基于TI AM5728设计3D打印机方案

一、 3D打印介绍

3D打印即快速成型技术的一种，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

二、 3D打印应用

3D打印通常是采用数字技术材料打印机 来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（ AE C）、汽车，航空航天、牙科和 医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

三、 3D打印分类

1. 常用技术分类：
FDM：融化来沉积成型，主要材料ABS
SLA：光固化成型，主要材料光敏树脂
DLP：数字光处理成型，主要材料光敏树脂

FDM机器普遍比较便宜，在打印尺寸上没有太多限制。因此FDM 3D打印机在市场数量上占据了绝对优势。但是它打印精度不高（最高精度只能为0.1mm），只能满足用户的DIY需求。

DLP和SLA使用的耗材都是光固化树脂，可以广泛用于工业用途。光固化技术制作相比FDM技术，使用光固化技术制作的3D打印件精度更高、速度更快 。SLA和DLP都是光固化3D打印机，但是SLA是线光源，DLP是面光源，所以面光源对图像         信号输出的分辨率上有要求 ， SLA对这块没有特别硬性的要求。

2. 常用种类分类：

桌面型                                                                             工业级

工业级一般用 X86的，劣势为成本非常高；

桌面型根据性能的高低需求可以 用 IMX6或者4412，4418，低性能的单片机这种也可以满足。

四、 3D打印过程

先通过计算机建模 ，然后通过 SD卡或者USB优盘把它拷贝到3D打印机中，进行打印设置后，打印机就可以把它们打印出来，3D打印机的工作原理和传统打印机基本一样，都是由控制组件、机械组件、打印头。耗材和介质等架构组成的，打印原理是一样的。3D打印机主要是在打印前在电脑上设计了一个完整的三维立体模型，然后再进行打印输出。

五、 3D打印好处

以 3D打印鞋底为例，与传统的鞋底制造相比，3D打印有以下的优势：

            不受模具的限制：

模具制造产品从开发到生产的流程

3D打印开发到生产的流程

一款全码的鞋（ 34-44码），每个码都需要一对模具。 这些模具通常每年都会报废或更换，而 3D打印鞋底可以省去磨具设计、制造、调整的环节，直接设计然后批量生产。

  不受销量的限制：一款运动鞋产品需要长时间存在于市场，销量达到一定数量（通常是 10万双）才能回收成本，做下一个产品的迭代。而3D打印则不受销量的限制,成本一直维持在相同的水平。

 3D打印在生产结构复杂的鞋底时更具优势，运动鞋的生产注重设计感和创新性，3D打印能大大增加运动鞋底设计、创造的可能性，做出传统模具难以完成的产品。

六、 3D打印控制系统

1.  计算机 ： 作为 上位机设计端，用于对集成有 ARM微控制器的核心控制板进行初始化配置，并且将打印实物的三维模型通过切片软件处理并生成指令，再将其存入数据存储模块中。

2. ARM控制器的核心控制板 ： 用于读取数据存储模块中指令，指令中包含有运动轨迹规划和运动控制的信息，并对所述指令进行解析，生成对应的控制指令，控制 3D打印机工作。

3.伺服 电机驱动模块 ： 用于控制 3D打印机的轴向电机和送料机的转动精度；

4.  温度控制模块 ： 控制温度对材料进行固化成型。

5.  液晶显示器 ： MIPI屏幕 ，用于显示所述 3D打印机的工作菜单以及接收用户的选择指令，并将所述选择指令发送至集成有ARM微控制器的核心控制板；

6.  紫外线投影机： HDMI接口输出一个高清的 分辨率 视频 图像 信号，然后把视频通过一个光学仪器将视频以紫外线的方式对光敏的液态树脂进行照射，使光敏树脂固化成相
应的形状 ；同时 通过 USB接口来控制投影光机射出的紫外线强度和紫外线投影 光机的开关，同时紫外线光机也会把光机实时的紫外线光强值回传给ARM，做闭环控制。
总结来说为 USB信号控制了紫外线投影机，HDMI信号同时也会输出 高清分辨率 图像给紫外线投影机。

七、ARM处理器推荐

     基于信迈XM5728-IDK-V3进行模块开发和定制。

功能介绍：

• 基于 TI AM5728 浮点双 DSP C66x +双 ARM Cortex-A15 工业控制及高性能音视频处理器；
• 多核异构 CPU，集成双核 Cortex-A15、双核 C66x 浮点 DSP、双核 PRU-ICSS、双核 Cortex-M4 IPU、双核 GPU 等处理单元，支持 OpenCL、OpenMP、SysLink IPC 多核开发；
• 强劲的视频编解码能力，支持 1 路 1080P60 或 2 路 720P60 或 4 路 720P30 视频硬件编解码，支持 H.265 视频软解码；
• 支持高达 1 路 1080P60 全高清视频输入和 1 路 LCD + 1 路 HDMI 1.4a 输出；
• 双核 PRU-ICSS 工业实时控制子系统，支持 EtherCAT、EtherNet/IP、PROFIBUS 等工业协议；
• 高性能 GPU，双核 SGX544 3D 加速器和 GC320 2D 图形加速引擎，支持 OpenGL ES2.0；
• 外设接口丰富，集成双千兆网、PCIe、GPMC、USB 2.0、UART、SPI、QSPI、SATA 2.0、I2C、DCAN 等工业控制总线和接口，支持极速接口 USB 3.0；
• 开发板引出 V-PORT 视频接口，可以灵活接入视频输入模块；
• 体积极小，大小仅 86.5mm*60.5mm；
• 工业级精密 B2B 连接器，0.5mm 间距，稳定，易插拔，防反插，关键大数据接口使用高速连接器，保证信号完整性。