基于STM32的三喷头彩色3D打印机系统设计

丁承君, 赵泽羽, 尹雷鹏

(河北工业大学 机械工程学院， 天津 300130)

基于STM32的三喷头彩色3D打印机系统设计

丁承君, 赵泽羽, 尹雷鹏

(河北工业大学 机械工程学院， 天津 300130)

针对目前3D打印机控制系统中存在的处理速度慢、电路复杂、打印质量不高、断电重新打印等缺点，设计了一款基于STM32的彩色3D打印机的控制系统，该方案实现了上位机通信、数据处理、信号控制、断电续打、彩色打印等功能，选用DRV8825步进电机驱动器实现了对步进电机的细分驱动；使用PID调节的方式调节加热床的温度。重点论述了控制系统的主要硬件电路设计和软件实现流程。系统表现良好且能缩短大量打印时间。

3D打印机； STM32； 断电续打； PID调节

3D打印技术又叫快速成型技术[1-3]，作为一门新型的技术已被应用在各行各业，大到航空航天，小到生物医学方面都有3D打印的影子。目前使用的打印机大多是单喷头单色打印，采用的AVR单片机工作频率低、外设少。本文设计了三喷头的彩色3D打印机，可根据三基色原理自动进行颜色的配比[4]，真正实现了无间断无缝隙的彩色打印。

1 系统总体实现方案

1.1 设计方案概述

设计的基于STM32的彩色3D打印机[5]，主要以STM32为控制核心，通过读取三维模型的数据信息，由单片机发出相应的指令来完成动作。由加热喷头和热床上升到指定温度后，挤出系统配合X、Y、Z轴电机进行联动控制，逐层打印各个切片平面，最后堆叠成型[6]。本次设计的挤出系统采用的是三喷头式，即通过3个挤出电机控制3种材料的进给速度来实现彩色打印的功能。……