三维打印机的运动轴Arduino控制器设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义

1、了解三维打印机的运动轴的原理，包括其电机选择和驱动电路设计，掌握电机驱动的方法。

2、熟悉arduino单片机的使用,掌握软件库函数和语言，能够结合课题内容进行相应的编程和调试。

3、通过课题熟悉三维打印机的运动轴arduino控制器设计与实现，掌握三维打印机轴的运动原理和控制方法。

2. 国内外研究现状分析

中国科技大学的黄昭县和中国科学院沈阳计算技术研究所的王志成首先提出了一种嵌入式伺服控制系统体系结构，然后在此基础上设计实现了解释器和运动控制器并对加减算法做了一定的研究，最后开发和搭建了嵌入式单轴控制系统，并通过实验证明了系统的可用性。

解决了传统单轴控制系统中成本高、连接复杂、通讯带宽受限等问题。

北京交通大学电气工程学院刘鑫提出了一种二维运动系统，控制环节由at89s52单片机和环形分配器pmm8713构成单片机采用rs485标准的串口通信与上位机进行通信，利用pmm8713产生步进电机运行和真反转的控制信号。

3. 研究的基本内容与计划

（1）学习掌握Arduino单片机的开发方法、掌握三维打印机的工作机理和步进电机的控制原理和方法；（2）进行步进电机驱动电路的设计与测试；（3）Arduino单片机与驱动电路的联合测试，完成步进电机的转速控制程序编写和调试；（4）对3轴进行联合控制程序的编写和调试；

4. 研究创新点

步进电机将电脉冲信号转变为线位移，构成的电路结构简单美观；Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子平台。

本方案的设计成本低，实用性强，操作简单。