一種小型FDM三維打印機控制系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、3D打印技術是一項新興的制造技術，因具有原料利用率高，可制造復雜結構等優(yōu)點，在機械、教育、生物醫(yī)學等領域得到廣泛應用。隨著3D打印技術進入民用領域，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，并首次將Android應用到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上提出PC+Android模塊+ARM的控制系統(tǒng)結構，給出控制系統(tǒng)總體框架設計，包括四個部分:溫度控制模塊、

2、電機驅動模塊、人機交互模塊和數據讀取模塊。提出了時間片輪詢法和定時器驅動相結合的任務調度方法。
　　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)電機驅動模塊，設計打印數據處理流程，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對象的LCD多級菜單的

3、設計方法;基于Android的人機交互包括本地端和遠程端，本文制定微處理器與本地端間、本地端與遠程端間兩個通信協(xié)議并進行實現(xiàn)。(4)數據讀取模塊包括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)對數據進行管理;基于USB總線接口芯片CH376實現(xiàn)U盤的讀取。
　　最后，本文進行步進電機直線運動測試和打印效果試驗。電機測試結果表明，電機驅動模塊能準確控制多維步進電機，實現(xiàn)直線運動;打印試驗顯示，