一种应用于3D打印设备的模块化蓝牙监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种应用于3D打印设备的模块化蓝牙监控系统，其特征在于：包括依次相连的蓝牙监控器、上位机，所述的蓝牙监控器通过串口连接3D打印设备，蓝牙监控器通过蓝牙连接上位机。本实用新型专利技术所述的系统，即插即用、上位机上不需添加硬件、对3D打印设备有完全的控制和数据读取能力、系统可以选择性地使用或更换各部分、系统具有扩展性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种应用于3D打印设备的模块化蓝牙监控系统，其特征在于：包括依次相连的蓝牙监控器、上位机，所述的蓝牙监控器通过串口连接3D打印设备，蓝牙监控器通过蓝牙连接上位机。本技术所述的系统，即插即用、上位机上不需添加硬件、对3D打印设备有完全的控制和数据读取能力、系统可以选择性地使用或更换各部分、系统具有扩展性。【专利说明】一种应用于3D打印设备的模块化蓝牙监控系统
本技术涉及通信系统
，特别涉及一种应用于3D打印设备的模块化蓝牙监控系统。
技术介绍
3D打印是指基于离散-堆积原理，由零件三维数据驱动直接制造零件的制造方式。它具有能简化加工工序、加工周期与结构复杂程度无关、成品免组装、结构复杂性无限制等优点，是未来制造技术的一个重要发展方向。同时满足了个性化、定制化且数量少的产品的制造需求。可以预见，该技术将进一步向个人家庭、大型组织和技术研究等应用领域普及。 3D打印设备的工作方式如下:上位机使用切片软件将STL模型转换为机器码，然后上位机控制软件用一定的规则将这些机器码逐条发送给3D打印设备，当3D打印设备逐条将所有机器码执行完毕后制造过程结束。 但在某些场景中，使用3D打印设备仍然有诸多不便，这妨碍了 3D打印技术的普及进程。 对于个人家庭用户，由于价格、所需精度和使用难度等局限，它们选择的3D打印设备往往是桌面级熔融挤出成型设备(即FDM3D打印机)，但这种设备制造速度慢、有噪音而且有异味(在使用ABS材料时)，所以设备不适宜摆放在用户的工作学习的书桌上，而更适于摆放在房间的一个通风角落，通过蓝牙来实现用户对设备的监控。同时桌面级熔融挤出成型设备的工作效果受环境(如温度、湿度、风速)影响很大，个人家庭用户往往无法根据环境数据来对应地调整制造参数设置，设备的性能无法进一步地发挥。 对于技术研究用户，当前观察制造过程的方式仍然是直接用肉眼通过玻璃窗观察，散射的激光可以穿透玻璃伤害眼睛。由于这种伤害具有初期无法察觉性，如果研究人员不注意进行眼睛防护，可能会导致眼睛机能的损坏或丧失，甚至导致失明。因此需要为研究人员提供对制造过程进行间接观察的系统。 所以蓝牙监控、提供制造参数设置建议和间接观察是3D打印技术走向真正普及当前所需要的功能。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种应用于3D打印设备的模块化蓝牙监控系统。 本技术的目的通过以下的技术方案实现: 一种应用于3D打印设备的模块化蓝牙监控系统，包括依次相连的蓝牙监控器、上位机，所述的蓝牙监控器通过串口连接3D打印设备，蓝牙监控器通过蓝牙连接上位机。 所述的蓝牙监控器包括依次相连的环境数据采集模块、数据处理板和蓝牙串口模块，其中数据处理板通过串口连接3D打印设备，蓝牙串口模块通过蓝牙连接上位机。 所述的环境数据采集模块包括摄像头、温湿度传感器、风速传感器。 所述的数据处理板的架构为AVR、ARM、X86中的一种。 所述的上位机为电脑、手机、单片机中的一种。 本技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果: 1、它的监控管理功能是基于蓝牙的监控管理功能，作用范围为蓝牙覆盖范围。上位机是Client状态主动寻址。监控管理器是Server状态被动连接。 制造参数设置建议是在监控管理器上进行分析的，因此用户不需要在本机进行运算；参数设置建议的历史保存在监控管理器上。 10米内的(房间尺度)间接观察。 2、对3D打印设备能做到完全的远程监控管理，不仅能对多个3D打印设备(可以是地域上分散的)进行集中的组织管理，并对不同用户进行权限分配，而且能实时记录存储3D打印过程中产生的有关数据，并在需要时进行数据提取分析。 3、在设备涉及激光等危险源时，可帮助用户进行间接观察，保障用户的安全，能智能分析环境数据并给出制造参数设置建议。 4、模块化设计:系统即插即用，上位机上不需添加硬件，系统可以选择性地使用或更换或卸载各部分、系统具有扩展性。 5、本系统不需经过任何改动即可应用于数控机床、激光焊接设备、无人全站仪等任何串口设备。本系统强调应用于3D打印设备是因为3D打印设备具有加工时间长、对环境要求高、个性化及定制化制造、数量多、地域上分散等特点，特别适合使用该系统。但这并不代表本技术不可用于其它现有的或未来的串口设备。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术所述的一种应用于3D打印设备的模块化蓝牙监控系统的结构示意图； 图2为图1所述系统的蓝牙监控器的结构示意图； 图3为图1所述系统的上位机功能软件界面示意图； 图4为图1所述系统的环境数据信息流示意图； 图5为图1所述系统的3D打印设备状态信息流示意图； 图6为图1所述系统的机器码信息流示意图。 【具体实施方式】 下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。 如图1，一种应用于3D打印设备的模块化蓝牙监控系统，包括依次相连的蓝牙监控器、上位机，所述的蓝牙监控器通过串口连接3D打印设备，蓝牙监控器通过蓝牙连接上位机，蓝牙监控器收集并传输环境数据、机器码和设备状态信息给上位机； 如图2，所述的蓝牙监控器包括依次相连的环境数据采集模块、数据处理，2和蓝牙串口模块4，其中数据处理板2通过串口 I和接口 8连接3D打印设备9，蓝牙串口模块4通过蓝牙连接上位机，其中环境数据采集模块包括摄像头10、温湿度传感器、风速传感器7，环境数据采集模块记录下3D打印设备9所在的环境数据，并传送给数据处理板2，数据处理板2通过串口 I连接到3D打印设备9，同时通过蓝牙串口模块4连接到上位机；数据处理板2负责将环境数据和3D打印设备发出的指令通过串口信号传送给蓝牙串口模块4，并且从蓝牙串口模块4接受来自上位机指令，并将指令中的机器码(直接指挥3D打印设备的代码)通过串口 I连接传递给3D打印设备9 ;蓝牙串口模块4通过串口 3连接数据处理板2，蓝牙连接上位机；所述蓝牙串口模块4的功能是使信号在串口和蓝牙信号形式之间转换，把来自上位机的指令能传递到数据处理板,数据处理板上传的数据传输到上位机；摄像头10通过接口 6与数据处理板连接； 根据所要处理的数据量，所述的数据处理板2的架构为AVR、ARM、X86中的一种； 如图3，上位机功能软件的功能是虚拟串口、显示环境数据以及数据提取分析:当设备通过串口线连接到上位机，上位机会分配一个串口号(如COM3)给该设备，而上位机控制软件通过连接上这个串口号来与设备发生连接；如果使用该系统，设备没有直接通过串口与上位机相连，所以需要上位机功能软件将非串口连接方式虚拟为串口连接，让上位机分配一个串口号，上位机控制软件就可以通过这个串口号与设备对接；摄像头、温湿度传感器等环境数据采集模块是原有的3D打印设备所不具有的，上位机没有显示相应数据的窗口，所以上位机功能软件需要具备显示对应环境数据的界面。上位机可以是电脑、手机甚至是单片机，在不同平台上的功能软件的形式可能有所不同。 如图4，环境数据是原本上位机和3D打印机都不产生的数据。环境数据由监控管理器上的环境数据采集模块产生，监控管理器的数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于3D打印设备的模块化蓝牙监控系统，其特征在于：包括依次相连的蓝牙监控器、上位机，所述的蓝牙监控器通过串口连接3D打印设备，蓝牙监控器通过蓝牙连接上位机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王广兴，杨永强，白玉超，王迪，许垂中，吴培红，钟文超，曾裕华，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44