一種小型FDM三維打印機控制系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、3D打印技術(shù)是一項新興的制造技術(shù)，因具有原料利用率高，可制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)等優(yōu)點，在機械、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打印機的市場需求不斷擴大。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，包括四個部分:溫度控制模塊、

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

3、設(shè)計方法;基于Android的人機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)程端間兩個通信協(xié)議并進(jìn)行實現(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硬件接口實現(xiàn)對SD卡的讀取，移植文件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理;基于USB總線接口芯片CH376實現(xiàn)U盤的讀取。
　　最后，本文進(jìn)行步進(jìn)電機直線運動測試和打印效果試驗。電機測試結(jié)果表明，電機驅(qū)動模塊能準(zhǔn)確控制多維步進(jìn)電機，實現(xiàn)直線運動;打印試驗顯示，