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Firmware-Kompatibilität

Diese Seite dokumentiert die Firmware-Kompatibilität für Laser-Controller, die mit Rayforge verwendet werden.

Übersicht​

Rayforge ist primär für GRBL-basierte Controller konzipiert, bietet aber auch Unterstützung für Marlin, Smoothieware und andere Firmware-Typen.

Kompatibilitätsmatrix​

FirmwareVersionStatusTreiberHinweise
GRBL1.1+Vollständig unterstütztGRBL SerialEmpfohlen
grblHAL2023+KompatibelGRBL Serial / GRBL TelnetModerner GRBL-Fork
GRBL0.9EingeschränktGRBL SerialÄlter, kann Probleme haben
SmoothiewareAlleKompatibelSmoothieDriver (Telnet)Netzwerkbasiert
Marlin2.0+KompatibelMarlin SerialLaser-Modus erforderlich
ESP3DAlleKompatibelGRBL TelnetNetzwerkbasiert
OctoPrintAlleExperimentellOctoPrintSiehe Hinweise unten
Andere-Nicht unterstützt-Support anfordern

GRBL-Firmware​

Status: Vollständig unterstützt Versionen: 1.1+ Treiber: GRBL Serial

GRBL 1.1 (Empfohlen)​

Was ist GRBL 1.1?

GRBL 1.1 ist die häufigste Firmware für Hobby-CNC- und Lasermaschinen. Veröffentlicht 2017, ist sie stabil, gut dokumentiert und weit verbreitet.

Von Rayforge unterstützte Funktionen:

  • Serielle Kommunikation (USB)
  • Echtzeit-Statusberichte
  • Laser-Modus (M4 konstante Leistung)
  • Einstellungen lesen/schreiben ($$, $X=Wert)
  • Referenzfahrten ($H)
  • Werkstückkoordinatensysteme (G54)
  • Jogging-Befehle ($J=)
  • Vorschub-Override
  • Software-Endschalter
  • Hardware-Endschalter (Endschalter)

Bekannte Einschränkungen:

  • Leistungsbereich: 0-1000 (S-Parameter)
  • Keine Netzwerkverbindung (nur USB)
  • Begrenzter Onboard-Speicher (kleiner G-Code-Puffer)

GRBL-Version überprüfen​

Version abfragen:

Verbinde sich mit deinem Controller und sende:

$I

Beispielantworten:

[VER:1.1h.20190825:]
[OPT:V,15,128]
  • 1.1h = GRBL-Version 1.1h
  • Datum zeigt den Build an

GRBL 0.9 (Älter)​

Status: Eingeschränkte Unterstützung

GRBL 0.9 ist eine ältere Version mit einigen Kompatibilitätsproblemen:

Unterschiede:

  • Anderes Statusbericht-Format
  • Kein Laser-Modus (M4) – verwendet nur M3
  • Weniger Einstellungen
  • Andere Jogging-Syntax

Wenn du GRBL 0.9 haben:

  1. Upgrade auf GRBL 1.1 wenn möglich (empfohlen)
  2. M3 statt M4 verwenden (weniger vorhersagbare Leistung)
  3. Gründlich testen – einige Funktionen funktionieren möglicherweise nicht

Upgrade-Anleitung: Siehe GRBL Wiki

grblHAL​

Status: Kompatibel Versionen: 2023+ Treiber: GRBL Serial

Was ist grblHAL?​

grblHAL ist ein moderner Fork von GRBL mit erweiterten Funktionen:

  • Unterstützung für mehrere Controller-Hardware (STM32, ESP32 usw.)
  • Ethernet/WiFi-Netzwerk
  • SD-Karten-Unterstützung
  • Mehr I/O-Pins
  • Erweiterter Laser-Support

Kompatibilität mit Rayforge:

  • Vollständig kompatibel – grblHAL behält das GRBL 1.1-Protokoll bei
  • Alle GRBL-Funktionen funktionieren
  • Zusätzliche Funktionen (Netzwerk, SD) noch nicht von Rayforge unterstützt
  • Statusberichte identisch zu GRBL

Verwendung von grblHAL:

  1. Wähle "GRBL Serial"-Treiber in Rayforge
  2. Verbinde über USB-Seriell (genau wie GRBL)
  3. Alle Funktionen funktionieren wie für GRBL dokumentiert

Zukunft: Rayforge könnte Unterstützung für grblHAL-spezifische Funktionen hinzufügen (Netzwerk usw.)

GRBL-Telnet-Treiber​

Status: Unterstützt Firmware: grblHAL, ESP3D und andere GRBL-Netzwerk-Controller Treiber: GRBL Telnet

Über den GRBL-Telnet-Treiber​

Der GRBL-Telnet-Treiber verbindet sich über eine Telnet-Schnittstelle über das Netzwerk mit GRBL-basierten Controllern. Ideal für Platinen mit integriertem WiFi oder Ethernet — kein USB-Kabel erforderlich.

Funktionen:

  • Netzwerkverbindung (Ethernet/WiFi)
  • Kompatibel mit grblHAL- und ESP3D-basierten Platinen
  • Gleiches GRBL-Protokoll wie der serielle Treiber

Verwendung des GRBL-Telnet-Treibers:

  1. Netzwerk konfigurieren auf deinem Controller (WiFi oder Ethernet)
  2. "GRBL Telnet"-Treiber auswählen in den Maschineneinstellungen
  3. IP-Adresse und Port deines Controllers eingeben
  4. Verbinden — der Treiber kommuniziert über Telnet

Voraussetzungen:

  • Netzwerkfähiger GRBL-kompatibler Controller (grblHAL, ESP3D usw.)
  • Controller und Computer im selben Netzwerk
  • Telnet-Schnittstelle auf dem Controller aktiviert

Smoothieware​

Treiber: GRBL Serial (Kompatibilitätsmodus)

Kompatibilitätshinweise​

Smoothieware verwendet eine andere G-Code-Syntax:

Wichtige Unterschiede:

FunktionGRBLSmoothieware
Laser einM4 S<Wert>M3 S<Wert>
Leistungsbereich0-10000.0-1.0 (Float)
Status<...>-FormatAnderes Format

Smoothieware mit Rayforge verwenden:

  1. Smoothieware-Dialekt auswählen in Maschineneinstellungen > G-Code > Dialekt
  2. Mit geringer Leistung testen zuerst
  3. Leistungsbereich überprüfen entspricht deiner Konfiguration
  4. Kein Echtzeit-Status – eingeschränktes Feedback

Einschränkungen:

  • Statusberichte nicht vollständig kompatibel Leistungsskalierung kann abweichen
  • Einstellungen ($$-Befehle) nicht unterstützt
  • Ungetestet auf echter Hardware

Empfehlung: Verwende wenn möglich GRBL-kompatible Firmware.

Marlin​

Versionen: 2.0+ mit Laser-Unterstützung Treiber: Marlin Serial

Marlin Serial Treiber​

Rayforge enthält einen dedizierten MarlinSerialDriver, der über serielle (USB) Verbindung mit Marlin-Firmware kommuniziert. Marlin 2.0+ kann Laser steuern, wenn richtig konfiguriert.

Funktionen:

  • Serielle Kommunikation (USB)
  • Marlin-Handshake-Protokoll (wartet auf "start"-Nachricht)
  • G-code Streaming Zeile für Zeile mit ok-Bestätigung
  • M114 Positionsabfrage
  • Job-Ausführung mit granularer Fortschrittsberichterstattung
  • Referenzieren (G28), Joggen, Bewegen, Werkzeugwechsel (T)
  • WCS-Offset-Einstellung (G10 L2 P)
  • Laserleistungssteuerung über den Marlin G-code-Dialekt
  • Abbruch via M410 (Quick Stop)
  • Auto-Konfiguration (Abfragen von M115, M211, M503)

Anforderungen:

  1. Marlin 2.0 oder später Firmware
  2. Laser-Funktionen aktiviert: 
    #define LASER_FEATURE
    #define LASER_POWER_INLINE
  3. Korrekter Leistungsbereich konfiguriert: 
    #define SPEED_POWER_MAX 1000

Marlin mit Rayforge verwenden:

  1. "Marlin (Serial)"-Treiber in den Maschineneinstellungen auswählen
  2. Serielle Schnittstelle und Baudrate einstellen (typischerweise 115200)
  3. Marlin-Dialekt in Maschineneinstellungen > G-Code > Dialekt auswählen
  4. Marlin für den Laserbetrieb konfigurieren
  5. Leistungsbereich testen (0-1000 oder 0-255)

Einschränkungen:

  • Experimentell — Rückmeldungen willkommen
  • Lesen/Schreiben von Einstellungen (wie GRBLs $$) nicht unterstützt
  • Keine Netzwerkverbindung (nur USB)

Firmware-Upgrade-Leitfaden​

Upgrade auf GRBL 1.1​

Warum upgraden?

  • Laser-Modus (M4) für konstante Leistung
  • Bessere Statusberichte
  • Zuverlässiger
  • Bessere Rayforge-Unterstützung

Wie man upgradet:

  1. Identifiziere dein Controller-Board:

    • Arduino Nano/Uno (ATmega328P)
    • Arduino Mega (ATmega2560)
    • Custom-Board

  2. GRBL 1.1 herunterladen:

  3. Firmware flashen:

    Mit Arduino IDE:

    1. Arduino IDE installieren
    2. GRBL-Sketch öffnen (grbl.ino)
    3. Korrektes Board und Port auswählen
    4. Hochladen

    Mit avrdude:

    avrdude -c arduino -p m328p -P /dev/ttyUSB0 \
            -U flash:w:grbl.hex:i

  4. GRBL konfigurieren:

    • Über Seriell verbinden
    • $$ senden um Einstellungen anzuzeigen
    • Für deine Maschine konfigurieren

Backup vor Upgrade​

Einstellungen speichern:

  1. Mit Controller verbinden
  2. $$-Befehl senden
  3. Gesamte Einstellungsausgabe kopieren
  4. In Datei speichern

Nach dem Upgrade:

  • Einstellungen einzeln wiederherstellen: $0=10, $1=25 usw.
  • Oder Standards verwenden und neu konfigurieren

Controller-Hardware​

Gängige Controller​

BoardTypische FirmwareRayforge-Support
Arduino CNC ShieldGRBL 1.1Ausgezeichnet
MKS DLC32grblHALAusgezeichnet
RuidaProprietärExperimentell
OctoPrint (Pi)DiverseExperimentell

Empfohlene Controller​

Für beste Rayforge-Kompatibilität:

  1. Arduino Nano + CNC Shield (GRBL 1.1)

    • Günstig (~$10-20)
    • Einfach zu flashen
    • Gut dokumentiert

  2. MKS DLC32 (grblHAL)

    • Modern (ESP32-basiert)
    • WiFi-fähig
    • Aktive Entwicklung

  3. Custom GRBL-Boards

    • Viele auf Marktplätzen verfügbar
    • Auf GRBL 1.1+-Support prüfen

Firmware-Konfiguration​

GRBL-Einstellungen für Laser​

Wesentliche Einstellungen:

$30=1000    ; Max. Spindel/Laser-Leistung (1000 = 100%)
$31=0       ; Min. Spindel/Laser-Leistung
$32=1       ; Laser-Modus aktiviert (1 = ein)

Maschineneinstellungen:

$100=80     ; X Schritte/mm (für deine Maschine kalibrieren)
$101=80     ; Y Schritte/mm
$110=3000   ; X max. Rate (mm/min)
$111=3000   ; Y max. Rate
$120=100    ; X Beschleunigung (mm/sek)
$121=100    ; Y Beschleunigung
$130=300    ; X max. Verfahrweg (mm)
$131=200    ; Y max. Verfahrweg (mm)

Sicherheitseinstellungen:

$20=1       ; Software-Endschalter aktiviert
$21=1       ; Hardware-Endschalter aktiviert (wenn du Endschalter haben)
$22=1       ; Referenzfahrt aktiviert

Firmware testen​

Grundlegende Testsequenz:

  1. Verbindungstest:

    Senden: ?
    Erwartet: <Idle|...>

  2. Versionsprüfung:

    Senden: $I
    Erwartet: [VER:1.1...]

  3. Einstellungsprüfung:

    Senden: $$
    Erwartet: $0=..., $1=..., usw.

  4. Bewegungstest:

    Senden: G91 G0 X10
    Erwartet: Maschine bewegt sich 10mm in X

  5. Lasertest (sehr geringe Leistung):

    Senden: M4 S10
    Erwartet: Laser schaltet ein (dim)
    Senden: M5
    Erwartet: Laser schaltet aus

Fehlerbehebung bei Firmware-Problemen​

Firmware antwortet nicht​

Symptome:

  • Keine Antwort auf Befehle
  • Verbindung fehlgeschlagen
  • Status wird nicht gemeldet

Diagnose:

  1. Baudrate prüfen:

    • GRBL 1.1 Standard: 115200
    • GRBL 0.9: 9600
    • Beide versuchen

  2. USB-Kabel prüfen:

    • Datenkabel, nicht nur Ladekabel
    • Mit bekannt funktionierendem Kabel ersetzen

  3. Port prüfen:

    • Linux: /dev/ttyUSB0 oder /dev/ttyACM0
    • Windows: COM3, COM4 usw.
    • Korrekter Port in Rayforge ausgewählt

  4. Mit Terminal testen:

    • screen, minicom oder PuTTY verwenden
    • ? senden und schauen, ob Sie eine Antwort erhalten

Firmware-Abstürze​

Symptome:

  • Controller friert während des Auftrags ein
  • Zufällige Verbindungsabbrüche
  • Inkonsistentes Verhalten

Mögliche Ursachen:

  1. Pufferüberlauf – G-Code-Datei zu komplex
  2. Elektrische Störungen – Schlechte Erdung oder EMI
  3. Firmware-Bug – Auf neueste Version upgraden
  4. Hardware-Problem – Defekter Controller

Lösungen:

  • Firmware auf neueste stabile Version upgraden
  • G-Code vereinfachen (Präzision reduzieren, weniger Segmente)
  • Ferritkerne am USB-Kabel anbringen
  • Erdung und Kabelverlegung verbessern

Falsche Firmware​

Symptome:

  • Befehle abgelehnt
  • Unerwartetes Verhalten
  • Fehlermeldungen

Lösung:

  1. Firmware-Version abfragen: $I
  2. Mit Rayforge-Erwartungen vergleichen
  3. Upgrade durchführen oder korrekten Dialekt auswählen

Zukünftige Firmware-Unterstützung​

Ruida-Controller​

Rayforge bietet experimentelle Unterstützung für Ruida-basierte Controller (z.B. RDC6442, RDC6445, Ruida R5). Der Ruida-Treiber verbindet sich über das Netzwerk und unterstützt Jogging, Positionsreporting, Luftdrucksteuerung, Ebenenauswahl, Auto-Connect und Status-Polling.

Funktionen:

  • Netzwerkverbindung (Ethernet/WiFi)
  • Positionsreporting
  • Jogging-Steuerung
  • Luftdruck und Ebenenauswahl
  • Referenzpunkt-Unterstützung

Einschränkungen:

  • Experimentell — noch nicht vollständig stabil
  • Keine G-Code-Generierung; Ruida verwendet ein eigenes proprietäres Protokoll
  • Auftragsversand wird noch nicht unterstützt

OctoPrint​

Rayforge enthält einen experimentellen OctoPrint-Treiber, der G-Code direkt an einen OctoPrint-Server über das Netzwerk sendet. Dies ist nützlich, wenn dein Laser mit einem Raspberry Pi oder einem anderen Rechner mit OctoPrint verbunden ist.

Funktionen:

  • WebSocket-Verbindung für Echtzeit-Statusaktualisierungen
  • REST-Polling als Fallback, wenn WebSocket nicht verfügbar ist
  • Automatische Wiederverbindung bei Verbindungsabbruch
  • Job-Übermittlung mit automatischem Druckstart
  • Jogging, Referenzfahrt und Pause/Fortsetzen-Steuerung
  • „Zugang anfragen"-Flow für OctoPrint-Anwendungsschlüssel

Verwendung des OctoPrint-Treibers:

  1. Wähle den Treiber „OctoPrint" in den Maschineneinstellungen
  2. Gib den Hostnamen oder die IP-Adresse deines OctoPrint-Servers ein
  3. Setze den Port (Standard: 80)
  4. Klicke auf „Zugang anfragen", um einen API-Schlüssel über das Anwendungsschlüssel-System von OctoPrint zu erhalten
  5. Verbinde — Rayforge stellt eine WebSocket-Verbindung her

Einschränkungen:

  • Experimentell und auf echter Hardware ungetestet — Feedback willkommen
  • Firmware-Einstellungen können nicht über OctoPrint gelesen oder geschrieben werden
  • Messergebnisse werden von OctoPrint nicht gemeldet
  • WCS-Versatz-Lesezugriff wird nicht unterstützt

Weitere angeforderte Funktionen​

Benutzer haben Unterstützung angefordert für:

  • Trocen/AWC – Kommerzielle Laser-Controller
  • ESP32 WiFi – Netzwerkverbindung für grblHAL
  • Laser-API – Direkte Maschinen-API (kein G-Code)

Status: Derzeit nicht unterstützt. Funktionsanfragen auf GitHub willkommen.

Mitwirken​

Um Firmware-Support hinzuzufügen:

  1. Treiber implementieren in rayforge/machine/driver/
  2. G-Code-Dialekt definieren in rayforge/machine/models/dialect.py
  3. Gründlich auf echter Hardware testen
  4. Pull-Request mit Dokumentation einreichen

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