3D打印机嵌入式控制系统阐述

1 概述

3D打印技术是一种加式制造方法，利用逐层增加材料的方式生产各种产品，无需模具，基本不会浪费材料。而以往加工方法是通过模具、车铣等机械加工技术与工具将原材料转化成产品的工艺过程与设备的减式方法，其特征为利用缩削、减少材料来生产部件。

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2 嵌入式控制系统总体方案设计

本项目总体设计方案包含三项设计内容：第一部分为控制电路硬件设计；第二部分为控制电路软件设计；第三部分为机械部分的设计。其中第一部分是控制电路硬件设计，包括单片机最小系统、步进电机驱动模块、加热底板和打印头温控模块、温度和位置检测模块、SD卡模块、USB转串口模块、电源模块等；第二部分控制电路软件设计由上位机程序和控制系统程序等组成；第三部分为机械结构的设计，主要由3D打印机的三轴联动机构和打印材料送料机构等组成。

3 嵌入式控制系统设计

3.1 控制电路硬件设计

控制主板设计采用Atmega系列作为主控制芯片，包括单片机最小系统、步进电机驱动模块、加热底板和打印头温控模块、温度和位置检测模块、SD卡模块、USB转串口模块、电源模块等。

3.1.1 核心控制器（ATmega664A）模块。采用AVR系列芯片，基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega664的数据吞吐率高达1MIPS/MHz，从而可以缓解系统在功耗和处理速度之间的矛盾。

家庭智能终端>远程控制系统3.1.2 步进电机驱动模块。该模块采用了A4988步进驱动芯片。只需要简单外围电路就可以组成驱动模块，输入接口是由方向控制接口、脉冲输入为控制接口以及电机使能接口，支持四相五线制的步进电机和12细分等，输出1A。指挥大厅控制台>三元醇

3.1.3 加热板和挤出头加热模块。通过N沟道的MOSFET组成的开关电路，以实现PWM输

出，通过改变PWM波的占空比达到调温的目的。风力摆控制系统

3.1.4 温度检测模块。本文中使用的温度检测传感器是电阻式的，构建一个电阻分压电路，以实现电阻值的变化转换为电压值，通过单片机中自带的AD模块进行检测电压值。

本文发布于:2024-09-22 22:26:28，感谢您对本站的认可！

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