一種小型FDM三維打印機(jī)控制系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、3D打印技術(shù)是一項(xiàng)新興的制造技術(shù)，因具有原料利用率高，可制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械、教育、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著3D打印技術(shù)進(jìn)入民用領(lǐng)域，輕量化、低成本的3D打印機(jī)的市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大。本文基于ARM技術(shù)，并首次將Android應(yīng)用到3D打印中，開發(fā)小型FDM式3D打印機(jī)控制系統(tǒng)。
　　首先，本文在功能需求分析的基礎(chǔ)上提出PC+Android模塊+ARM的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，給出控制系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)，包括四個(gè)部分:溫度控制模塊、

2、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、人機(jī)交互模塊和數(shù)據(jù)讀取模塊。提出了時(shí)間片輪詢法和定時(shí)器驅(qū)動(dòng)相結(jié)合的任務(wù)調(diào)度方法。
　　其次，闡述四個(gè)模塊的軟件實(shí)現(xiàn)方法。(1)溫度控制模塊，采用PID算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴頭溫度的精確控制。(2)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，設(shè)計(jì)打印數(shù)據(jù)處理流程，制定速度曲線優(yōu)化方法并予以實(shí)施，采用Bresenham算法實(shí)現(xiàn)多維步進(jìn)電機(jī)協(xié)同運(yùn)動(dòng)。(3)人機(jī)交互模塊分兩部分?；贚CD+KEY的人機(jī)交互中，本文提出按鍵讀取流程和一種面向?qū)ο蟮腖CD多級(jí)菜單的

3、設(shè)計(jì)方法;基于Android的人機(jī)交互包括本地端和遠(yuǎn)程端，本文制定微處理器與本地端間、本地端與遠(yuǎn)程端間兩個(gè)通信協(xié)議并進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。(4)數(shù)據(jù)讀取模塊包括U盤和SD卡兩部分，基于STM32的SDIO硬件接口實(shí)現(xiàn)對(duì)SD卡的讀取，移植文件系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理;基于USB總線接口芯片CH376實(shí)現(xiàn)U盤的讀取。
　　最后，本文進(jìn)行步進(jìn)電機(jī)直線運(yùn)動(dòng)測(cè)試和打印效果試驗(yàn)。電機(jī)測(cè)試結(jié)果表明，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊能準(zhǔn)確控制多維步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng);打印試驗(yàn)顯示，