Для работы любому 3D-принтеру нужны электронные мозги. К ним посредством компьютера будут подаваться команды, а внутренняя логика микрочипа будет преобразовывать электрические импульсы в механические движения шаговых двигателей. Таким образом, нарисованная в трехмерном редакторе деталь будет выстраиваться слой за слоем при печати на вашем 3D-принтере.
Чтобы не пожалеть о потраченных в процессе настройки средствах и нервах, необходимо тщательно рассмотреть нюансы популярных контроллеров. 

Ramps 1.4 + Arduino Mega 2560

Самые популярные и, разумеется, самые дешевые мозги, на которых ЧПУ-мейкеры собирают свой 3D-принтер
Плата имеет 5 слотов для шаговых двигателей – 3 на каждую ось и 2 на управление экструдерами, а также множество дополнительных пинов для управления сервоприводами, датчиком автоуровня стола, концевиками и другими элементами.

В сборе плата напоминает четырехэтажный бутерброд. В самом низу располагается плата контроллера Arduino Mega 2560. В контактные площадки Arduino вставляется Ramps-шилд для управления электроникой всего принтера, но и это не все. Еще один этаж занимают основные компоненты: драйвера, управления шаговыми двигателями, концевики осей, нагревательные элементы экструдера, стола и охлаждения пластика. При желании через переходную плату добавляются контактные площадки для подключения дисплея с расширением под SD-карту. И весь этот бутерброд будет опутывать куча проводов от термодатчиков, двигателей и ограничителей осей.
Частенько, заказав данную плату из Поднебесной, обнаруживается, что китайские работники халтурят при сборке и пайке компонентов.

Прежде чем все подключать, нужно обязательно убедиться путем визуального осмотра, что дорожки не спаяны между собой, полярности кондесаторов не перепутаны. При желании можно пройтись тестером. Китайские инженеры также иногда забывают разъединять контакты управления микрошагом двигателя, поэтому приходится выпаивать еще и контактные площадки, чтобы исправить их косяки. Пластиковый коннектор питания лучше сразу поменять: он не выдерживает высоких нагрузок и моментально плавится. На силовые ключи нужно обязательно ставить радиаторы, а вообще лучше их использовать для управления автомобильными или твердотельными реле, которые в свою очередь будут управлять подогревом стола и экструдера. 

В общем, чтобы ничего не сгорело, плату нужно доработать. Недостаток платы состоит в ее громоздкости: когда к ней все подключено, конструкция выглядит убого и запутанно. Однако это самый дешевый вариант. Но плюс в том, что если сгорит драйвер двигателя или сам контроллер, все заменяется без проблем.
Стоимость комплекта 1200-1500 р.

Melzi

Если вас смутила плата-конструктор рампс, стоит посмотреть на готовые мозги от других производителей, например, плату Melzi. 
Данная материнка продается с готовой и настроенной прошивкой. Все, что нужно — это правильно подключить провода к выходным коннекторам. Все имеющие компоненты, включая четыре контроллера шаговых двигателей (3 на оси XYZ и 1 на экструдер), распаяны на текстолите.
Печать осуществляется либо с компьютера, либо с разъема micro-USB, однако для запуска печати с флешки все равно нужен компьютер.
У платы есть существенные недостатки:
• подключение дисплея не предусмотрено;
• если сгорит контроллер двигателя, заменить его не получится. Остается выкинуть плату или отдать в мастерскую для замены выгоревшего чипа;
• замена прошивки осуществляется только через ISP-порт, причем для этого нужен шаманский бубен и танец везения (новичок вряд ли справится).

Стоит отметить, что вы получаете полностью готовую плату, не требующую дополнительных калибровок в прошивке. Шансов, что при монтаже что-то сгорит, намного меньше, чем у того же Ramps 1.4. 
Стоимость платы в районе 1600-1800 р.

Rumba 

Продвинутая 8-битная плата для самодельных 3D-принтеров. Достоинством платы Rumba является возможность использовать три экструдера одновременно, но для этого придется модифицировать принтер и ставить diamond hotend. 
Rumba поставляется с прошивкой Marlin. Поскольку плата сделана на базе процессора Arduino, сторонние прошивки для Ramps будут совместимы и с этим устройством. Присутствует стандартный разъем mini-USB, позволяющий перепрошивать контроллер без лишних телодвижений.
При желании к плате можно подключить дисплей и слот для карты памяти, разъемы для этого присутствуют. Драйвера двигателей съемные, что является несомненным плюсом при выходе их из строя. 
Стоимость платы в районе 4500-5000 р.

Lerdge X 

Lerdge X – продвинутые мозги для вашего устройства. В материнской плате используется 32-х битный чип STM32F407, позволяющий быстрее просчитывать строки кода. С ним качество печати будет выше.
В комплекте с контроллером идут четыре драйвера и цветной дисплей с сенсорным управлением. Печать осуществляется с USB-флешки, карты памяти либо посредством компьютера с использованием популярных программ Cura, Repetier и др. Перед началом работы нужно откалибровать плату: габариты рабочей области, датчики температуры экструдера и стола, обдув, автоуровнень, а также параметры скорости и ускорений для каждого мотора. Драйвера моторов съемные, совместимы с платами Arduino.
Новую микропрограмму для платы можно скачать с сайта производителя. Поскольку это не ардуино, соответственно прошивки сюда от нее не подойдут. Плата подходит для всех типов принтеров: Prusa, Delta, CoreXY. Имеет поддержку популярных слайсеров. 
К сожалению, устройство печатает только одним экструдером, возможность установки второго драйвера отсутствует.
Стоимость платы в районе 4000-4500 р.

Ramps-FD + Arduino Mega 2560

Если вам нужна 32-ух битная электроника на базе Arduino, то умелые китайцы предложат вам любопытное чудо.
Ramps-FD работает в связке с Arduino DUE. Стоит заметить, что DUE и Mega 2560 внешне очень похожи, и шилд от Ramps 1.4 прекрасно подходит для него, но есть и существенные различия: Mega работает от 5 вольт, у DUE все контакты рассчитаны на 3.3 вольта. Без переделки у последней сгорят выходы от использования стандартного шилда Ramps 1.4. К тому же на DUE отсутствует память EEPROM, позволяющая менять данные из других программ в скомпилированной прошивке. Без этой памяти после перезагрузки параметры сбрасываются на дефолтные.
Плата Ramps-FD имеет контакты под драйвера на оси XYZ, а также может управлять сразу тремя драйверами экструдеров. Отдельно можно приобрести переходник LCD для разъема на плате, чтобы подключить стандартный дисплей Ramps 1.4. В остальном плата также не обделена функционалом: выходы на датчик автоуровня, контакты подключения электронных концевиков, подключение сервоприводов. При желании можно поставить дополнительный обдув для печати.
Ramps-FD должна была решить проблемы перехода 3D-принтеров от 8-ми битной на 32-ух битную электронику, но с первыми ревизиями что-то пошло не так. После покупки шилда пользователи столкнулись с проблемами, которые поставили вопрос о дальнейшем его использовании без переделки электрической части. Сами производители не рекомендуют пользоваться этой материнской платой без переделки. Из многочисленных проблем самой серьезной оказался экструдер, неотключаемый при определенной ситуации. Без присмотра горячий элемент может раскалиться до расплава алюминия и устроить пожар. Так что лучше приобрести RAMPS-FD версии V2.
Стоимость платы около 1000-1500 р.

SMART Ramps + Arduino Due

Это практически полноценная копия Ramps 1.4 за исключением маленьких изменений. Плата работает с 3.3 вольтовой логикой, но все элементы обязательно должны работать с низким напряжением. В плату добавили внутреннюю память EEPROM, чего нельзя было сделать без должных навыков с оригиналом.
SMART Ramps, как и оригинальная плата, может работать с двумя экструдерами, по тем же контактам к ней подключаются сервоприводы и датчики. В общем, все осталось прежним, исключением 32-х битного чипа и памяти. 
Стоимость платы 1000-1400 р.

В заключение

Все платы расширения работают в диапазоне от 12 до 36 вольт (с использованием радиаторов охлаждения), но сами контроллеры работают от 3.3 или 5 вольт. Перед любыми манипуляциями с материнскими платами обязательно обесточьте цепи питания. Не забывайте, что при попытке что-либо заменить на горячую, высокое напряжение может спалить чип.