CN109917724B - 一种用于传统3d打印机的远程监控系统 - Google Patents

一种用于传统3d打印机的远程监控系统 Download PDF

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本发明涉及一种用于传统3D打印机的远程监控系统,包括继电器、温度检测模块、AD采集模块、GSM通讯模块、单片机最小系统、开关检测模块;继电器设在3D打印机的供电线路上,继电器的信号线与单片机最小系统的IO口相连,温度检测模块固定在3D打印机的挤出头上;AD采集模块用于检测开关检测模块和温度检测模块的电路电压;开关检测模块包括通过导线连接形成闭合的回路:微动开关、直流电源、电阻、LED灯;微动开关安装在3D打印机的上表面横梁上,3D打印机的滑块复位时滑块按压微动开关的弹簧拨片,LED灯用于验证开关检测电路是否能正常工作。本发明具有使用方便和价格优廉的优点。

Description

一种用于传统3D打印机的远程监控系统
技术领域
本发明属于传统3D打印机控制领域,尤其涉及一种用于传统3D打印机的远程监控系统。
背景技术
传统3D打印机在导入打印数据后,打印机的工作时间一般很长,甚至达到几十个小时之久,所以用户在原地监控3D打印机的工作量较大,由于3D打印机打印过程不易出现影响打印的机械故障,所以用户在3D打印机工作时,通常去做其它事情,以等待3D打印机完成打印工作,但是用户不易掌握3D打印机完成工作的具体时间,如果用户距离3D打印机距离较远时,去查看3D打印机的工作完成情况十分麻烦。同时,目前开发的远程控制3D打印机可以通过网络监控和控制3D打印机,但其价格较高,不适用于一些3D打印机的初学者,且对传统的3D打印机进行加装现有的远程局域网监控时,通常需要更换主板和更改程序设定,所以普通的3D打印机用户无法完成更换过程。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明的目的是提供一种用于传统3D打印机的远程监控系统,而无需对传统3D打印机的主板和程序进行变换,在传统3D打印机上外加开关检测、温度检测功能,达到远程监控3D打印机工作状态的目的,并通过GSM通讯模块把信息发送至用户的手机。
为实现上述目的,本发明通过以下技术方案实现:
一种用于传统3D打印机的远程监控系统,包括继电器、温度检测模块、AD采集模块、GSM通讯模块、单片机最小系统、开关检测模块;
继电器设在3D打印机的供电线路上,继电器的信号线与单片机最小系统的IO口相连,用于控制3D打印机的供电;
温度检测模块的主要器件为温度传感器,温度传感器固定在3D打印机的挤出头上,用于检测挤出头的工作温度;
AD采集模块包括电压采集电路,开关检测模块和温度检测模块的电路输出端与电压采集电路连接,AD采集模块用于检测开关检测模块和温度检测模块的电路电压;
GSM通讯模块与单片机最小系统连接;
手机与GSM通讯模块进行通讯;
单片机最小系统用于控制AD采集模块、继电器和GSM通讯模块;
开关检测模块包括微动开关、直流电源、电阻、LED灯;微动开关安装在3D打印机的上表面横梁上,3D打印机的滑块复位时滑块按压微动开关的弹簧拨片,直流电源、微动开关、电阻和LED灯通过导线连接形成闭合的回路,LED灯用于验证开关检测电路是否能正常工作,微动开关接线采用常闭接线方式,当微动开关的弹簧拨片被按下时,开光检测模块的电路为断路状态,LED灯处于关闭状态。
所述的AD采集模块中,AD芯片型号为ADC0809芯片。
所述的温度检测模块包括温度传感器、滤波电路、放大电路,温度传感器与滤波电路、放大电路依次连接,放大电路与AD采集模块连接,温度传感器为NTC温度传感器。
所述的GSM通讯模块与手机之间采用短信通讯。
所述的单片机最小系统的核心器件为STC89C52单片机。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本系统具有使用方便和价格优廉的优点,在传统的3D打印机上安装开关检测模块和温度检测模块,并与单片机最小系统和GSM通讯模块结合,解决了传统3D打印机部分工作状态无法监控的问题。本系统只需将微动开关安装在传统的3D打印机上,保证3D打印机的滑块复位后可以挤压微动开关的弹簧拨片,通过AD采集模块将开关信息经单片机最小系统处理发送到手机,即可实现远程监控3D打印机是否完成工作。同时,温度检测模块的温度传感器安装在3D打印机的挤出头处,可以对3D打印机的工作温度进行实时监测。
附图说明
图1是本发明的电气原理图。
图2是本发明的流程图。
图3是微动开关的安装示意图。
图4是图3的I部放大图。
图中:1-3D打印机 101-滑块 2-开关检测模块 201-微动开关 202-弹簧拨片203-固定架 3-AD采集模块 4-单片机最小系统 5-GSM通讯模块 6-手机 7-继电器 8-温度检测模块。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述,但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
见图1-图4,一种用于传统3D打印机的远程监控系统,包括继电器7、温度检测模块8、AD采集模块3、GSM通讯模块5、单片机最小系统4;
继电器7设在3D打印机1的供电线路上,继电器7的信号线与单片机最小系统4中的单片机IO口相连,以达到单片机最小系统4控制继电器7目的,用于控制3D打印机1的供电;
温度检测模块8的主要器件为温度传感器,温度传感器固定在3D打印机1的挤出头上,用于检测挤出头的工作温度;温度传感器的走线和3D打印机1自带的走线路径一致,以达到外加温度传感器不影响3D打印机1原有工作,放大电路和滤波电路对温度传感器的电压变化进行放大和滤波,然后输出至AD采集模块3的电压采集通道;
AD采集模块3包括两路电压采集电路,开关检测模块2和温度检测模块8的电路输出端分别与两路电压采集电路连接,用于检测开关检测模块2和温度检测模块8的电路电压;由于温度检测模块8包括滤波电路和放大电路,开关检测模块2形成的回路为直流电压回路,且开关检测模块2的电压范围为5V以内,可以保证AD采集模块3检测数据的准确性;AD采集模块3可采用AD0809芯片。
单片机最小系统4用于控制AD采集模块3、继电器7和GSM通讯模块5;单片机最小系统4的核心器件为STC89C52单片机,单片机最小系统4的晶振为12MHz,本实施例通过分频器控制ADC0809芯片的工作频率,即ADC0809芯片的CLK端口通过分频器连接到单片机的ALE端口,分频器对ALE输出频率进行四分频,分频器的型号为74LS74。
GSM通讯模块5与单片机最小系统4连接,即GSM通讯模块5通过接口与单片机最小系统4中的单片机IO口连接,本实施例采用的GSM通讯模块5型号为TC35,GSM通讯模块5按照单片机最小系统4指令进行工作,GSM通讯模块5可以与手机6进行短信通讯;手机6用于接收GSM通讯模块5发出的设定短信,同时,手机6也可以向GSM通讯模块5发送设定短信,GSM通讯模块5将接收的短信通过接口传送给单片机最小系统4中的单片机,单片机对用户的权限进行验证以及对短信内容进行解析和处理。
开关检测模块2包括微动开关201、直流电源、电阻、LED灯;微动开关201安装在3D打印机1的上表面横梁上,微动开关201的弹簧拨片202伸入3D打印机1的内部,以保证3D打印机1的滑块101(滑块101是带动挤出头运动,即完成打印的器件)复位后按压微动开关201的弹簧拨片202,直流电源、微动开关201、电阻和LED灯通过导线连接形成闭合的回路,将微动开关201固定在3D打印机1后,只需通过导线把微动开关201连接到电路中,当滑块101离开弹簧拨片202后,LED灯会点亮。LED灯用于验证开关检测电路是否能正常工作,微动开关201接线采用常闭接线方式,当微动开关201的弹簧拨片202被按下时,开光检测模块的电路为断路状态,LED灯处于关闭状态。实际制作时,如果滑块101复位后与3D打印机1的横梁间隙无法安装微动开关201的弹簧拨片202时,可以在横梁上开凹槽,微动开关201的弹簧拨片202在滑块101按压后会进入凹槽,滑块101离开后弹簧拨片202从凹槽中弹出。
其中,温度检测模块8包括温度传感器、滤波电路、放大电路,温度传感器与滤波电路、放大电路依次连接,放大电路与AD采集模块3连接,温度传感器采用NTC温度传感器。GSM通讯模块5与手机6之间采用短信通讯。
在工作过程中,用于传统3D打印机的远程监控系统在用户离开3D打印机1时由用户自行开机,开机后温度检测模块8开始工作。微动开关201采用常闭方式进行接线,同时,由于3D打印机1的滑块101在工作过程中离开了复位点,开关检测模块2的电路闭合,LED灯点亮,开关检测模块2进行工作,等待3D打印机1的滑块101按压弹簧拨片202,使开关检测模块2的电路断路。AD采集模块3的电压检测通道分别对温度检测模块8和开关检测模块2的电路电压进行采集,并把采集数据传输给单片机最小系统4,单片机最小系统4分别循环读取AD采集模块3输出的两路采集数据,并把采集信号与程序设定的要求进行分析和比对。如果温度传感器检测到3D打印机1的挤出头温度长时间高于程序设定值或低于程序设定值,单片机最小系统4通过继电器7自动切断3D打印机1的供电通道,并向GSM通讯模块5发出指令,告知用户3D打印机1工作状态异常。如果开关检测模块2的弹簧拨片202被按压的闭合时间达到设定的要求,即开关检测模块2的电路电压变化时间达到单片机的程序设定值,则单片机最小系统4中的单片机会向GSM通讯模块5发出指令,GSM通讯模块5会将预设好的指令发送到用户手机6,告知用户3D打印机1工作结束。用户通过手机6向GSM通讯模块5发送指令可以控制3D打印机1急停,GSM通讯模块5把接收的手机6短信指令传送至单片机最小系统4进行处理,单片机最小系统4中的单片机在验证用户权限后,通过控制继电器7关闭3D打印机1的供电。

Claims (5)

1.一种用于传统3D打印机的远程监控系统,其特征在于,包括继电器、温度检测模块、AD采集模块、GSM通讯模块、单片机最小系统、开关检测模块;
继电器设在3D打印机的供电线路上,继电器的信号线与单片机最小系统的IO口相连,用于控制3D打印机的供电;
温度检测模块的主要器件为温度传感器,温度传感器固定在3D打印机的挤出头上,用于检测挤出头的工作温度;
AD采集模块包括电压采集电路,开关检测模块和温度检测模块的电路输出端与电压采集电路连接,AD采集模块用于检测开关检测模块和温度检测模块的电路电压;
GSM通讯模块与单片机最小系统连接;
手机与GSM通讯模块进行通讯;
单片机最小系统用于控制AD采集模块、继电器和GSM通讯模块;
开关检测模块包括微动开关、直流电源、电阻、LED灯;微动开关安装在3D打印机的上表面横梁上,3D打印机的滑块复位时滑块按压微动开关的弹簧拨片,直流电源、微动开关、电阻和LED灯通过导线连接形成闭合的回路,LED灯用于验证开关检测电路是否能正常工作,微动开关接线采用常闭接线方式,当微动开关的弹簧拨片被按下时,开光检测模块的电路为断路状态,LED灯处于关闭状态;
AD采集模块的电压采集电路分别对温度检测模块和开关检测模块的电路电压进行采集,并把采集数据传输给单片机最小系统,单片机最小系统分别循环读取AD采集模块输出的两路采集数据,并把采集信号与程序设定的要求进行分析和比对;
如果开关检测模块的弹簧拨片被按压的闭合时间达到设定的要求,即开关检测模块的电路电压变化时间达到单片机最小系统中的单片机的程序设定值,则单片机最小系统中的单片机会向GSM通讯模块发出指令。
2.根据权利要求1所述的一种用于传统3D打印机的远程监控系统,其特征在于,所述的AD采集模块中,AD芯片型号为ADC0809芯片。
3.根据权利要求1所述的一种用于传统3D打印机的远程监控系统,其特征在于,所述的温度检测模块包括温度传感器、滤波电路、放大电路,温度传感器与滤波电路、放大电路依次连接,放大电路与AD采集模块连接,温度传感器为NTC温度传感器。
4.根据权利要求1所述的一种用于传统3D打印机的远程监控系统,其特征在于,所述的GSM通讯模块与手机之间采用短信通讯。
5.根据权利要求1所述的一种用于传统3D打印机的远程监控系统,其特征在于,所述的单片机最小系统的核心器件为STC89C52单片机。
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