本實用新型涉及3D打印筆技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種3D打印筆的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

打印筆現(xiàn)在已經(jīng)非常流行，現(xiàn)有的3D打印筆的對電機及其他電控模塊的控制效果并不是很好，控制電路的耗電量高，穩(wěn)定性不高，經(jīng)常會出現(xiàn)控制異常，導(dǎo)致工作暫停，散熱性也不是好，影響使用壽命，另外，實際的使用過程中3D打印筆在不同環(huán)境溫度條件下對材料的熔融狀態(tài)表現(xiàn)不穩(wěn)定，特別是在環(huán)境溫度低于10度時目前市面上使用的3D打印筆的出絲材料（一般為摻雜的PLA、ABS等）表現(xiàn)出的硬度、彈性會與環(huán)境溫度25度時存在較大差別，導(dǎo)致目前的3D打印筆在不同溫度條件下出絲表現(xiàn)差，具體表現(xiàn)為低于10度時出絲困難甚至堵住出絲噴頭，溫度高于25度時加熱溫度偏高出絲不易冷卻且在目前的加熱模式下容易出現(xiàn)材料失水碳化導(dǎo)致堵住噴頭；目前市面上的3D打印筆產(chǎn)品，只有加熱模塊和進絲控制，而對環(huán)境溫度變化導(dǎo)致的出絲困難、無法做自動調(diào)節(jié)，導(dǎo)致使用者使用體驗較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的一個目的是提供一種可控性高、穩(wěn)定、耗電量低的3D打印筆的控制系統(tǒng)。

本實用新型的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：一種3D打印筆的控制系統(tǒng)，包括主板，所述主板上具有進出絲電機控制芯片和主控芯片，所述進出絲電機控制芯片的芯片型號為LG9110S并具有8個引腳，所述主控芯片的芯片型號為STM8S103F3P6并具有20個引腳，所述主控芯片的第13 、14引腳分別通過兩個隔離電阻1連接所述進出絲電機控制芯片的第6 、7腳以通過不同的PWM波形配合控制進出絲電機快慢及正反旋轉(zhuǎn)，所述進出絲電機控制芯片第1 、4腳連接進出絲電機并用于驅(qū)動電機動作。

作為對本實用新型的優(yōu)選，所述主板上具有進出絲電機控制芯片的第10腳通過分壓電阻連接一MOS管的基極通過打開或關(guān)閉所述MOS管并經(jīng)第10腳的PWM信號控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的快慢。

作為對本實用新型的優(yōu)選，所述進出絲電機控制芯片的第15、 16、 17腳分別通過三個電阻連接至三色LED燈以指示不同狀態(tài)。

作為對本實用新型的優(yōu)選，所述進出絲電機控制芯片的第11、 12腳分別通過分壓電阻分壓后在經(jīng)FPC連接線連接按鍵板上的按鍵。

本實用新型的有益效果：整個控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性更好，差錯率低，控制電路的散熱性更好，耗電量低，更加安全可靠，對電機等電控設(shè)備的可控性更強，對打印效果有極大幫助；另外，基于本系統(tǒng)，結(jié)合環(huán)境溫度檢測的3D打印筆擠出材料熔融智能適應(yīng)控制技術(shù)，在核心控制模塊、加熱模塊、環(huán)境溫度監(jiān)控模塊、主動散熱模塊和進出絲模塊的相互配合下能夠比較完美地實現(xiàn)解決低于10度時出絲困難甚至堵住出絲噴頭、溫度高于25度時加熱溫度偏高出絲不易冷卻且在目前的加熱模式下容易出現(xiàn)材料失水碳化導(dǎo)致堵住噴頭的兩個問題；通過本系統(tǒng)，環(huán)境溫度特別是材料通道環(huán)境溫度檢測及溫度曲線的預(yù)測，主動散熱模塊用于累積溫度過高時主動散出通道及頭部溫度，進出絲模塊通過精細(xì)調(diào)節(jié)速度使整個系統(tǒng)在真實使用中體驗舒適，通過環(huán)境溫度檢測得到的數(shù)據(jù)，對加熱部分、散熱風(fēng)扇電機、進絲電機等的控制來達(dá)到比較優(yōu)秀的打印效果，通過環(huán)境溫度檢測反饋給系統(tǒng)，對系統(tǒng)穩(wěn)定性也有極大地幫助。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的電路主板上的總的布局示意圖；

圖2、圖3、圖4、圖5為圖1中各個電路模塊的示意圖。

具體實施方式

以下具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋，其并不是對本實用新型的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但只要在本實用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。

實施例，如圖1、2、3、4、5所示，一種3D打印筆的控制系統(tǒng)，包括主板，所述主板上具有進出絲電機控制芯片U2和主控芯片U3，所述進出絲電機控制芯片U2的芯片型號為LG9110S并具有8個引腳，所述主控芯片U3的芯片型號為STM8S103F3P6并具有20個引腳，所述主控芯片U3的第13 、14引腳分別通過兩個隔離電阻1連接所述進出絲電機控制芯片U2的第6 、7腳以通過不同的PWM波形配合控制進出絲電機快慢及正反旋轉(zhuǎn)，所述進出絲電機控制芯片U2第1 、4腳連接進出絲電機并用于驅(qū)動電機動作。從而對絲狀的線材的進出絲作業(yè)進行有效控制。U2和U3可作為核心控制模塊。

主板上還配有串口COM1：用于連接外接程序仿真燒錄器；COM2： FPC連接口,用于連接按鍵板上按鍵及NTC溫度探頭；COM3：DC電源插口，用于連接5V、2A開關(guān)電源；COM4：用于連接進出絲電機和散熱風(fēng)扇電機，還有P1和 P7:通過0.9MM連接線連接按鍵板上CN2，用于通過加熱大電流。

另外，U2還具有如下功能，外部溫度特征電壓通過電容路濾波和隔離電阻將溫度信號傳遞給U2第2腳內(nèi)部的AD轉(zhuǎn)換器，通過U2處理后形成環(huán)境溫度數(shù)據(jù)；內(nèi)部溫度特征例如散熱模塊等通過電容濾波將溫度信號傳遞給U2第1腳內(nèi)部的AD轉(zhuǎn)換器，通過U2處理后形成加熱溫度數(shù)據(jù)，也即對3D打印筆內(nèi)的線材進行融化的加熱溫度進行控制。用來加熱線材的加熱絲直接通過開關(guān)電源加載電壓，在U2通過第1腳產(chǎn)生PWM波形經(jīng)分壓電阻分壓后對MOS管基極產(chǎn)生控制電源，使其根據(jù)需求處于導(dǎo)通或關(guān)閉狀態(tài)，通過U2產(chǎn)生的不同寬度的PWM寬度來控制加熱絲的加熱功率，實現(xiàn)對線材加熱溫度的控制。

上述模塊可以作為穩(wěn)定檢測模塊，環(huán)境溫度檢測通過溫度檢測模塊在開機初期檢測環(huán)境溫度，在進入加熱流程后開始檢測通道內(nèi)溫度并及時告知核心控制模塊，包括散熱風(fēng)扇電機在內(nèi)的主動散熱模塊，在環(huán)境溫度檢測模塊的分析及數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上預(yù)測出溫度趨勢后，主動調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速或降低加熱模塊的總功率的方式來降低整體溫度，使系統(tǒng)始終處于合適的溫度狀態(tài)，加熱模塊主要是包括加熱絲的電路模塊，加熱模塊可通過經(jīng)典的PID溫度控制算法使其在保證正負(fù)0.5度誤差的前提下能夠快速響應(yīng)溫度檢測模塊和主動散熱模塊的溫度控制要求，另外，通過使用該系統(tǒng)，通過環(huán)境溫度特別是材料通道溫度檢測形成溫度曲線，通過溫度曲線控制主動散熱模塊，進出絲電機速度及加熱模塊功率，使3D打印筆適用用于寬的環(huán)境溫度狀態(tài)，顯著降低壞機概率。

所述主板上具有進出絲電機控制芯片U2的第10腳通過分壓電阻連接一MOS管的基極通過打開或關(guān)閉所述MOS管并經(jīng)第10腳的PWM信號控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的快慢。該功能主要控制風(fēng)扇。

所述進出絲電機控制芯片U2的第15、 16、 17腳分別通過三個電阻連接至三色LED燈以指示不同狀態(tài)。

所述進出絲電機控制芯片U2的第11、 12腳分別通過分壓電阻分壓后在經(jīng)FPC連接線連接按鍵板上的按鍵。按鍵板包括，CN1：用于焊接加熱絲；CN4：用于焊接溫度探頭；CN2：用于連接加熱絲電流控制線；CN3：用于通過FPC連接至主板COM2，用于傳遞按鍵信號機溫度探頭信號。