56、增材制造软件与直接数字制造全解析

增材制造软件与直接数字制造全解析

1. 增材制造系统的监测与规划

1.1 监测系统

监测对于大多数增材制造(AM)系统来说是一项相对较新的功能。尽管几乎每台AM机器都会直接或间接地连接到互联网,但传统上这主要用于上传用于构建的模型文件。除了大型、昂贵的机器外,将机器中的信息导出到互联网或企业内部网并不常见。

简单的监测系统能提供有关构建状态的基本信息,可访问构建日志信息,并能估算构建完成还需的时间。更复杂的系统则能告知剩余材料的数量、当前的状态参数(如温度、激光功率等),还能通过警报系统提示是否需要人工干预。有些监测系统还能提供构建过程中每一层的视频反馈和照片。

1.2 规划系统

在单独的计算机上运行AM过程的预测动画,对进行过程规划的人员可能会有帮助。过程规划人员可以据此确定构建结果可能的样子,从而为新工作进行规划、进行可变性分析或报价。

虽然许多AM系统供应商会在其机器中提供一种或多种制造执行系统(MES)功能,但第三方软件更为全面,并且可以根据用户的具体需求进行修改。目前有大量公司提供用于AM的MES软件,未来几年,其中许多公司可能会被收购、合并或退出市场。因此,用户应在互联网上搜索适用于AM的MES,以确定当前的商业产品以及最适合自身需求的软件工具。

2. 增材制造文件(AMF)格式

随着AM技术的发展,涵盖多种材料、晶格结构、纹理表面等,可能需要一种替代STL的格式。2011年5月,ASTM增材制造技术委员会F42发布了ASTM 2915 - 12 AMF增材制造文件格式1.1标准规范,该文件格式仍在开发中,但已在一些商业机器和软件工具中得到应用。

本项目通过STM32F103C8T6单片机最小系统,连接正点原子ESP8266 WiFi模块,将模块设置为Station模式,并电脑连接到同一个WiFi网络。随后,STM32F103C8T6单片机将数据发送到电脑所在的IP地址。 功能概述 硬件连接: STM32F103C8T6单片机正点原子ESP8266 WiFi模块通过串口连接。 ESP8266模块通过WiFi连接到电脑所在的WiFi网络。 软件配置: 在STM32F103C8T6上配置串口通信,用于ESP8266模块进行数据交互。 通过AT指令将ESP8266模块设置为Station模式,并连接到指定的WiFi网络。 配置STM32F103C8T6单片机,使其能够通过ESP8266模块向电脑发送数据。 数据发送: STM32F103C8T6单片机通过串口向ESP8266模块发送数据。 ESP8266模块将接收到的数据通过WiFi发送到电脑所在的IP地址。 使用说明 硬件准备: 准备STM32F103C8T6单片机最小系统板。 准备正点原子ESP8266 WiFi模块。 将STM32F103C8T6单片机ESP8266模块通过串口连接。 软件准备: 下载并安装STM32开发环境(如Keil、STM32CubeIDE等)。 下载本项目提供的源代码,并导入到开发环境中。 配置编译: 根据实际需求配置WiFi网络名称和密码。 配置电脑的IP地址,确保ESP8266模块在同一网络中。 编译并下载程序到STM32F103C8T6单片机。 运行测试: 将STM32F103C8T6单片机ESP8266模块上电。 在电脑上打开网络调试工具(如Wireshark、网络调试助手等),监听指定端口。 观察电脑是否接收到来自STM32F103C8T6单片机发送的数据。
在电子测量技术中,示波装置扮演着观测电信号形态的关键角色。然而,市售标准示波器往往定价较高,使得资源有限的入门者或教学环境难以配备。为此,可采用基于51系列微控制器的简易示波方案进行替代。该方案虽在性能上不及专业设备,但已能满足基础教学常规电路检测的需求。下文将系统阐述该装置的主要构成模块及其运行机制。 本装置以51系列单片机作为中央处理核心,承担信号数据的运算管理任务。该单片机属于8位微控制器家族,在嵌入式应用领域使用广泛。其控制程序可采用C语言进行开发,得益于C语言在嵌入式编程中的高效性适应性,它成为实现该功能的合适选择。 波形显示部分采用了由ST7565控制器驱动的128×64点阵液晶模块。ST7565是一款图形液晶驱动芯片,支持多种像素规格的显示输出;此处所指的12864即表示屏幕具有128列、64行的像素阵列。该屏幕能以图形方式实时绘制信号曲线,从而提供直观的观测界面。 在模拟至数字信号转换环节,系统集成了TLC0820型模数转换芯片。该芯片具备8位分辨率及双输入通道,最高采样速率可达每秒10万次。这样的转换速度对于捕获快速变动的信号波形具有重要意义。 实现该示波装置需综合运用嵌入式软硬件技术。开发者需掌握51单片机的指令系统编程方法,熟悉ST7565控制器的显示驱动配置,并能对TLC0820芯片进行正确的采样编程。此外,还需设计相应的模拟前端电路,包括信号调理、放大滤波等部分,以确保输入ADC的信号质量满足测量要求。 通过C语言编写的控制程序,可完成系统各模块的初始化、数据采集、数值处理以及图形化显示等完整流程。开发过程中需借助调试工具对代码进行验证,保证程序执行的正确性稳定性。 应当指出,受限于51系列单片机的运算能力资源,该自制装置的功能相对基础,例如难以实现多通道同步测量、高级触发模式或高容量波形存储等复杂特性。尽管如此,对于绝大多数基础电子实验教学演示而言,其性能已足够适用。 综上所述,结合51单片机、ST7565液晶控制器TLC0820转换芯片,可以构建出一套成本低廉、结构清晰的简易示波系统。该装置不仅可作为电子爱好者、在校学生及教师的有益实践平台,帮助理解示波测量的基本原理,还能通过动手组装调试过程,深化对电路分析嵌入式系统设计的认识。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
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