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1、第41卷第5期应用科技Vol.41№.52014年10月AppliedScienceandTechnologyOct.2014doi:10.3969/j.issn.1009⁃671X.201310013网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/doi/10.3969/j.issn.1009⁃671X.201310013.html基于ARM的桌面型3D打印机控制系统设计谭秀腾,郭小定,李小龙,余亮湖南科技大学信息与电气工程学院,湖南湘潭411201摘要:针对基于单片机为控制器的桌面型3D打印机控制系统中存在的处理速度慢、片外芯片多、电路复杂
2、、打印质量不高等问题,设计了基于ARM为控制器的桌面型3D打印机控制系统。系统采用了NXP公司推出的基于ARMCortex⁃M3内核的LPC1768微控制器,用它进行与上位机通信、数据处理、模拟量采集与处理、信号控制,选用A4988专用两相步进电机驱动器实现步进电机细分驱动,简化步进电机细分驱动的设计,行程开关电路采用GK152红外光电传感器.软件采用了PID方式调节加热床、挤出机加热温度。文中论述了控制系统主要硬件电路设计和软件的实现流程,系统测试表明性能良好.关键词:Cortex⁃M3;LPC1768;桌面型3D打印机;PID调节;步进电机/A4988中图
3、分类号:TP23文献标志码:A文章编号:1009⁃671X(2014)05⁃057⁃06Designofdesktop3DprintercontrolsystembasedonARMTANXiuteng,GUOXiaoding,LIXiaolong,YULiangSchoolofInformationandElectricalEngineering,HunanUniversityofScienceandTechnology,Xiangtan411201,ChinaAbstract:Thedesktop3Dprintercontrolsystemswithasi
4、gle⁃chipcontrollerhaveproblemsofslowprocessingspeed,morepiecesofoutsidechips,circuitcomplexityandpoorqualityofprinting.Tosolvetheseproblems,adesktop3DprintercontrolsystemwithanARMcontrollerisdesigned.ThesystememploystheLPC1768microcon⁃trollerbasedonARMCortex⁃M3corewhichisintroducedb
5、ytheNXPandusedtocommunicatewiththehostcom⁃puter,dataprocessing,analogacquisitionandprocessing,signalcontrol,usedA4988specialtwo⁃phasesteppermotordrivertoimplementsteppermotorsubdivisiondriveandtosimplifythedrivedesignforsteppingmotor.ThetravelswitchcircuitadoptsGK152infraredphotoele
6、ctricsensor.ThesoftwareadoptedPIDmethodinordertoadjusttheheatingtemperatureofheatingbedandextruder.Thispaperdiscussesthemainhardwarecircuitdesignandsoft⁃warerealizationprocessofthecontrolsystem.TheSystemtestingshowsgoodperformance.Keywords:Cortex⁃M3;LPC1768;desktop3Dprinter;PIDregul
7、ator;steppingmotor/A49883D打印(即三维打印、增材制造),也称作快速基于ARM的桌面型3D打印机控制系统。成型技术,具有不受零件复杂程度限制,完全数字化[1]1系统的总体设计方案控制,无需开磨具等特点,因此3D打印机在生产应用方面有着巨大的潜力。3D打印机主要分为入控制系统的核心CPU选用基于ARMCorxtex⁃[2]门级和工业级2种。文中介绍的桌面型3D打印M3内核的LPC1768微控制器,控制系统主要完成机为入门级,系统采用的工艺类型为熔融挤出成型。对步进电机的控制、挤出机加热电阻和加热床的温目前桌面型3D打印机控制系统主要采用A
8、VR系度控制、挤出机工作零点与行程的控
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