一种简易3D打印机控制系统的设计

摘要

本申请涉及一种简易3D打印机控制系统的设计，其特征在于，采用ATmega2560为主控制器，利用计算机切片软件将3D模型切片产生G代码，通过串口送到主控制器，利用三轴电机驱动模块控制打印机的挤出机进行3D打印。采用模糊PID算法，实现对温度的精确控制，采用PWM技术控制三轴电机。测试结果表明，采用模糊PID算法后，挤出头温度控制在245^oC，控制精度为1 ^oC，将原来的250s左右进入恒温状态提高到70s左右达到恒温状态，提高了三维打印恒温控制的性能，减少了打印过程中打印材料断丝、粗细不均匀等现象，满足了对打印质量的要求，实现了一种低价格、低功耗的简易3D打印机控制系统。

主权项

一种简易3D打印机控制系统，其特征在于选用ATmega2560作为主控制器与传统3D打印机相比成本低、功耗低，采用增量式PID算法使打印头温控快速稳定，包括：主控制器最小系统模块、USB接口模块、步进电机驱动模块，其中；所述主控制器最小系统模块，与USB接口模块、步进电机驱动模块相连接，采用ATmega2560作为主控制器，ATmega2560最小系统包含ATmega2560芯片、复位电路、通信接口和晶振，用于控制系统各模块协调工作，控制3D打印的时间和打印头的温度；所述USB接口模块，与主控制器模块相连接，采用ATmega16U2作为USB接口电路芯片，ATmega16是基于增强型AVR RISC结构的CMOS微控制器，拥有指令集丰富、运行速度快和吞吐率高等优点，因此在降低功耗和处理速度方面有很大的优势，由于ATmega2560的标准工作电压为5V，所以使用该模块给主控制器供电；所述步进电机驱动模块，与主控制器模块相连接，采用A4988芯片作为步进电机驱动芯片，A4988是一种带转换器和过流保护的DMOS 微步驱动器，电机驱动器连接到ATmega2560主控器，主控制器将指令发送给A4988芯片，在其内部有一个转换器，只要输入一个脉冲就可以让电机转动，从而控制挤出机和三个方向电机的运动。