[发明专利]一种3D打印机温度控制系统

摘要

本发明公开了一种3D打印机温度控制系统，包括依次连接的总线接口模块、寄存器文件、PID运算模块及温度采集模块，PID运算模块还连接加热模块，温度采集模块判断采集到的温度，若没有超出预设范围，则将温度数据发送给PID运算模块，PID运算模块计算完成后，输出有效信号和PID控制量给加热模块，加热模块采用PWM方式加热，根据PID控制量的大小通过PWM方法来控制加热的时间，PID运算模块分比例运算、积分运算、微分运算和PID结果运算四个部分、6个周期完成PID运算结果。本发明通过PID运算模块每6个周期即可输出一次PID运算结果，且加热模块采用新型PWM硬件结构，有效提高了温度控制的实时性、精度及稳定性，且降低了CPU负载，有利于3D打印机的功能扩展。

主权项

1.一种3D打印机温度控制系统，其特征在于，包括依次连接的总线接口模块、寄存器文件、PID运算模块及温度采集模块，PID运算模块还连接加热模块，温度采集模块判断采集到的温度，若没有超出预设范围，则将温度数据发送给PID运算模块，PID运算模块计算完成后，输出有效信号和PID控制量给加热模块，加热模块采用PWM方式加热，根据PID控制量的大小通过PWM方法来控制加热的时间，PID运算模块分比例运算、积分运算、微分运算和PID结果运算四个部分通过硬件实现完成PID运算结果；其中，加热模块包括采集温度寄存器、偏差寄存器以及控制量寄存器，控制量寄存器连接计数器和逻辑判断电路；采集温度寄存器与偏差寄存器用于分别储存上次采集温度数据和偏差数据，并返回PID模块参数，计数器用来控制加热端口高电平还是低电平，以此来控制加热时间；温度和偏差数据通过判断PID有效信号和控制量是否为0来控制是否锁存信号；当一次PID运算完毕，输出有效信号和控制量，则开始一次加热周期；PID控制量锁存到控制量寄存器中；计数器工作期间判断加热端口是否加热，如果加热则持续计数，当计数时序满足一毫秒时，计数器清零；在计数器工作时，通过逻辑判断电路进行逻辑判断PWM和控制量之间的大小，输出加热信号，以此驱动加热端口。