Klipper固件安装教程：零基础也能学会

引言：告别复杂配置，轻松上手3D打印新体验

你是否曾因3D打印机固件配置繁琐而望而却步？是否在尝试安装Klipper时被大量技术术语和命令行操作吓退？本教程将带你从零开始，一步步完成Klipper固件的安装与配置，即使你没有Linux系统经验，也能顺利上手。读完本文后，你将获得：

• 一套完整的Klipper安装流程，从系统准备到固件刷写
• 针对不同主板的刷写方案和常见问题解决方案
• 配置文件优化技巧和功能验证方法
• 实用故障排除指南，轻松解决安装过程中的各种难题

一、准备工作：硬件与环境搭建

1.1 硬件要求

Klipper固件需要以下硬件组件：

• 主控设备（Host）：推荐使用树莓派（Raspberry Pi）3/4/5或兼容的单板计算机（SBC），也可使用x86架构的Linux主机
• 3D打印机主板（MCU）：支持绝大多数常见3D打印机主板，如STM32、RP2040、Atmega系列等
• USB数据线：用于连接主控设备和打印机主板
• SD卡：用于部分主板的固件刷写（通常需要4GB以上）

1.2 操作系统选择

根据你的前端界面选择合适的操作系统：

前端界面	推荐操作系统	特点
Mainsail	MainsailOS	专为Klipper优化，预装Mainsail前端
Fluidd	KIAUH + 基础系统	灵活性高，支持多种前端共存
OctoPrint	OctoPi	老牌3D打印管理软件，兼容性好

对于零基础用户，推荐使用MainsailOS，可直接从官方网站下载镜像。

1.3 获取Klipper源代码

通过以下命令克隆Klipper仓库：

git clone https://gitcode.com/GitHub_Trending/kl/klipper.git
cd klipper

二、获取配置文件：为你的打印机量身定制

2.1 查找合适的配置文件

Klipper提供了大量预定义的配置文件，位于config/目录下。根据你的打印机型号或主板类型选择合适的配置文件：

• 针对特定打印机型号：查找printer-<品牌>-<型号>.cfg（如printer-creality-ender3-v2-2020.cfg）
• 针对通用主板：查找generic-<主板型号>.cfg（如generic-bigtreetech-skr-mini-e3-v2.0.cfg）

如果找不到完全匹配的配置文件，可以选择最接近的型号作为基础，再进行修改。

2.2 配置文件基本结构

典型的Klipper配置文件包含以下关键部分：

graph TD
    A[基础配置] --> B[mcu: 定义主控制板]
    A --> C[printer: 定义打印机型号和参数]
    A --> D[stepper_x/y/z: 定义各轴参数]
    A --> E[extruder: 定义挤出机参数]
    A --> F[heater_bed: 定义加热床参数]
    A --> G[probe: 定义自动调平探头]

三、安装Klipper：使用KIAUH简化流程

3.1 KIAUH安装方法

KIAUH（Klipper Install And Update Helper）是一个强大的安装脚本，可以简化Klipper及相关组件的安装过程：

# 安装KIAUH
cd ~
git clone https://github.com/dw-0/kiauh.git
./kiauh/kiauh.sh

运行后将显示图形界面，按照提示依次安装：

1. Klipper
2. Moonraker（可选，用于Web界面支持）
3. Mainsail/Fluidd（推荐的Web前端）

3.2 手动安装方法（进阶用户）

如果需要手动安装，可以执行以下命令：

# 安装依赖
sudo apt update && sudo apt install -y python3 python3-pip python3-virtualenv \
  git build-essential libffi-dev libssl-dev libusb-1.0-0-dev

# 创建虚拟环境
python3 -m virtualenv ~/klippy-env
~/klippy-env/bin/pip install -r ~/klipper/scripts/klippy-requirements.txt

# 安装系统服务
sudo cp ~/klipper/scripts/klipper.service /etc/systemd/system/
sudo systemctl enable klipper
sudo systemctl start klipper

四、固件编译与刷写：让你的主板运行Klipper

4.1 配置编译选项

运行配置工具选择合适的主板和参数：

cd ~/klipper
make menuconfig

配置界面主要选项：

• Micro-controller Architecture：选择主板架构（如STM32、RP2040等）
• Processor model：选择具体芯片型号
• Bootloader offset：根据引导程序选择偏移量
• Communication interface：选择通信接口（通常是USB）

4.2 编译固件

配置完成后编译固件：

make clean
make -j4

4.3 刷写固件

根据你的主板类型选择合适的刷写方法：

4.3.1 常见主板刷写方法对比

主板类型	刷写命令	注意事项
Atmega系列（如2560）	make flash FLASH_DEVICE=/dev/serial/by-id/<设备ID>	需要先确定串口设备
STM32系列	复制out/klipper.bin到SD卡，插入主板重启	文件名可能需要每次更改
RP2040系列	make flash FLASH_DEVICE=first	需要先进入boot模式
带有USB转串口芯片	make flash FLASH_DEVICE=/dev/ttyUSB0	可能需要安装驱动

4.3.2 确定串口设备

使用以下命令查找连接的主板：

ls /dev/serial/by-id/*

通常会输出类似： /dev/serial/by-id/usb-1a86_USB2.0-Serial-if00-port0

将此路径作为FLASH_DEVICE参数。

4.3.3 刷写示例（Atmega2560）

# 停止Klipper服务
sudo service klipper stop

# 刷写固件
make flash FLASH_DEVICE=/dev/serial/by-id/usb-1a86_USB2.0-Serial-if00-port0

# 重启Klipper服务
sudo service klipper start

五、配置Klipper：打造你的专属打印体验

5.1 配置文件设置

将选择的配置文件复制为printer.cfg：

cp ~/klipper/config/printer-creality-ender3-v2-2020.cfg ~/printer.cfg
nano ~/printer.cfg

关键配置项修改：

1. MCU设置：更新串口设备路径

[mcu]
serial: /dev/serial/by-id/usb-1a86_USB2.0-Serial-if00-port0

2. 温度传感器：确认传感器类型和引脚

[extruder]
sensor_type: EPCOS 100K B57560G104F
sensor_pin: PA0
heater_pin: PB1
...

[heater_bed]
sensor_type: ATC Semitec 104GT-2
sensor_pin: PC0
heater_pin: PA1
...

3. 轴配置：设置步距、最大速度等参数

[stepper_x]
step_pin: PB9
dir_pin: !PC2
enable_pin: !PC3
step_distance: .0125
endstop_pin: ^PA5
position_endstop: 0
position_max: 235
homing_speed: 50

# 类似配置stepper_y和stepper_z

5.2 使用前端界面管理配置

对于Mainsail/Fluidd用户，可以通过Web界面轻松管理配置文件：

1. 访问设备IP地址打开前端界面
2. 进入"配置"页面
3. 点击"上传配置"或直接编辑现有配置
4. 修改后点击"保存并重启"

六、配置验证：确保你的打印机正常工作

6.1 温度传感器验证

在前端界面检查温度是否正常：

• 喷嘴和热床温度应显示室温
• 温度不应无故升高

如果温度异常，检查sensor_type和sensor_pin配置。

6.2 加热器测试

测试喷嘴加热：

1. 在温度控制栏输入50，点击回车
2. 观察温度是否在30秒内开始上升
3. 点击"关闭"停止加热，温度应逐渐下降

对热床执行相同测试。

6.3 电机测试

使用STEPPER_BUZZ命令测试各轴电机：

STEPPER_BUZZ STEPPER=stepper_x
STEPPER_BUZZ STEPPER=stepper_y
STEPPER_BUZZ STEPPER=stepper_z
STEPPER_BUZZ STEPPER=extruder

每个电机应轻微移动并返回原位。如果方向错误，在对应轴配置中添加"!"反转方向：

dir_pin: !PC2  # 添加"!"反转方向

6.4 限位开关测试

使用QUERY_ENDSTOPS命令测试限位开关：

QUERY_ENDSTOPS

未触发时应显示"open"，手动触发后应显示"TRIGGERED"。

6.5 校准PID参数

为加热器校准PID参数：

PID_CALIBRATE HEATER=extruder TARGET=170
PID_CALIBRATE HEATER=heater_bed TARGET=60
SAVE_CONFIG

七、常见问题与解决方案

7.1 找不到串口设备

问题：ls /dev/serial/by-id/*无输出

解决方案：

1. 检查USB连接是否牢固
2. 尝试更换USB线和接口
3. 确认主板已上电
4. 使用dmesg | grep tty查看系统日志

7.2 固件刷写失败

问题：make flash命令失败

解决方案：

1. 确保Klipper服务已停止：sudo service klipper stop
2. 确认OctoPrint未连接到打印机
3. 对于SD卡刷写：
   • 确保文件名正确（可能需要更改名称）
   • 刷写时断开USB连接
   • 确认SD卡格式为FAT32

7.3 电机不动作

问题：发送移动命令后电机无反应

解决方案：

1. 检查enable_pin配置，通常应为"!PA1"形式
2. 发送M84命令确保电机未被锁定
3. 检查电机接线是否正确
4. 确认电机电流设置是否合适

7.4 温度传感器报错

问题："Invalid temperature"错误

解决方案：

1. 检查传感器接线
2. 确认sensor_type与实际传感器匹配
3. 检查min_temp和max_temp设置是否合理

八、进阶配置：释放Klipper全部潜力

8.1 添加宏命令

自定义常用操作宏，例如：

[gcode_macro G29]
gcode:
  BED_MESH_CALIBRATE
  BED_MESH_PROFILE SAVE=default
  BED_MESH_LOAD PROFILE=default

8.2 配置自动调平

根据你的探头类型添加配置，例如BLTouch：

[bltouch]
sensor_pin: ^PC14
control_pin: PA1
x_offset: -44.0
y_offset: -13.0
z_offset: 0.0

[bed_mesh]
speed: 120
mesh_min: 40, 40
mesh_max: 200, 200
probe_count: 5,5

8.3 配置压力提前

提高打印质量的关键参数：

[pressure_advance]
pressure_advance: 0.5
smooth_time: 0.04

通过打印压力提前测试模型进行校准。

九、总结与后续学习

恭喜你成功安装并配置了Klipper固件！现在你可以享受Klipper带来的高精度和高速度打印体验。

9.1 进阶学习资源

• Klipper官方文档
• Klipper配置参考
• 压力提前校准指南
• 共振补偿指南

9.2 社区支持

如果你遇到问题，可以寻求以下社区支持：

• Klipper GitHub Issues
• 3D打印论坛Klipper板块
• Mainsail/Fluidd Discord社区

9.3 定期更新

保持Klipper最新版本以获取新功能和bug修复：

cd ~/klipper
git pull
make clean
make menuconfig  # 如果需要
make -j4
sudo service klipper stop
make flash
sudo service klipper start

希望本教程能帮助你顺利踏上Klipper之旅。如有任何问题或建议，欢迎在评论区留言交流！