку, а Telegram - тільки з приємними сповіщеннями. Успіхів у реалізації і приємного користування!

Посилання:

• файли програм