CN204440120U - 小型四轴成型机用控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小型四轴成型机用控制电路，小型四轴成型机包括挤出机、成型平台、Y轴电机、两个Z轴电机和X轴电机，挤出机包括挤料电机、热喷头和降温风扇；控制电路包括微控制器模块、按键电路、温度检测电路、液晶显示电路模块、热喷头驱动电路、X轴电机驱动电路、Y轴电机驱动电路、Z轴电机驱动电路和挤料电机驱动电路；热喷头驱动电路包括型号为PC817的光耦隔离芯片U9，光耦隔离芯片U9的第1引脚与微控制器模块输出端相接，光耦隔离芯片U9的第4引脚通过串联的电阻R21和电阻R22接地，热喷头的电源正极与电阻R21和电阻R22的连接端相接。本实用新型的可扩展性强，实现方便且成本低，实用性强，工作可靠性好。

Description

小型四轴成型机用控制电路

技术领域

本实用新型属于快速成型技术领域，具体涉及一种小型四轴成型机用控制电路。

背景技术

四轴成型(4D molding)，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用橡胶、树脂或塑料等可粘合材料，通过逐层积累的方式来构造物体的技术。1991年美国麻省理工学院的CimaM.J.和Scans E.M.等人就申请了关于四轴成型的专利，而后基于这个专利设计研究的四轴成型系统采用的是惠普热气泡喷头，可以喷射粘接材料使粉末粘接成型，其工作原理与传统的喷墨成型过程相近，是一种以液滴喷射原理为基础的快速成形技术。现在的四轴成型技术是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件切片分层和数控成型系统，利用热熔喷嘴将金属粉末、橡胶树脂、陶瓷粉末、塑料、新型合成材料等特殊材料进行逐层黏结叠加成型，制造出实体产品。与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同，四轴成型将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力，直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件，使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。现有技术中的四轴成型系统多采用一个小型的、意大利制造的开源微控制器即ardiuno板作为成型机控制电路的硬件平台；还有采用Motorola公司的68000控制板、MCS-51系列单片机、MSP430单片机、80C196单片机等作为成型机的主控制器的，但是，采用单片机控制器具有可扩展性差、执行效率低和性能差等缺陷，而采用ardiuno板和68000控制板又具有成本高，通用性差等缺陷和不足。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种小型四轴成型机用控制电路，其采用了模块化的设计，便于组装、电路连接以及故障排查，可扩展性强，实现方便且成本低，实用性强，工作可靠性好，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种小型四轴成型机用控制电路，所述小型四轴成型机包括挤出机和成型平台，以及用于带动所述成型平台沿Y轴方向运动的Y轴电机、用于带动所述挤出机沿Z轴方向运动的两个Z轴电机和用于带动所述挤出机沿X轴方向运动的X轴电机，所述挤出机包括挤料电机、热喷头和位于热喷头一侧的降温风扇；其特征在于：所述控制电路包括微控制器模块和为所述成型控制器中各用电模块供电的供电电源，所述微控制器模块的输入端接有按键电路和用于对热喷头的成型温度进行实时检测的温度检测电路，所述降温风扇与微控制器模块的输出端相接，所述微控制器模块的输出端还接有液晶显示电路模块和热喷头驱动电路，以及用于驱动X轴电机的X轴电机驱动电路、用于驱动Y轴电机的Y轴电机驱动电路、用于驱动两个Z轴电机的Z轴电机驱动电路和用于驱动挤料电机的挤料电机驱动电路；所述热喷头驱动电路包括型号为PC817的光耦隔离芯片U9，所述光耦隔离芯片U9的第1引脚与微控制器模块的输出端相接，所述光耦隔离芯片U9的第2引脚通过电阻R20接地，所述光耦隔离芯片U9的第3引脚与供电电源的+5V电压输出端相接，所述光耦隔离芯片U9的第4引脚通过串联的电阻R21和电阻R22接地，所述热喷头的电源正极与电阻R21和电阻R22的连接端相接，所述热喷头的电源负极接地。

上述的小型四轴成型机用控制电路，其特征在于：所述微控制器模块包括ARM微控制器芯片STM32F103VET、晶振电路和复位电路，所述晶振电路由晶振Y1和晶振Y2，以及非极性电容C1、非极性电容C2、非极性电容C4和非极性电容C5组成；所述非极性电容C1的一端和晶振Y1的一端均与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第8引脚相接，所述非极性电容C2的一端和晶振Y1的另一端均与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第9引脚相接，所述非极性电容C4的一端和晶振Y2的一端均与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第12引脚相接，所述非极性电容C5的一端和晶振Y2的另一端均与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第13引脚相接，所述非极性电容C1的另一端、非极性电容C2的另一端、非极性电容C4的另一端和非极性电容C5的另一端均接地；所述复位电路由非极性电容C6和复位按键K1组成，所述非极性电容C6的一端和复位按键K1的一端均与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第14引脚相接，所述非极性电容C6的另一端和复位按键K1的另一端均接地；所述降温风扇的电源正极与微控制器模块的第69引脚相接，所述降温风扇的电源负极接地；所述光耦隔离芯片U9的第1引脚与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第70引脚相接。

上述的小型四轴成型机用控制电路，其特征在于：所述按键电路包括启动按键K2、停止按键K3和急停按键K4，所述启动按键K2的一端、停止按键K3的一端和急停按键K4的一端分别与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第15引脚、第16引脚和第17引脚相接，所述启动按键K2的另一端、停止按键K3的另一端和急停按键K4的另一端均接地。

上述的小型四轴成型机用控制电路，其特征在于：所述温度检测电路包括热敏电阻Rt、电阻R19和极性电容C13，所述电阻R19的一端、极性电容C13的负极和热敏电阻Rt的一端均与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第33引脚相接，所述电阻R19的另一端与供电电源的+5V电压输出端相接，所述热敏电阻Rt的另一端和极性电容C13的正极均接地。

上述的小型四轴成型机用控制电路，其特征在于：所述液晶显示电路模块由液晶显示屏LCD1602和电位器R18组成，所述液晶显示屏LCD1602的第2引脚和第15引脚以及电位器R18的一个固定端均与供电电源的+5V电压输出端相接，所述液晶显示屏LCD1602的第1引脚和第16引脚以及电位器R18的另一个固定端均接地，所述液晶显示屏LCD1602的第3引脚与电位器R18的滑动端相接，所述液晶显示屏LCD1602的第4～14引脚依次对应与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第35～45引脚相接。

上述的小型四轴成型机用控制电路，其特征在于：所述X轴电机为两相四线制步进电机M1，所述X轴电机驱动电路包括型号为A4988的电机驱动芯片D2以及型号均为PC817的光耦隔离芯片U1和光耦隔离芯片U2，所述光耦隔离芯片U1的第1引脚通过电阻R2与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第90引脚相接，所述光耦隔离芯片U2的第1引脚通过电阻R4与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第91引脚相接，所述光耦隔离芯片U1的第2引脚和第4引脚以及所述光耦隔离芯片U2的第2引脚和第4引脚均接地，所述光耦隔离芯片U1的第3引脚通过电阻R3与供电电源的+5V电压输出端相接，所述光耦隔离芯片U2的第3引脚通过电阻R5与供电电源的+5V电压输出端相接；所述电机驱动芯片D2的第1～4引脚以及第9引脚和第15引脚均接地，所述电机驱动芯片D2的第5引脚和第6引脚相接，所述电机驱动芯片D2的第7引脚与所述光耦隔离芯片U1的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D2的第8引脚与所述光耦隔离芯片U2的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D2的第10引脚与供电电源的+5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片D2的第11～14引脚依次对应与所述两相四线制步进电机M1的A接线端、C接线端、B接线端和D接线端相接，所述电机驱动芯片D2的第16引脚与供电电源的+30V电压输出端相接。

上述的小型四轴成型机用控制电路，其特征在于：所述Y轴电机为两相四线制步进电机M2，所述Y轴电机驱动电路包括型号为A4988的电机驱动芯片D3以及型号均为PC817的光耦隔离芯片U3和光耦隔离芯片U4，所述光耦隔离芯片U3的第1引脚通过电阻R6与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第92引脚相接，所述光耦隔离芯片U4的第1引脚通过电阻R8与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第93引脚相接，所述光耦隔离芯片U3的第2引脚和第4引脚以及所述光耦隔离芯片U4的第2引脚和第4引脚均接地，所述光耦隔离芯片U3的第3引脚通过电阻R7与供电电源的+5V电压输出端相接，所述光耦隔离芯片U4的第3引脚通过电阻R9与供电电源的+5V电压输出端相接；所述电机驱动芯片D3的第1～4引脚以及第9引脚和第15引脚均接地，所述电机驱动芯片D3的第5引脚和第6引脚相接，所述电机驱动芯片D3的第7引脚与所述光耦隔离芯片U3的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D3的第8引脚与所述光耦隔离芯片U4的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D3的第10引脚与供电电源的+5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片D3的第11～14引脚依次对应与所述两相四线制步进电机M2的A接线端、C接线端、B接线端和D接线端相接，所述电机驱动芯片D3的第16引脚与供电电源的+30V电压输出端相接。

上述的小型四轴成型机用控制电路，其特征在于：两个所述Z轴电机分别为两相四线制步进电机M4和两相四线制步进电机M5，所述Z轴电机驱动电路包括型号为A4988的电机驱动芯片D5以及型号均为PC817的光耦隔离芯片U7和光耦隔离芯片U8，所述光耦隔离芯片U7的第1引脚通过电阻R14与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第71引脚相接，所述光耦隔离芯片U8的第1引脚通过电阻R16与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第72引脚相接，所述光耦隔离芯片U7的第2引脚和第4引脚以及所述光耦隔离芯片U8的第2引脚和第4引脚均接地，所述光耦隔离芯片U7的第3引脚通过电阻R15与供电电源的+5V电压输出端相接，所述光耦隔离芯片U8的第3引脚通过电阻R17与供电电源的+5V电压输出端相接；所述电机驱动芯片D5的第1～4引脚以及第9引脚和第15引脚均接地，所述电机驱动芯片D5的第5引脚和第6引脚相接，所述电机驱动芯片D5的第7引脚与所述光耦隔离芯片U7的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D5的第8引脚与所述光耦隔离芯片U8的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D5的第10引脚与供电电源的+5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片D5的第11～14引脚依次对应与所述两相四线制步进电机M4的A接线端、C接线端、B接线端和D接线端相接，所述两相四线制步进电机M5的A接线端、C接线端、B接线端和D接线端依次对应与所述两相四线制步进电机M4的A接线端、C接线端、B接线端和D接线端相接，所述电机驱动芯片D5的第16引脚与供电电源的+30V电压输出端相接。

上述的小型四轴成型机用控制电路，其特征在于：所述挤料电机为两相四线制步进电机M3，所述挤料电机驱动电路包括型号为A4988的电机驱动芯片D4以及型号均为PC817的光耦隔离芯片U5和光耦隔离芯片U6，所述光耦隔离芯片U5的第1引脚通过电阻R10与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第95引脚相接，所述光耦隔离芯片U6的第1引脚通过电阻R12与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第96引脚相接，所述光耦隔离芯片U5的第2引脚和第4引脚以及所述光耦隔离芯片U6的第2引脚和第4引脚均接地，所述光耦隔离芯片U5的第3引脚通过电阻R11与供电电源的+5V电压输出端相接，所述光耦隔离芯片U6的第3引脚通过电阻R13与供电电源的+5V电压输出端相接；所述电机驱动芯片D4的第1～4引脚以及第9引脚和第15引脚均接地，所述电机驱动芯片D4的第5引脚和第6引脚相接，所述电机驱动芯片D4的第7引脚与所述光耦隔离芯片U5的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D4的第8引脚与所述光耦隔离芯片U6的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D4的第10引脚与供电电源的+5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片D4的第11～14引脚依次对应与所述两相四线制步进电机M3的A接线端、C接线端、B接线端和D接线端相接，所述电机驱动芯片D4的第16引脚与供电电源的+30V电压输出端相接。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型采用了模块化的设计，根据功能不同进行模块划分，布局合理，层次分明，便于组装、电路连接以及故障排查，且可扩展性强。

2、本实用新型采用ARM微控制器芯片STM32F103VET作为主控芯片，具有成本低、可扩展性强、执行效率高和高性能等优点，成型控制器的实现方便且成本低。

3、将本实用新型应用到小型四轴成型机上，整体能够作为工业和军事领域小型产品加工、高精度零件生产等教学实验或研究的平台，对人们的生产生活有着非常重要的意义。

4、本实用新型的实用性强，工作可靠性好，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型采用了模块化的设计，便于组装、电路连接以及故障排查，可扩展性强，实现方便且成本低，实用性强，工作可靠性好，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2为本实用新型微控制器模块的电路原理图。

图3为本实用新型按键电路的电路原理图。

图4为本实用新型温度检测电路的电路原理图。

图5为本实用新型热喷头驱动电路的电路原理图。

图6为本实用新型液晶显示电路模块的电路原理图。

图7为本实用新型X轴电机驱动电路的电路原理图。

图8为本实用新型Y轴电机驱动电路的电路原理图。

图9为本实用新型Z轴电机驱动电路的电路原理图。

图10为本实用新型挤料电机驱动电路的电路原理图。

附图标记说明:

1—Y轴电机；           2—Z轴电机；           3—X轴电机；

4—挤料电机；          5—热喷头；            6—降温风扇；

7—微控制器模块；      8—供电电源；          9—按键电路；

10—液晶显示电路模块；      11—热喷头驱动电路；

12—X轴电机驱动电路；  13—Y轴电机驱动电路；  14—Z轴电机驱动电路；

15—挤料电机驱动电路；      16—温度检测电路。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的小型四轴成型机用控制电路，所述小型四轴成型机包括挤出机和成型平台，以及用于带动所述成型平台沿Y轴方向运动的Y轴电机1、用于带动所述挤出机沿Z轴方向运动的两个Z轴电机2和用于带动所述挤出机沿X轴方向运动的X轴电机3，所述挤出机包括挤料电机4、热喷头5和位于热喷头5一侧的降温风扇6；所述控制电路包括微控制器模块7和为所述成型控制器中各用电模块供电的供电电源8，所述微控制器模块7的输入端接有按键电路9和用于对热喷头5的成型温度进行实时检测的温度检测电路16，所述降温风扇6与微控制器模块7的输出端相接，所述微控制器模块7的输出端还接有液晶显示电路模块10和热喷头驱动电路11，以及用于驱动X轴电机3的X轴电机驱动电路12、用于驱动Y轴电机1的Y轴电机驱动电路13、用于驱动两个Z轴电机2的Z轴电机驱动电路14和用于驱动挤料电机4的挤料电机驱动电路15；如图5所示，所述热喷头驱动电路11包括型号为PC817的光耦隔离芯片U9，所述光耦隔离芯片U9的第1引脚与微控制器模块7的输出端相接，所述光耦隔离芯片U9的第2引脚通过电阻R20接地，所述光耦隔离芯片U9的第3引脚与供电电源8的+5V电压输出端相接，所述光耦隔离芯片U9的第4引脚通过串联的电阻R21和电阻R22接地，所述热喷头5的电源正极与电阻R21和电阻R22的连接端相接，所述热喷头5的电源负极接地。

如图2所示，本实施例中，所述微控制器模块7包括ARM微控制器芯片STM32F103VET、晶振电路和复位电路，所述晶振电路由晶振Y1和晶振Y2，以及非极性电容C1、非极性电容C2、非极性电容C4和非极性电容C5组成；所述非极性电容C1的一端和晶振Y1的一端均与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第8引脚相接，所述非极性电容C2的一端和晶振Y1的另一端均与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第9引脚相接，所述非极性电容C4的一端和晶振Y2的一端均与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第12引脚相接，所述非极性电容C5的一端和晶振Y2的另一端均与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第13引脚相接，所述非极性电容C1的另一端、非极性电容C2的另一端、非极性电容C4的另一端和非极性电容C5的另一端均接地；所述复位电路由非极性电容C6和复位按键K1组成，所述非极性电容C6的一端和复位按键K1的一端均与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第14引脚相接，所述非极性电容C6的另一端和复位按键K1的另一端均接地；所述降温风扇6的电源正极与微控制器模块7的第69引脚相接，所述降温风扇6的电源负极接地；如图5所示，所述光耦隔离芯片U9的第1引脚与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第70引脚相接。

如图3所示，本实施例中，所述按键电路9包括启动按键K2、停止按键K3和急停按键K4，所述启动按键K2的一端、停止按键K3的一端和急停按键K4的一端分别与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第15引脚、第16引脚和第17引脚相接，所述启动按键K2的另一端、停止按键K3的另一端和急停按键K4的另一端均接地。

如图4所示，本实施例中，所述温度检测电路16包括热敏电阻Rt、电阻R19和极性电容C13，所述电阻R19的一端、极性电容C13的负极和热敏电阻Rt的一端均与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第33引脚相接，所述电阻R19的另一端与供电电源8的+5V电压输出端相接，所述热敏电阻Rt的另一端和极性电容C13的正极均接地。

如图6所示，本实施例中，所述液晶显示电路模块10由液晶显示屏LCD1602和电位器R18组成，所述液晶显示屏LCD1602的第2引脚和第15引脚以及电位器R18的一个固定端均与供电电源8的+5V电压输出端相接，所述液晶显示屏LCD1602的第1引脚和第16引脚以及电位器R18的另一个固定端均接地，所述液晶显示屏LCD1602的第3引脚与电位器R18的滑动端相接，所述液晶显示屏LCD1602的第4～14引脚依次对应与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第35～45引脚相接。

如图7所示，本实施例中，所述X轴电机3为两相四线制步进电机M1，所述X轴电机驱动电路12包括型号为A4988的电机驱动芯片D2以及型号均为PC817的光耦隔离芯片U1和光耦隔离芯片U2，所述光耦隔离芯片U1的第1引脚通过电阻R2与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第90引脚相接，所述光耦隔离芯片U2的第1引脚通过电阻R4与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第91引脚相接，所述光耦隔离芯片U1的第2引脚和第4引脚以及所述光耦隔离芯片U2的第2引脚和第4引脚均接地，所述光耦隔离芯片U1的第3引脚通过电阻R3与供电电源8的+5V电压输出端相接，所述光耦隔离芯片U2的第3引脚通过电阻R5与供电电源8的+5V电压输出端相接；所述电机驱动芯片D2的第1～4引脚以及第9引脚和第15引脚均接地，所述电机驱动芯片D2的第5引脚和第6引脚相接，所述电机驱动芯片D2的第7引脚与所述光耦隔离芯片U1的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D2的第8引脚与所述光耦隔离芯片U2的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D2的第10引脚与供电电源8的+5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片D2的第11～14引脚依次对应与所述两相四线制步进电机M1的A接线端、C接线端、B接线端和D接线端相接，所述电机驱动芯片D2的第16引脚与供电电源8的+30V电压输出端相接。

如图8所示，本实施例中，所述Y轴电机1为两相四线制步进电机M2，所述Y轴电机驱动电路13包括型号为A4988的电机驱动芯片D3以及型号均为PC817的光耦隔离芯片U3和光耦隔离芯片U4，所述光耦隔离芯片U3的第1引脚通过电阻R6与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第92引脚相接，所述光耦隔离芯片U4的第1引脚通过电阻R8与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第93引脚相接，所述光耦隔离芯片U3的第2引脚和第4引脚以及所述光耦隔离芯片U4的第2引脚和第4引脚均接地，所述光耦隔离芯片U3的第3引脚通过电阻R7与供电电源8的+5V电压输出端相接，所述光耦隔离芯片U4的第3引脚通过电阻R9与供电电源8的+5V电压输出端相接；所述电机驱动芯片D3的第1～4引脚以及第9引脚和第15引脚均接地，所述电机驱动芯片D3的第5引脚和第6引脚相接，所述电机驱动芯片D3的第7引脚与所述光耦隔离芯片U3的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D3的第8引脚与所述光耦隔离芯片U4的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D3的第10引脚与供电电源8的+5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片D3的第11～14引脚依次对应与所述两相四线制步进电机M2的A接线端、C接线端、B接线端和D接线端相接，所述电机驱动芯片D3的第16引脚与供电电源8的+30V电压输出端相接。

如图9所示，本实施例中，两个所述Z轴电机2分别为两相四线制步进电机M4和两相四线制步进电机M5，所述Z轴电机驱动电路14包括型号为A4988的电机驱动芯片D5以及型号均为PC817的光耦隔离芯片U7和光耦隔离芯片U8，所述光耦隔离芯片U7的第1引脚通过电阻R14与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第71引脚相接，所述光耦隔离芯片U8的第1引脚通过电阻R16与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第72引脚相接，所述光耦隔离芯片U7的第2引脚和第4引脚以及所述光耦隔离芯片U8的第2引脚和第4引脚均接地，所述光耦隔离芯片U7的第3引脚通过电阻R15与供电电源8的+5V电压输出端相接，所述光耦隔离芯片U8的第3引脚通过电阻R17与供电电源8的+5V电压输出端相接；所述电机驱动芯片D5的第1～4引脚以及第9引脚和第15引脚均接地，所述电机驱动芯片D5的第5引脚和第6引脚相接，所述电机驱动芯片D5的第7引脚与所述光耦隔离芯片U7的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D5的第8引脚与所述光耦隔离芯片U8的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D5的第10引脚与供电电源8的+5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片D5的第11～14引脚依次对应与所述两相四线制步进电机M4的A接线端、C接线端、B接线端和D接线端相接，所述两相四线制步进电机M5的A接线端、C接线端、B接线端和D接线端依次对应与所述两相四线制步进电机M4的A接线端、C接线端、B接线端和D接线端相接，所述电机驱动芯片D5的第16引脚与供电电源8的+30V电压输出端相接。

如图10所示，本实施例中，所述挤料电机4为两相四线制步进电机M3，所述挤料电机驱动电路15包括型号为A4988的电机驱动芯片D4以及型号均为PC817的光耦隔离芯片U5和光耦隔离芯片U6，所述光耦隔离芯片U5的第1引脚通过电阻R10与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第95引脚相接，所述光耦隔离芯片U6的第1引脚通过电阻R12与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第96引脚相接，所述光耦隔离芯片U5的第2引脚和第4引脚以及所述光耦隔离芯片U6的第2引脚和第4引脚均接地，所述光耦隔离芯片U5的第3引脚通过电阻R11与供电电源8的+5V电压输出端相接，所述光耦隔离芯片U6的第3引脚通过电阻R13与供电电源8的+5V电压输出端相接；所述电机驱动芯片D4的第1～4引脚以及第9引脚和第15引脚均接地，所述电机驱动芯片D4的第5引脚和第6引脚相接，所述电机驱动芯片D4的第7引脚与所述光耦隔离芯片U5的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D4的第8引脚与所述光耦隔离芯片U6的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D4的第10引脚与供电电源8的+5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片D4的第11～14引脚依次对应与所述两相四线制步进电机M3的A接线端、C接线端、B接线端和D接线端相接，所述电机驱动芯片D4的第16引脚与供电电源8的+30V电压输出端相接。

本实用新型使用在小型四轴成型机上后，微控制器模块7通过X轴电机驱动电路12驱动X轴电机3转动，从而带动所述挤出机沿X轴方向运动；微控制器模块7通过Y轴电机驱动电路13驱动Y轴电机1转动，从而带动所述成型平台沿Y轴方向运动；微控制器模块7通过Z轴电机驱动电路14驱动两个Z轴电机2转动，从而带动所述挤出机沿Z轴方向运动；微控制器模块7通过挤料电机驱动电路15驱动挤料电机4转动，从而实现挤出机的挤料；微控制器模块7通过热喷头驱动电路11驱动热喷头5发热融化待成型材料，温度检测电路16对热喷头5的成型温度进行实时检测并将检测到的成型温度信号实时输出给微控制器模块7，微控制器模块7将其接收到的成型温度信号与预设的成型温度值相比对，当成型温度信号低于预设的成型温度值时，通过热喷头驱动电路11驱动热喷头5的发热温度增高，当成型温度信号高于预设的成型温度值时，启动降温风扇6进行降温；同时，液晶显示电路模块10对成型温度进行实时显示。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种小型四轴成型机用控制电路，所述小型四轴成型机包括挤出机和成型平台，以及用于带动所述成型平台沿Y轴方向运动的Y轴电机(1)、用于带动所述挤出机沿Z轴方向运动的两个Z轴电机(2)和用于带动所述挤出机沿X轴方向运动的X轴电机(3)，所述挤出机包括挤料电机(4)、热喷头(5)和位于热喷头(5)一侧的降温风扇(6)；其特征在于：所述控制电路包括微控制器模块(7)和为所述成型控制器中各用电模块供电的供电电源(8)，所述微控制器模块(7)的输入端接有按键电路(9)和用于对热喷头(5)的成型温度进行实时检测的温度检测电路(16)，所述降温风扇(6)与微控制器模块(7)的输出端相接，所述微控制器模块(7)的输出端还接有液晶显示电路模块(10)和热喷头驱动电路(11)，以及用于驱动X轴电机(3)的X轴电机驱动电路(12)、用于驱动Y轴电机(1)的Y轴电机驱动电路(13)、用于驱动两个Z轴电机(2)的Z轴电机驱动电路(14)和用于驱动挤料电机(4)的挤料电机驱动电路(15)；所述热喷头驱动电路(11)包括型号为PC817的光耦隔离芯片U9，所述光耦隔离芯片U9的第1引脚与微控制器模块(7)的输出端相接，所述光耦隔离芯片U9的第2引脚通过电阻R20接地，所述光耦隔离芯片U9的第3引脚与供电电源(8)的+5V电压输出端相接，所述光耦隔离芯片U9的第4引脚通过串联的电阻R21和电阻R22接地，所述热喷头(5)的电源正极与电阻R21和电阻R22的连接端相接，所述热喷头(5)的电源负极接地。

2.按照权利要求1所述的小型四轴成型机用控制电路，其特征在于：所述微控制器模块(7)包括ARM微控制器芯片STM32F103VET、晶振电路和复位电路，所述晶振电路由晶振Y1和晶振Y2，以及非极性电容C1、非极性电容C2、非极性电容C4和非极性电容C5组成；所述非极性电容C1的一端和晶振Y1的一端均与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第8引脚相接，所述非极性电容C2的一端和晶振Y1的另一端均与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第9引脚相接，所述非极性电容C4的一端和晶振Y2的一端均与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第12引脚相接，所述非极性电容C5的一端和晶振Y2的另一端均与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第13引脚相接，所述非极性电容C1的另一端、非极性电容C2的另一端、非极性电容C4的另一端和非极性电容C5的另一端均接地；所述复位电路由非极性电容C6和复位按键K1组成，所述非极性电容C6的一端和复位按键K1的一端均与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第14引脚相接，所述非极性电容C6的另一端和复位按键K1的另一端均接地；所述降温风扇(6)的电源正极与微控制器模块(7)的第69引脚相接，所述降温风扇(6)的电源负极接地；所述光耦隔离芯片U9的第1引脚与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第70引脚相接。

3.按照权利要求2所述的小型四轴成型机用控制电路，其特征在于：所述按键电路(9)包括启动按键K2、停止按键K3和急停按键K4，所述启动按键K2的一端、停止按键K3的一端和急停按键K4的一端分别与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第15引脚、第16引脚和第17引脚相接，所述启动按键K2的另一端、停止按键K3的另一端和急停按键K4的另一端均接地。

4.按照权利要求2所述的小型四轴成型机用控制电路，其特征在于：所述温度检测电路(16)包括热敏电阻Rt、电阻R19和极性电容C13，所述电阻R19的一端、极性电容C13的负极和热敏电阻Rt的一端均与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第33引脚相接，所述电阻R19的另一端与供电电源(8)的+5V电压输出端相接，所述热敏电阻Rt的另一端和极性电容C13的正极均接地。

5.按照权利要求2所述的小型四轴成型机用控制电路，其特征在于：所述液晶显示电路模块(10)由液晶显示屏LCD1602和电位器R18组成，所述液晶显示屏LCD1602的第2引脚和第15引脚以及电位器R18的一个固定端均与供电电源(8)的+5V电压输出端相接，所述液晶显示屏LCD1602的第1引脚和第16引脚以及电位器R18的另一个固定端均接地，所述液晶显示屏LCD1602的第3引脚与电位器R18的滑动端相接，所述液晶显示屏LCD1602的第4～14引脚依次对应与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第35～45引脚相接。

6.按照权利要求2所述的小型四轴成型机用控制电路，其特征在于：所述X轴电机(3)为两相四线制步进电机M1，所述X轴电机驱动电路(12)包括型号为A4988的电机驱动芯片D2以及型号均为PC817的光耦隔离芯片U1和光耦隔离芯片U2，所述光耦隔离芯片U1的第1引脚通过电阻R2与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第90引脚相接，所述光耦隔离芯片U2的第1引脚通过电阻R4与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第91引脚相接，所述光耦隔离芯片U1的第2引脚和第4引脚以及所述光耦隔离芯片U2的第2引脚和第4引脚均接地，所述光耦隔离芯片U1的第3引脚通过电阻R3与供电电源(8)的+5V电压输出端相接，所述光耦隔离芯片U2的第3引脚通过电阻R5与供电电源(8)的+5V电压输出端相接；所述电机驱动芯片D2的第1～4引脚以及第9引脚和第15引脚均接地，所述电机驱动芯片D2的第5引脚和第6引脚相接，所述电机驱动芯片D2的第7引脚与所述光耦隔离芯片U1的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D2的第8引脚与所述光耦隔离芯片U2的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D2的第10引脚与供电电源(8)的+5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片D2的第11～14引脚依次对应与所述两相四线制步进电机M1的A接线端、C接线端、B接线端和D接线端相接，所述电机驱动芯片D2的第16引脚与供电电源(8)的+30V电压输出端相接。

7.按照权利要求2所述的小型四轴成型机用控制电路，其特征在于：所述Y轴电机(1)为两相四线制步进电机M2，所述Y轴电机驱动电路(13)包括型号为A4988的电机驱动芯片D3以及型号均为PC817的光耦隔离芯片U3和光耦隔离芯片U4，所述光耦隔离芯片U3的第1引脚通过电阻R6与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第92引脚相接，所述光耦隔离芯片U4的第1引脚通过电阻R8与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第93引脚相接，所述光耦隔离芯片U3的第2引脚和第4引脚以及所述光耦隔离芯片U4的第2引脚和第4引脚均接地，所述光耦隔离芯片U3的第3引脚通过电阻R7与供电电源(8)的+5V电压输出端相接，所述光耦隔离芯片U4的第3引脚通过电阻R9与供电电源(8)的+5V电压输出端相接；所述电机驱动芯片D3的第1～4引脚以及第9引脚和第15引脚均接地，所述电机驱动芯片D3的第5引脚和第6引脚相接，所述电机驱动芯片D3的第7引脚与所述光耦隔离芯片U3的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D3的第8引脚与所述光耦隔离芯片U4的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D3的第10引脚与供电电源(8)的+5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片D3的第11～14引脚依次对应与所述两相四线制步进电机M2的A接线端、C接线端、B接线端和D接线端相接，所述电机驱动芯片D3的第16引脚与供电电源(8)的+30V电压输出端相接。

8.按照权利要求2所述的小型四轴成型机用控制电路，其特征在于：两个所述Z轴电机(2)分别为两相四线制步进电机M4和两相四线制步进电机M5，所述Z轴电机驱动电路(14)包括型号为A4988的电机驱动芯片D5以及型号均为PC817的光耦隔离芯片U7和光耦隔离芯片U8，所述光耦隔离芯片U7的第1引脚通过电阻R14与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第71引脚相接，所述光耦隔离芯片U8的第1引脚通过电阻R16与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第72引脚相接，所述光耦隔离芯片U7的第2引脚和第4引脚以及所述光耦隔离芯片U8的第2引脚和第4引脚均接地，所述光耦隔离芯片U7的第3引脚通过电阻R15与供电电源(8)的+5V电压输出端相接，所述光耦隔离芯片U8的第3引脚通过电阻R17与供电电源(8)的+5V电压输出端相接；所述电机驱动芯片D5的第1～4引脚以及第9引脚和第15引脚均接地，所述电机驱动芯片D5的第5引脚和第6引脚相接，所述电机驱动芯片D5的第7引脚与所述光耦隔离芯片U7的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D5的第8引脚与所述光耦隔离芯片U8的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D5的第10引脚与供电电源(8)的+5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片D5的第11～14引脚依次对应与所述两相四线制步进电机M4的A接线端、C接线端、B接线端和D接线端相接，所述两相四线制步进电机M5的A接线端、C接线端、B接线端和D接线端依次对应与所述两相四线制步进电机M4的A接线端、C接线端、B接线端和D接线端相接，所述电机驱动芯片D5的第16引脚与供电电源(8)的+30V电压输出端相接。

9.按照权利要求2所述的小型四轴成型机用控制电路，其特征在于：所述挤料电机(4)为两相四线制步进电机M3，所述挤料电机驱动电路(15)包括型号为A4988的电机驱动芯片D4以及型号均为PC817的光耦隔离芯片U5和光耦隔离芯片U6，所述光耦隔离芯片U5的第1引脚通过电阻R10与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第95引脚相接，所述光耦隔离芯片U6的第1引脚通过电阻R12与所述ARM微控制器芯片STM32F103VET的第96引脚相接，所述光耦隔离芯片U5的第2引脚和第4引脚以及所述光耦隔离芯片U6的第2引脚和第4引脚均接地，所述光耦隔离芯片U5的第3引脚通过电阻R11与供电电源(8)的+5V电压输出端相接，所述光耦隔离芯片U6的第3引脚通过电阻R13与供电电源(8)的+5V电压输出端相接；所述电机驱动芯片D4的第1～4引脚以及第9引脚和第15引脚均接地，所述电机驱动芯片D4的第5引脚和第6引脚相接，所述电机驱动芯片D4的第7引脚与所述光耦隔离芯片U5的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D4的第8引脚与所述光耦隔离芯片U6的第3引脚相接，所述电机驱动芯片D4的第10引脚与供电电源(8)的+5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片D4的第11～14引脚依次对应与所述两相四线制步进电机M3的A接线端、C接线端、B接线端和D接线端相接，所述电机驱动芯片D4的第16引脚与供电电源(8)的+30V电压输出端相接。