有幸参与了E络盟和EEPW举办的618年活动，入手了一块树莓派3。我将它作为家中老ENDER-3 S1 3D打印机的专属上位机，搭配Mainsail OS+Klipper固件完成整机改造。改造后打印机支持高速打印、远程控制、实时摄像头监控，老设备直接满血复活。

1、性能大幅提升：Klipper将复杂运算交给树莓派上位机，打印机主板仅负责执行指令，支持高速打印、防抖校准、压力提前调校，完美解决打印层纹、重影、抖动问题。

2、操作极简：搭载Mainsail可视化网页后台，手机、电脑均可局域网远程操控，模型切片、参数调试、打印启停、设备监控一站完成。

3、功能齐全：自带文件管理、打印故障预警、自动调平、运行日志查询等功能，综合体验远超原厂固件。

Mainsail OS是专为3D打印定制的系统，预装 Klipper、Moonraker、Mainsail 全套环境及依赖，无需手动配置底层，相比手动装系统搭环境效率提升十倍以上。

打开树莓派官方烧录工具 Raspberry Pi Imager，无需手动下载镜像，工具内置官方适配镜像：选择「其他专用操作系统」→「3D打印」→「Mainsail OS」

提前配置系统WIFI、开启SSH等：

烧录完成后，将TF卡插入树莓派3，连接电源开机，等待2分钟自动联网。在浏览器输入树莓派IP地址，即可进入Mainsail网页后台，此时上位机系统搭建完成！

Mainsail OS仅搭建了上位机环境，想要打印机运行Klipper，还需要编译固件、刷入打印机主板。

SSH 登录树莓派，依次执行：

cd ~/klipper
make clean
make menuconfig

在菜单里按以下设置（用方向键移动，回车确认，空格选择）：

参数设置完成后，按Q键、输入Y保存配置，执行编译命令：

make -j4

编译完成后，固件文件路径：~/klipper/out/klipper.bin

按照打印机官方固件刷写流程，烧录klipper固件。

在打印机主板SD卡根目录，新建文件夹并命名为 STM32F4_UPDATE，将编译好的klipper.bin文件复制至该文件夹内。

打印机完全断电，插入存放固件的SD卡，重新通电开机。设备屏幕停留在LOGO界面属于正常刷机状态，无需操作。等待 1 分钟刷机完成后，关闭打印机电源，取出SD卡，再次开机即可。

刷机完成后，使用USB数据线（打印机TYPE-C、树莓派TYPE-A）连接上位机与打印机。

在树莓派 SSH 终端执行查询命令：

ls /dev/serial/by-id/

查询到类似「usb-1a86_USB_Serial-if00-port0」的设备端口，即代表连接成功。

打开 Klipper 官方配置库：https://github.com/Klipper3d/klipper/tree/master/config，下载对应 Ender-3 S1 机型的配置文件。

打开配置文件，找到 [mcu] 配置项：

[mcu]
serial: /dev/serial/by-id/usb-1a86_USB_Serial-if00-port0
restart_method: command

将/dev/serial/by-id/后的设备ID改为前面查询到的设备ID。官方配置默认端口适配通用机型，若无冲突可直接使用。

进入Mainsail后台，打开机器 - 配置文件模块，上传修改后的print.cfg配置文件，保存并重启服务。后台显示设备控制信息、无连接报错，即代表打印机绑定成功。

为实现打印全程远程监控，给树莓派3外接USB摄像头。

将USB摄像头插入树莓派3的USB接口，登录Mainsail后台，点击右上角齿轮进入设置界面，侧边栏找到摄像头选项，点击添加摄像头，使用默认参数配置，即可完成摄像头部署，实时查看打印状态。

至此，我这台老旧ENDER-3 S1打印机Klipper改造全部完成，后续还需完成热床调平、流量比例、压力提前、输入整形等精细校准，才能体验高速、高精度的 3D 打印效果。