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基于wifi的无线D打印机控制器和上位机APP应用界面

所属分类:凤凰彩票平台新闻 发布时间:2019-07-16 17:28 作者:凤凰彩票_凤凰彩票 文章来源:凤凰彩票平台

  3D打印属于敏捷成形本事的一种,是以数字模子文献为基本,应用塑料或粉末状金属等资料,通过逐层打印的体例来构制物体。近几年3D打印本事飞速兴盛,已普及运用于航天、邦防、医疗开发、熏陶及创筑业。但目前的3D打印机大片面仍然采用电脑维系举行操作打印,或者采用SD卡存储打印产物的数据举行打印,有时为用户行使带来极大未便。手机、平板电脑等搬动开发终端依然成为了人们的生计必备品,这些产物都带有wifi无线传输功用。本文策画一种能够诈骗手机、平板等搬动端安设app运用软件竣工搬动开发wifi无线D打印机举行打印的操纵器。通过搬动端app软件举行打印对象的拣选、传输及打印操纵。有了wifi操作,3D打印机就不范围于正在电脑上操作,利便了用户行使,省俭了行使本钱。本文要点阐扬无线D打印机操纵器和上位机APP运用界面的策画。

  操纵器的焦点CPU选用ST公司的STM32F103VET6微操纵器,操纵编制苛重实现授与WiFi模块传输的数据;读取SD卡内存放的3D模子数据文献;实现对步进电机的操纵;挤出面和热床的温度操纵;挤出面行程操纵等。无线D打印机的操纵编制总体框图如图1所示。

  如图1所示,手机端的操纵软件代庖了电脑,通过手机上的wifi将打印数据和下令传输到3D打印机操纵器举行打印操纵,3D打印机操纵器也会将挤出面及热床温度、打印机眼前形态等新闻传输得手机端举行显示,利便用户查看。3D打印机操纵器通过wifi模块授与数据文献存储到SD卡中,打印数据存储实现后,当操纵器授与到打印下令后就能够首先打印了。两途温度传感器经CPU片内A/D转换通道永诀检测挤出面和热床的温度;CPU的两途数字信号输出永诀操纵挤出面和热床加热电途的NMOS功率开合管,联络温度传感器竣工挤出面和热床温度的操纵;四途步进电机驱动电途永诀操纵X、Y、Z这3个轴的步进电机以及挤出面的步进电机;三途行程开合定位X、Y、Z轴的原点和运动相对位移量。

  本策画膺选用的是ESP8266为主控芯片的wifi模块。ESP8266的wifi模块具有接口方便、价值低廉、高效的AT指令,开采更方便等特色。ESP8266芯片具有一个无缺且自成体例的wifi汇集办理计划,高度片内集成,网罗天线开合、电源办理转换器,以是只须要极少的外部电途,且网罗前端模块正在内的全部电途所占PCB空间格外小,专为搬动开发和物联网运用策画,可将用户的物理开发维系到wifi无线汇集上,举行互联网或局域网通讯。WiFi模块采用UART和操纵器举行通讯。STM32通过串口TX发送AT指令对wifi的事情形式、UART波特率、开发维系等联系参数举行设立。STM32的USART授与端口RX则授与wifi模块从搬动端授与到数据和指令。云云,当搬动端和3D打印终端开发无线维系后,就能够竣工数据双向通讯了。

  对付小型打印机日常采用两相四线系列的步进电机。STM32操纵步进电机要借助于电机驱动电途,正在3D打印机中日常采用A4988芯片举动步进电机驱动,但A4988芯片最大唯有16细分,输出最大电流为2A。而TI公司的DRV8825步进电机驱动芯片最高能够到达32细分,驱动电流能够输出 2.5A,低至0.2欧的导通电阻,担保了芯片杰出的散热性等上风。别的芯片还集成了敏捷反应的短途、过热、欠压及交叉传导包庇功用电途,或许检测阻滞状态,并迟缓割断H桥,从而为电机和驱动芯片供应包庇。本策画拣选DEV8825举动步进电机驱动芯片。图2为步进电机驱动电途和加热及温度检测电途与 STM32的接口。图2中P1为两相四线驱动电途的接口,芯片的STEP步进和DIR偏向操纵管脚维系到STM32的PC0和 PC1管脚举行操纵。本策画中正在驱动电途硬件策画时依然将细分设立为1/32,息眠、复位等都失能,云云能够省俭STM32的GPIO端口,假设操纵器芯片管脚够用,能够通流圭臬操纵这些管脚举行更众功用的步进电机操纵。

  3D打印流程中挤出面和热床都须要依旧相对恒定的温度,假设采用的是PLA打印资料日常将挤出面加热温度设立为175-200度,热床温度设立为40-60度。电途中温度检测采用MAX6675数字温度转换芯片将热敏电阻的温度转换为数字量由STM32读出。挤出面和热床温度可按照整个行使境遇确定实质温度值,挤出面和热床温度检测和加热电途是类似的,这里以挤出面温度检测和加热电途注释其加热道理,电途如图2所示。

  JP27为加热管的接线端子,维系直流发烧芯,R41和D13构成指示灯电途,MOS管Q3导通时,指示灯D13亮,发烧芯加热。U4为热敏电阻温度转换芯片,转换实现的温度数字量通过STM32的3个管脚按照MAX6675操作时序读出。STM32将读出的温度值和设定的温度值举行比力,变成反应,采用 PID算法竣工温度的恒定。

  搬动端的运用圭臬苛重竣工3D打印文献的拣选、确认、3D打印机形态显示以及wifi的维系等。运用圭臬采用Android编程,竣工打印数据文献的读取,并操纵wifi举行数据的传输,还或许设立3D打印机的打印头温度、热床温度,而且能够授与打印头和热床温度举行显示,以及所用资料类型及行使量新闻举行显示。搬动端运用圭臬苛重页面策画如图3所示。

  最先正在运用圭臬首页拣选要打印的STL文献,进入下一界面举行预览,预览确认后能够启动打印,正在打印界面能够拣选暂停,并或许显示眼前打印机的速率、热床和挤出面温度等新闻。

  软件圭臬具有通讯、数字信号的操纵和数据读取与管制等功用,按照策画请求,软件圭臬流程图策画如图4所示:

  最先,3D打印机终端对wifi、电机及加热等模块初始化实现后,首先守候搬动端发出的打印下令。一朝搬动端发出打印下令,授与端授与到下令后,首先授与数据,为省俭工夫,正在授与打印数据的同时,对挤压头及热床举行预热。当检测到数据授与实现,温度等到达预设值后,启动打印,并将打印速度、挤压头及热床温度等新闻及时回传得手机的运用软件进取行显示,直到打印实现。

  跟着3D打印机和手机、平板电脑等搬动终端的普及,采用搬动终端对3D打印机举行操纵是他日3D打印机的兴盛偏向。本文就竣工3D打印机的无线打印,给出了整个竣工道理及圭臬流程,采用STM32微操纵器抬高了管制速率,加热电途通过PID调理,担保了温度恒定,淘汰了断丝、粗细不均气象,抬高了打印质料。经实质验证,或许竣工手机等搬动终端对3D打印机的操纵,而且本策画抬高了打印质料。无线D打印机供应了利便。

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