基于ARM的3D打印机控制系统的设计与优化

发布时间：2021-12-18 14:13

　　3D打印是近年来发展迅速的一种增材制造技术,通过熔融层积原理实现三维模型成型。与传统制造方式相比,3D打印技术具有结构简单、成本较低、易于使用等优点,现在已经广泛应用于航空航天、汽车、机械、土木工程、教育、医疗和日用品等领域。目前的3D打印设备一般在模型打印前必须由上位机完成模型切片分层和打印路径规划,生成打印信息文件,然后再传输到3D打印机完成打印成型工作,这种流程模式在一定程度上降低了设备使用的灵活性,本文主要针对这一问题,完成了一种基于ARM的3D打印机控制系统设计,可独立完成模型切片下载和打印成型的全部工作。在对3D打印工艺要求和工作流程分析的基础上,完成了控制系统总体方案设计。完成了控制系统硬件电路设计,主要包括主控及外围电路、步进电机驱动电路、温度控制电路、人机交互模块电路和数据传输模块电路等。通过对成型件翘曲变形因素分析和仿真模拟,对加热构建平台进行了优化设计。完成了打印机控制流程及控制软件设计。首先在主控模块上搭载Linux操作系统以及STM32的打印机控制程序,从而使该控制系统可独立完成模型切片下载和打印成型的全部工作。其次在对并联机构3D打印机运动学分析基础上,完成... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 3D打印技术简介
    1.3 3D打印技术国内外研究现状
        1.3.1 国外技术研究现状
        1.3.2 国内技术研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第2章 3D打印机控制系统总体设计
    2.1 FDM式3D打印技术成型流程
    2.2 具有独立打印功能的3D打印机功能及技术分析
    2.3 3D打印机控制系统总体方案设计
    2.4 本章小结
第3章 3D打印机控制系统硬件设计
    3.1 主控模块
        3.1.1 主控模块选型
        3.1.2 STM32 及其外围电路
    3.2 步进电机驱动模块
    3.3 行程开关模块
    3.4 温度控制模块
    3.5 加热构建平台模块
    3.6 人机交互模块
    3.7 数据传输模块
    3.8 本章小结
第4章 3D打印机控制系统软件设计
    4.1 软件开发环境
    4.2 Exynos4412 核心板软件设计
    4.3 STM32 控制器程序
    4.4 并联机构3D打印机运动学分析
    4.5 步进电机控制算法
        4.5.1 步进电机加减速算法
        4.5.2 Bresenham算法
    4.6 温度控制程序
    4.7 显示驱动程序
    4.8 串口驱动程序
    4.9 网口驱动程序
    4.10 USB驱动程序
    4.11 本章小结
第5章 3D打印机控制系统测试
    5.1 电机运动测试
    5.2 温度控制测试
    5.3 网络功能测试
    5.4 打印试验
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3542564