一种3D打印笔的控制系统技术方案

本发明专利技术涉及3D打印笔技术领域，具体为一种3D打印笔的控制系统，包括主板，所述主板上具有进出丝电机控制芯片和主控芯片，所述进出丝电机控制芯片的芯片型号为LG9110S并具有8个引脚，所述主控芯片的芯片型号为STM8S103F3P6并具有20个引脚，所述主控芯片的第13、14引脚分别通过两个隔离电阻1连接所述进出丝电机控制芯片的第6、7脚以通过不同的PWM波形配合控制进出丝电机快慢及正反旋转，所述进出丝电机控制芯片第1、4脚连接进出丝电机并用于驱动电机动作，可控性高、稳定、耗电量低。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印笔的控制系统
本专利技术涉及3D打印笔
，具体为一种3D打印笔的控制系统。
技术介绍
打印笔现在已经非常流行，现有的3D打印笔的对电机及其他电控模块的控制效果并不是很好，控制电路的耗电量高，稳定性不高，经常会出现控制异常，导致工作暂停，散热性也不是好，影响使用寿命，另外，实际的使用过程中3D打印笔在不同环境温度条件下对材料的熔融状态表现不稳定，特别是在环境温度低于10度时目前市面上使用的3D打印笔的出丝材料（一般为掺杂的PLA、ABS等）表现出的硬度、弹性会与环境温度25度时存在较大差别，导致目前的3D打印笔在不同温度条件下出丝表现差，具体表现为低于10度时出丝困难甚至堵住出丝喷头，温度高于25度时加热温度偏高出丝不易冷却且在目前的加热模式下容易出现材料失水碳化导致堵住喷头；目前市面上的3D打印笔产品，只有加热模块和进丝控制，而对环境温度变化导致的出丝困难、无法做自动调节，导致使用者使用体验较差。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种可控性高、稳定、耗电量低的3D打印笔的控制系统。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种3D打印笔的控制系统，包括主板，所述主板上具有进出丝电机控制芯片和主控芯片，所述进出丝电机控制芯片的芯片型号为LG9110S并具有8个引脚，所述主控芯片的芯片型号为STM8S103F3P6并具有20个引脚，所述主控芯片的第13、14引脚分别通过两个隔离电阻1连接所述进出丝电机控制芯片的第6、7脚以通过不同的PWM波形配合控制进出丝电机快慢及正反旋转，所述进出丝电机控制芯片第1、4脚连接进出丝电机并用于驱动电机动作。作为对本专利技术的优选，所述主板上具有进出丝电机控制芯片的第10脚通过分压电阻连接一MOS管的基极通过打开或关闭所述MOS管并经第10脚的PWM信号控制风扇转速的快慢。作为对本专利技术的优选，所述进出丝电机控制芯片的第15、16、17脚分别通过三个电阻连接至三色LED灯以指示不同状态。作为对本专利技术的优选，所述进出丝电机控制芯片的第11、12脚分别通过分压电阻分压后在经FPC连接线连接按键板上的按键。本专利技术的有益效果：整个控制系统的稳定性更好，差错率低，控制电路的散热性更好，耗电量低，更加安全可靠，对电机等电控设备的可控性更强，对打印效果有极大帮助；另外，基于本系统，结合环境温度检测的3D打印笔挤出材料熔融智能适应控制技术，在核心控制模块、加热模块、环境温度监控模块、主动散热模块和进出丝模块的相互配合下能够比较完美地实现解决低于10度时出丝困难甚至堵住出丝喷头、温度高于25度时加热温度偏高出丝不易冷却且在目前的加热模式下容易出现材料失水碳化导致堵住喷头的两个问题；通过本系统，环境温度特别是材料通道环境温度检测及温度曲线的预测，主动散热模块用于累积温度过高时主动散出通道及头部温度，进出丝模块通过精细调节速度使整个系统在真实使用中体验舒适，通过环境温度检测得到的数据，对加热部分、散热风扇电机、进丝电机等的控制来达到比较优秀的打印效果，通过环境温度检测反馈给系统，对系统稳定性也有极大地帮助。附图说明图1是本专利技术实施例的电路主板上的总的布局示意图；图2、图3、图4、图5为图1中各个电路模块的示意图。具体实施方式以下具体实施例仅仅是对本专利技术的解释，其并不是对本专利技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本专利技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。实施例，如图1、2、3、4、5所示，一种3D打印笔的控制系统，包括主板，所述主板上具有进出丝电机控制芯片U2和主控芯片U3，所述进出丝电机控制芯片U2的芯片型号为LG9110S并具有8个引脚，所述主控芯片U3的芯片型号为STM8S103F3P6并具有20个引脚，所述主控芯片U3的第13、14引脚分别通过两个隔离电阻1连接所述进出丝电机控制芯片U2的第6、7脚以通过不同的PWM波形配合控制进出丝电机快慢及正反旋转，所述进出丝电机控制芯片U2第1、4脚连接进出丝电机并用于驱动电机动作。从而对丝状的线材的进出丝作业进行有效控制。U2和U3可作为核心控制模块。主板上还配有串口COM1：用于连接外接程序仿真烧录器；COM2：FPC连接口,用于连接按键板上按键及NTC温度探头；COM3：DC电源插口，用于连接5V、2A开关电源；COM4：用于连接进出丝电机和散热风扇电机，还有P1和P7:通过0.9MM连接线连接按键板上CN2，用于通过加热大电流。另外，U2还具有如下功能，外部温度特征电压通过电容路滤波和隔离电阻将温度信号传递给U2第2脚内部的AD转换器，通过U2处理后形成环境温度数据；内部温度特征例如散热模块等通过电容滤波将温度信号传递给U2第1脚内部的AD转换器，通过U2处理后形成加热温度数据，也即对3D打印笔内的线材进行融化的加热温度进行控制。用来加热线材的加热丝直接通过开关电源加载电压，在U2通过第1脚产生PWM波形经分压电阻分压后对MOS管基极产生控制电源，使其根据需求处于导通或关闭状态，通过U2产生的不同宽度的PWM宽度来控制加热丝的加热功率，实现对线材加热温度的控制。上述模块可以作为稳定检测模块，环境温度检测通过温度检测模块在开机初期检测环境温度，在进入加热流程后开始检测通道内温度并及时告知核心控制模块，包括散热风扇电机在内的主动散热模块，在环境温度检测模块的分析及数据基础上预测出温度趋势后，主动调节风扇转速或降低加热模块的总功率的方式来降低整体温度，使系统始终处于合适的温度状态，加热模块主要是包括加热丝的电路模块，加热模块可通过经典的PID温度控制算法使其在保证正负0.5度误差的前提下能够快速响应温度检测模块和主动散热模块的温度控制要求，另外，通过使用该系统，通过环境温度特别是材料通道温度检测形成温度曲线，通过温度曲线控制主动散热模块，进出丝电机速度及加热模块功率，使3D打印笔适用用于宽的环境温度状态，显著降低坏机概率。所述主板上具有进出丝电机控制芯片U2的第10脚通过分压电阻连接一MOS管的基极通过打开或关闭所述MOS管并经第10脚的PWM信号控制风扇转速的快慢。该功能主要控制风扇。所述进出丝电机控制芯片U2的第15、16、17脚分别通过三个电阻连接至三色LED灯以指示不同状态。所述进出丝电机控制芯片U2的第11、12脚分别通过分压电阻分压后在经FPC连接线连接按键板上的按键。按键板包括，CN1：用于焊接加热丝；CN4：用于焊接温度探头；CN2：用于连接加热丝电流控制线；CN3：用于通过FPC连接至主板COM2，用于传递按键信号机温度探头信号。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印笔的控制系统，其特征在于：包括主板，所述主板上具有进出丝电机控制芯片（U2）和主控芯片（U3），所述进出丝电机控制芯片（U2）的芯片型号为LG9110S并具有8个引脚，所述主控芯片（U3）的芯片型号为STM8S103F3P6并具有20个引脚，所述主控芯片（U3）的第13 、14引脚分别通过两个隔离电阻1连接所述进出丝电机控制芯片（U2）的第6 、7脚以通过不同的PWM波形配合控制进出丝电机快慢及正反旋转，所述进出丝电机控制芯片（U2）第1 、4脚连接进出丝电机并用于驱动电机动作。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印笔的控制系统，其特征在于：包括主板，所述主板上具有进出丝电机控制芯片（U2）和主控芯片（U3），所述进出丝电机控制芯片（U2）的芯片型号为LG9110S并具有8个引脚，所述主控芯片（U3）的芯片型号为STM8S103F3P6并具有20个引脚，所述主控芯片（U3）的第13、14引脚分别通过两个隔离电阻1连接所述进出丝电机控制芯片（U2）的第6、7脚以通过不同的PWM波形配合控制进出丝电机快慢及正反旋转，所述进出丝电机控制芯片（U2）第1、4脚连接进出丝电机并用于驱动电机动作。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：任超，傅宇航，
申请(专利权)人：湖州小蜜蜂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33