一种生物3D打印机系统控制电路和方法

本发明涉及电路和设备控制领域，尤其涉及一种生物3d打印机系统控制电路和方法。

背景技术：

1、在生物3d打印机的控制中需要许多控制器、传感器来控制和检测打印机的工作状态，例如电机控制器、温度控制器、限位传感器灯。在通讯方面，通常有串口通讯协议和总线协议，串口通讯中多采用rs485和ttl转串口，现场总线总常用i2c总线和modbus总线等。但是现有技术中仍然缺少集成和统一的一种生物3d打印机系统控制电路和方法，在开发过程中往往需要实时调整，且打印精度、温控精度和兼容性不佳。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提出一种生物3d打印机系统控制电路和方法。

2、具体技术方案如下：

3、一种生物3d打印机系统控制电路，包括：电源模块、微控制器模块、温控模块；所述电源模块包括：电源接口、保险电路、抗冲击保护电路、多个电压转换电路；所述微控制器模块包括：微控制器核心、温度检测电路、电机驱动器电路、限位检测电路、存储电路、通信电路；温控模块包括：制冷电路、加热电路、栅极驱动器电路、散热电路；

4、所述保险电路、抗冲击保护电路并联在电源接口的两端，电源经过保险电路、抗冲击保护电路后的输出分别输入到并联的制冷电路、加热电路、散热电路中，同时还经过电压转换电路分别与栅极驱动器电路和微控制器模块连接，输入到栅极驱动器电路和微控制器模块中的电压为其工作电压；

5、所述电机驱动器电路、温度检测电路、限位检测电路、通信电路、存储电路分别与微控制器核心信号连接；温度检测电路将温度信号输入微控制器核心，限位检测电路将限位信号输入微控制器核心；微控制器核心将数据信号输入电机驱动器电路和存储电路，且微控制器核心能调用存储电路中存储的数据信号；微控制器核心接收来自通信电路的信号输入，并将处理后的信号输入通信电路；所述微控制器核心将控制信号输入栅极驱动器电路，栅极驱动器电路将控制信号增强后分别输入制冷电路、加热电路和散热电路。

6、进一步地，所述电压转换电路包括：电压转换电路一、电压转换电路二、电压转换电路三；源经过保险电路、抗冲击保护电路后的输出分别输入到电压转换电路一和电压转换电路二中，电压转换电路二与栅极驱动器电路连接；电压转换电路一的第一输出端与电机驱动器电路连接，第二输出端与电压转换电路三连接；电压转换电路三分别与微控制器核心、温度检测电路、限位检测电路、存储电路、通信电路连接。

7、进一步地，所述电源接口提供24v的直流电压，电压转换电路一用于将dc24v转换为dc5v，电压转换电路二用于将dc24v转换为dc12v，电压转换电路三用于将dc5v转换为dc3.3v。

8、进一步地，所述温度检测电路共有五路温度检测通道，电机驱动电路共有五路电机驱动通道，限位检测电路共有十路限位检测通道，制冷电路共有两路制冷通道，加热电路共有三路加热通道，散热电路共有三路散热通道。

9、一种生物3d打印机系统控制方法，基于所述的生物3d打印机系统控制电路实现，包括以下步骤：

10、s1：将微控制器模块进行初始化操作，使其工作状态确定；

11、s2：判断所述通信电路是否有外部命令输入，若有，执行s3；若没有，执行s4；

12、s3：微控制器核心解析外部命令，生成运动控制单元，等待中断溢出执行运动决策；

13、s4：微控制器核心处理非运动决策，获取非时间敏感性数据。

14、本发明的有益效果是：

15、本发明提供的生物3d打印机核心控制电路和方法，可显著提高生物3d打印的精度、温控精度和兼容性。

技术特征：

1.一种生物3d打印机系统控制电路，其特征在于，包括：电源模块、微控制器模块、温控模块；所述电源模块包括：电源接口、保险电路、抗冲击保护电路、多个电压转换电路；所述微控制器模块包括：微控制器核心、温度检测电路、电机驱动器电路、限位检测电路、存储电路、通信电路；温控模块包括：制冷电路、加热电路、栅极驱动器电路、散热电路；

2.根据权利要求1所述的生物3d打印机系统控制电路，其特征在于，所述电压转换电路包括：电压转换电路一、电压转换电路二、电压转换电路三；源经过保险电路、抗冲击保护电路后的输出分别输入到电压转换电路一和电压转换电路二中，电压转换电路二与栅极驱动器电路连接；电压转换电路一的第一输出端与电机驱动器电路连接，第二输出端与电压转换电路三连接；电压转换电路三分别与微控制器核心、温度检测电路、限位检测电路、存储电路、通信电路连接。

3.根据权利要求2所述的生物3d打印机系统控制电路，其特征在于，所述电源接口提供24v的直流电压，电压转换电路一用于将dc24v转换为dc5v，电压转换电路二用于将dc24v转换为dc12v，电压转换电路三用于将dc5v转换为dc3.3v。

4.根据权利要求1所述的生物3d打印机系统控制电路，其特征在于，所述温度检测电路共有五路温度检测通道，电机驱动电路共有五路电机驱动通道，限位检测电路共有十路限位检测通道，制冷电路共有两路制冷通道，加热电路共有三路加热通道，散热电路共有三路散热通道。

5.一种生物3d打印机系统控制方法，基于权利要求1-4任意一项所述的生物3d打印机系统控制电路实现，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种生物3D打印机系统控制电路和方法，电源经过保险电路、抗冲击保护电路后的输出分别输入到并联的制冷电路、加热电路、散热电路中，同时还经过电压转换电路分别与栅极驱动器电路和微控制器模块连接；温度检测电路、限位检测电路将信号输入微控制器核心，通信电路、存储电路与微控制器核心信号双向连接，微控制器核心将信号输入电机驱动器电路、栅极驱动器电路；栅极驱动器电路将控制信号增强后分别输入制冷电路、加热电路和散热电路。本发明能显著提高生物3D打印的精度、温控精度和兼容性。技术研发人员：熊永昌,索海瑞,侯永哲受保护的技术使用者：浙江大学高端装备研究院技术研发日：技术公布日：2024/7/18