一种3d打印机控制系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及3D打印机技术领域，尤其涉及一种3D打印机控制系统。
【背景技术】
[0002]3D打印是一种以数字模型文件为基础，以粉末状金属或塑料等具有可粘性物质为材料，通过逐层打印的方式塑造模型的技术，是快速成型技术的一种。3D打印机是快速成型技术的一种装置，它由控制组件、机械组件、耗材等组成。模型打印的精度和效果主要由控制组件决定。控制组件控制喷头温度，当喷头温度在打印过程中不能保持恒定时会影响耗材的挤丝效果，严重时导致耗材变性，最终造成喷头堵塞；控制组件控制热床温度，当热床温度过高或过低时影响模型在打印平台的粘附效果；控制组件控制各定位轴运动，当运动之间衔接不紧密，定位不准易造成运动冲击，模型过加工等；控制组件控制挤出机挤丝，当挤丝长度控制不精确时易使打印的模型耗材量不足或过多，影响打印效果。控制组件的控制功能主要由控制系统实现，现有的双喷头3D打印机控制系统电路结构比较复杂，通常采用多个DSP或者多个FPGA加ARM的形式作为核心控制器，再加上各个功能外设组成整个控制系统，从而导致控制系统过于复杂，控制系统过于复杂不但增加器件功耗还不利于器件散热，影响控制器的功能和寿命，同时也使成本较高。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提供了一种3D打印机控制系统。本发明的目的是为了简化控制器的控制结构，延长打印机各器件的使用寿命，降低控制器的制板成本和运行功耗。
[0004]本发明实现上述目的是通过以下技术方案实现的:
[0005]—种3D打印机控制系统，包括一用于控制打印设备和与外接设备进行交互的微控制单元MCU，微控制单元MCU分别连接USB接口、SD卡接口、X轴原点传感器、Y轴原点传感器、Z轴原点传感器、旋转编码器、热床温度传感器、喷头I温度传感器、喷头2温度传感器、X轴电机驱动、Y轴电机驱动、Z轴电机驱动、挤出机I驱动、挤出机2驱动、风扇1、风扇2、热床加热器、喷头I加热器、喷头2加热器和OLED屏。
[0006]在上述技术方案中，所述微控制单元MCU选用ATMEGA2560芯片。
[0007]在上述技术方案中，USB接口电路通过ATMEGA16U2芯片与微控制单元MCU的UARTO发送引脚和接收引脚连接，形成UART总线接口，实现USB通信。
[0008]在上述技术方案中，SD卡接口电路通过连接器与微控制单元MCU的SPI总线主控输入和输出引脚、SPI总线串行时钟引脚、SPI从动选择输入引脚和外部存储器地址锁存使能引脚连接，形成SPI总线接口。
[0009]在上述技术方案中，热床温度传感器、喷头I温度传感器和喷头2温度传感器均选用PT100温度传感器。
[0010]在上述技术方案中，X轴电机驱动、Y轴电机驱动、Z轴电机驱动、挤出机I驱动和挤出机2驱动所选的电机驱动芯片均为A4988高精度电机驱动芯片。
[0011 ] 所述的3D打印机控制器的运行方法:
[0012]微控制单元MCU通过USB接口与外部设备进行交互通信，微控制单元MCU接收外部设备发送的控制命令，控制与其相连的各个功能外设，实现打印机的联机控制功能；
[0013]微控制单元MCU通过SD卡接口与SD卡连接，SD卡中存储有包含了喷头和热床需要移动的坐标位置参数和移动速度参数、挤出机的挤丝长度参数和挤丝速度参数、风扇的开启程度参数、加热器的加热温度参数的模型打印控制命令；首先通过X轴原点传感器、Y轴原点传感器和Z轴原点传感器进行原点校准；然后微控制单元MCU读取并解析SD卡中的模型打印控制命令中的加热温度参数对热床加热器、喷头I加热器、喷头2加热器进行控制，使热床和喷头达到预设温度；之后微控制单元MCU读取并解析SD卡中的模型打印控制命令中的喷头和热床移动坐标位置参数和移动速度参数、挤丝长度参数和挤丝速度参数控制各轴电机和挤出机运动实现模型打印，同时解析风扇开启程度参数控制风扇开启程度实现对打印模型的冷却；在打印过程中热床温度传感器、喷头I温度传感器和喷头2温度传感器分别实时地向微控制单元MCU发送温度检测信号对热床、喷头I和喷头2的温度进行实时监测，MCU根据检测温度信号分别控制热床、喷头I和喷头2的加热器，实现打印机的温度控制功能。
[0014]微控制单元MCU和旋转编码器、OLED屏连接进行人机交互，可以实现对风扇、各轴电机、挤出机以及喷头和热床加热器的检测维修功能:
[0015]旋转编码器向微控制单元MCU发送脉冲电信号，微控制单元MCU根据当前的打印机状态(0LED屏显示为调节风扇开启程度的界面)，解析接收的脉冲电信号，触发风扇开启程度事件，向风扇接口电路发送风扇开启程度参数，同时更新OLED屏的界面信息，显示最新的风扇开启程度参数；
[0016]当OLED屏显示为电机或挤出机参数调节界面时，微控制单元MCU利用接收的旋转编码器的脉冲电信号，触发相应的电机调节事件，校准电机步进，提高运动精度，同时更新OLED屏的界面信息，实时显示各轴电机和挤出机的校准参数；
[0017]当OLED屏显示为喷头或热床温度调节界面时，微控制单元MCU利用接收的旋转编码器的脉冲电信号，触发相应的温度调节事件，调节喷头和热床的加热温度，检测喷头和热床加热性能，同时更新OLED屏的界面信息，实时显示喷头和热床的加热温度。
[0018]本发明的优点和有益效果为:
[0019]本发明与现有的3D打印机控制系统相比，只采用一个微控制单元MCU(ATMEGA2560)，充分利用微控制单元MCU(ATMEGA2560)的接口和处理功能分别与USB接口、SD卡接口、X轴原点传感器、Y轴原点传感器、Z轴原点传感器、旋转编码器、热床温度传感器、喷头I温度传感器、喷头2温度传感器、X轴电机驱动、Y轴电机驱动、Z轴电机驱动、挤出机I驱动、挤出机2驱动、风扇1、风扇2、热床加热器、喷头I加热器、喷头2加热器和OLED屏相结合，实现对双喷头3D打印机的控制；本发明的基于一个MCU的双喷头3D打印机控制系统结构简单、设计合理、功能丰富，可以实现对两个喷头的运动、挤丝和温度控制，实现对风扇、各轴电机、挤出机以及加热器的检测维修功能，实现与外设的人机交互功能。同时本发明在控制打印机精确打印的前提下使电路板小型化，降低制板成本和控制系统的运行功耗。
【附图说明】
[0020]图1为本发明的3D打印机控制系统的硬件框图；
[0021 ]图2为微控制单元MCU的接口电路；
[0022]图3为USB接口电路；
[0023]图4为SD卡接口电路；
[0024]图5为X轴原点传感器接口电路；
[0025]图6为Y轴原点传感器接口电路；
[0026]图7为Z轴原点传感器接口电路；
[0027]图8为热床温度传感器接口电路；
[0028]图9为喷头I温度传感器接口电路；
[0029]图10为喷头2温度传感器接口电路；
[0030]图11为X轴电机驱动接口电路；
[0031 ]图12为Y轴电机驱动接口电路；
[0032]图13为Z轴电机驱动接口电路；
[0033]图14为挤出机I驱动接口电路；
[0034]图15为挤出机2驱动接口电路；
[0035]图16为风扇接口电路；
[0036]图17为热床加热器接口电路；
[0037]图18为喷头I加热器接口电路；
[0038]图19为喷头2加热器接口电路；
[0039]图20为旋转编码器接口电路；
[0040]图21为OLED屏接口电路。
【具体实施方式】<