7]本發(fā)明實施例提供的3D打印機的控制系統(tǒng)，采用上位機控制端11接收用戶輸入的觸擊指令，并將觸擊指令轉換成對應的操作碼，并根據(jù)操作碼生成控制指令，并將控制指令通過無線網(wǎng)絡發(fā)送至中樞控制器12，控制指令用于控制中樞控制器12工作；通過中樞控制器12接收上位機控制端11發(fā)送的控制指令，并對控制指令進行解析，生成對應的控制碼，并將控制碼發(fā)送至3D打印機的主控板13，以便主控板控制3D打印機工作；
[0038]與現(xiàn)有技術中的3D打印機控制系統(tǒng)中，電腦和主控板需要時刻連接，當將電腦需要切換到其他控制系統(tǒng)時，在切換的過程中需要斷開3D打印機，故使得3D打印機不能正常工作，實時性較差的方案相比，其使中樞控制器12采用有線或無線的方式連接3D打印機的控制板，通過上位機控制端11 (如瀏覽器或者Android平板App)啟動控制軟件，控制3D打印機完成以下任務，如文件打印與管理、溫度設置與監(jiān)控、機器調試、日志管理等工作，其中，本發(fā)明可以由多個上位機控制端11同時連接3D打印機，從而可以實現(xiàn)多個上位機控制端11之間切換，并且在切換的過程中，不影響3D打印機的正常工作，實時性較好。
[0039]本實施例中的上位機控制端11可以是智能手機或者平板電腦；本實施例中均以智能手機為例進行說明，該智能手機上預裝有瀏覽器或者Android平板App，并通過瀏覽器或者Android平板App啟動控制軟件，從而控制3D打印機完成下述工作任務:文件打印與管理、溫度設置與監(jiān)控、機器調試、日志管理等工作。
[0040]具體的，本實施例中的3D打印機為專用3DTalk打印機。由于3D打印機通常需要工作很長的時間，一般均是20小時以上，所以3D打印機在打印的過程中可能存在異常，如導致打印失敗等，并且，3D打印機的有些問題是無法通過硬件檢測完成的，必須由操作人來判定，比如打印的質量好壞等，所以3D打印機在無人值守的情況下，也需要工作人員時刻定時檢測其工作情況；而本發(fā)明則可以通過中樞控制器12連接3D打印機的控制板，在上位機控制端11 (即智能終端)連接中樞控制器12，本發(fā)明還具有擴展能力，比如攝像，傳感檢測等，讓操作人可以通過智能終端隨時隨地的關注3D打印機的打印情況，便于及時發(fā)現(xiàn)D打印機在答應過程中遇到的問題，減少損失。
[0041]更具體的，本實施例中的上位機控制端11可以為平板電腦，本實施例中推薦使用Android4.2系統(tǒng)的平板電腦，使用該平板電腦的好處是，價格實惠，其價格在1000元左右，并且具有四核以上CPU (Central Processing Unit，中央處理器)，且支持HTML5 (其中，HTML為萬維網(wǎng)的核心語言、標準通用標記語言下的一個應用超文本標記語言。
[0042]本實施例中的上位機控制端11可以為PC，該PC支持HTML5瀏覽器的個人PC，推薦使用火狐最新版本瀏覽器。而在PC端設置有3D建模軟件，如AutoCAD 3DsMax等；切片軟件，如Cura slic3r等；控制軟件，如Octoprint (瀏覽器前端)等。
[0043]而中樞控制器12即嵌入式端，其具體的處理部分即Octoprint (服務端)，實際上，Octoprint是一款完全基于網(wǎng)頁的“主機”程序，可以通過這個“主機”程序的軟件遠程控制3D打印機，其上還可以預先設置的網(wǎng)絡攝像頭監(jiān)控3D打印機，用戶可以通過上位機控制端11隨時控制3D打印機暫停和恢復打印等，另外，該“主機”程序還包括設定模塊，該設定模塊，用于設定固定時間，讓3D打印機按照特定的頻率抓拍3D打印機工作時的照片。
[0044]而，Octoprint利用Python語言(Python語言是一種面向對象、解釋型計算機程序設計語言)支持的Flask開源框架搭構建Web服務器作為后臺服務提供者，以Html5、CSS(CSS為級聯(lián)樣式表，其是一種用來表現(xiàn)HTML(標準通用標記語言的一個應用)或XML(標準通用標記語言的一個子集)等文件樣式的計算機語言。)、Javascript、Ajax等前端技術完成界面繪制以及數(shù)據(jù)交互，使用Uart通信技術完成與3D打印機的主控板13 (該3D打印機的主控板13可以是Arduino單片機，也可以是Arduino控制器)之間的通信。
[0045]圖2示出了本發(fā)明實施例所提供的一種3D打印機的控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)機構的原理圖；圖3示出了本發(fā)明實施例所提供的一種3D打印機的控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)結構的原理圖。如圖2和圖3所示，
[0046]3D打印機的主控板13，硬件使用兼容設計，軟件使用Arduino平臺搭建，優(yōu)點是加速開發(fā)速度，并且易于擴展。并且，該3D打印機的主控板13支持標準的G-code協(xié)議，同時擴展自有的指令集M-code。工作原理:其通過USB轉串口連接到中樞控制器12，接收到中樞控制器12發(fā)送的G-code代碼，并對該G-code代碼進行解析，得到控制信號，并將控制信號對應的發(fā)送至指定的開關模塊和步進電機等模塊，使開關模塊和步進電機等模塊等完成其自身對應的動作；控制信號的作用主要包括:步進電機移動、溫度控制以及1信號的輸出與讀取。
[0047]3D打印機的主控板13的硬件采用Atmega2560為核心，Arduino Mega2560是采用USB接口的核心電路板，具有54路數(shù)字輸入輸出，適合需要大量1接口的設計，外圍擴展開關管，usb轉串口通信模塊、DC-DC模塊、溫度檢測模塊等，支持5路步進電機的控制。
[0048]進一步的，該3D打印機的控制系統(tǒng)中，中樞控制器12，用于根據(jù)預設核實標準對存儲的預執(zhí)行任務進行檢查，在檢查結果符合標準時，根據(jù)預執(zhí)行任務生成對應的控制指令，并將工作指令發(fā)送至3D打印機的主控板13，以便主控板控制3D打印機工作；其中，控制指令用于控制包括:電機移動、溫度控制以及1信號的輸出與讀取。
[0049]具體的，中樞控制器12的包括本地設備和Python服務器，其中，本地設備中預先存儲有打印文件，然后在接收到控制指令時，從本地設備中提取與控制指令對應的預執(zhí)行任務(該預執(zhí)行任務是打印文件的一部分或全部)，其中，中樞控制器12中預先存儲的預設核實標準可以是完整的打印文件，并在完整的打印文件中檢測預執(zhí)行任務中的打印文件是否完整等；在檢查結果符合標準時，則開始打印模型時，讀取打印文件并通過串口發(fā)送到3D打印機的主控板13。
[0050]具體的，終端用戶的動作首先被前端界面接收，先經(jīng)由Jsp(Java Server Pages，java服務器頁面)解釋器將控制指令進行解析，并根據(jù)解析的結果生成對應的操作碼，再通過后臺Python服務端將該操作碼發(fā)送到3D打印機的主控板13。采用PyQtn編程語言完成本地界面繪制，并通過Http (HTTP-Hypertext transfer protocol)，超文本傳送協(xié)議)協(xié)議(Tcp通信、P0ST、GET)完成與Python后臺的服務通信，從而完成整個控制及數(shù)據(jù)通信功能；其中，POST和GET是網(wǎng)頁數(shù)據(jù)向服務器提交的兩種方式；P0ST方法用來向目的服務器發(fā)出請求，要求它接受被附在請求后的實體，并把它當作請求隊列(Request-Line)中請求URI所指定資源的附加新子項；GET方法就是以實體方式得到由請求URI所指定資源的信息。
[0051]Linux系統(tǒng)軟件(無線網(wǎng)卡端):整個系統(tǒng)可采用:Samba (Samba是在Linux和UNIX系統(tǒng)上實現(xiàn)SMB協(xié)議的一個免費軟件，由服務器及客戶端程序構成)、安全外殼協(xié)議Ssh、串口進行遠程或本地控制與機器調試；無線熱點:采用開源工程:Hosapd、Udhcpd完成無線熱點部署；軟件更新:采用Nginx開源工程搭建Web服務器，平板通過掃描給出的二維碼完成客戶端下載和更新。
[0052]進一步的，該3D打印機的控制系統(tǒng)還包括液晶顯示器IXD14 ；
[0053]IXD14與中樞控制器12電連接，用于顯示3D打印機的工作菜單以及接收用戶的選擇指令，并將選擇指令發(fā)送至中樞控制器12 ;選擇指令用于從工作菜單中選擇預執(zhí)行任務。
[0054]中樞控制器12，用于接收選擇指令，并選擇選擇指令對應的預執(zhí)行任務，并根據(jù)預執(zhí)行任務生成控制指令，并將控制指令發(fā)送至3D打印機的主控板13，以便主控板控制3D打印機根據(jù)控制指令進行工作。
[0055]其中，在中樞控制器12上設置IXD14 (Liquid Crystal Display，液晶顯示器)，可以通過該IXD14顯示3D打印機的打印任務，并通過無線網(wǎng)絡發(fā)送至用戶的上位機控制端11，以便用戶能夠看到該打印任務，用以供用戶選擇，用戶可以在該上位機控制端11上選擇相應的打印任務，并上位機控制端11向中樞控制器12發(fā)送控制指令，在由中樞控制器12將該控制指令解析并發(fā)送至3D打印機的主控板13，以便該3D打印機控制打印機進行打印工作。
[0056]本實施例中，IXD14可以使用4.3寸IXD14液晶屏，采用SPI接口，封裝為Framebuffer設備(是用一個視頻輸出設備從包含完整的幀數(shù)據(jù)的一個內存緩沖區(qū)中來驅動一個視頻顯示設備。)，采用開源工程:Fbtft ;具體使用RA8875型號的驅動板，而該IXD14