一種基於Arduino的PCB線路列印控制系統的製作方法

2023-05-06 07:05:36

本實用新型屬於集成控制領域，特別涉及一種基於Arduino的PCB線路列印控制系統。

背景技術：

隨著我國製造業的升級轉型，在龐大的電子領域中，PCB(Printed Circuit Board，印刷線路板)以無可取代的位置引領行業的發展。

傳統的PCB製作方法都面臨著高耗能、高汙染、耗時長等問題，嚴重製約了其發展空間。所以有人提出了PCB線路印表機控制系統這一概念。據調查，現有技術中還沒有一種方便的易開發的PCB線路列印控制系統，因此，設計一種方便易用的PCB線路列印控制系統就成為亟需解決的問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有技術的缺點與不足，提供一種基於Arduino的PCB線路列印控制系統，具有易操控，運行速度快，控制電路簡單，抗幹擾能力強的優點。

本實用新型的目的通過以下的技術方案實現：一種基於Arduino的PCB線路列印控制系統，包括Arduino單片機模塊和主控板，二者之間通過串行通信接口電路進行通信；Arduino單片機模塊還連接有步進電機驅動板，步進電機驅動板與步進電機相連，步進電機進一步連接有一體化列印模塊；

主控板傳輸列印指令給Arduino單片機模塊，Arduino單片機模塊通過控制步進電機來控制一體化列印模塊實現線路的列印。

優選的，Arduino單片機模塊包括Arduino單片機、下載接口電路和SD卡模塊，下載接口電路和SD卡模塊分別與Arduino單片機連接。

具體的，SD卡模塊儲存有PCB圖轉換的G代碼。

進一步的，通過下載接口電路在Arduino單片機燒寫入能執行G代碼的內核。

優選的，一體化列印模塊包括分別與步進電機連接的導電液體噴出裝置、列印頭和雷射發射器。

優選的，所述PCB線路列印控制系統還包括顯示模塊，顯示模塊與主控板相連。

具體的，所述顯示模塊為液晶顯示器、LCD或者LED數碼管中的任意一種。

優選的，所述PCB線路列印控制系統還包括原點復位檢測電路，原點復位檢測電路與主控板相連。

優選的，所述串行通信接口電路為提供TTL電平形式的串行接口。

優選的，所述主控板為stm32最小系統板。

優選的，步進電機採用單軸42步進電機，步進電機驅動板採用A4988驅動板。

本實用新型與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：

本實用新型的PCB線路列印控制系統採用主控板+Arduino單片機+列印模塊的結構，主控板可接收發送相關指令，Arduino單片機實現定位和復位功能。同時，Arduino單片機模塊還包括一儲存有PCB圖轉換的G代碼的SD卡模塊，讓Arduino單片機讀取後控制步進電機來控制列印頭實現線路的列印，具有易操控，運行速度快，控制電路簡單，抗幹擾能力強的特點。

附圖說明

圖1為本實施例PCB線路列印控制系統的電氣連接示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限於此。

如圖1所示，一種基於Arduino的PCB線路列印控制系統，包括Arduino單片機1、主控板2、串行通信接口電路3、步進電機驅動板4、下載接口電路5、SD卡模塊6、顯示模塊7、原點復位檢測電路8、步進電機9和一體化列印模塊10。

所述步進電機驅動板4、下載接口電路5、SD卡模塊6和串行通信接口電路3均與Arduino單片機1相連，步進電機9與步進電機驅動板4相連，一體化列印模塊10與步進電機9相連，串行通信接口電路3與主控板2相連，主控板2與顯示模塊7、原點復位檢測電路8相連。一體化列印模塊包括分別與步進電機連接的導電液體噴出裝置、列印頭和雷射發射器。

步進電機9採用單軸42步進電機。

步進電機驅動板4採用A4988驅動板。

串行通信接口電路3採用提供TTL電平形式的串行接口。

顯示模塊7可以採用12864液晶、LCD1602或者LED數碼管中的任意一種。

Arduino單片機1為PCB線路列印系統的底層控制核心，主控板2作為上層控制板，在本實用新型中，採用運行速度快，抗幹擾能力強的Arduino UNO 328作為控制核心，採用穩定性高的stm32最小系統板作為上層控制板。通過下載接口電路5在Arduino單片機1燒寫入能執行G代碼的內核。主控板接收列印頭的位置信息，傳輸指令給Arduino單片機，Arduino單片機實現快速定位和復位，除此之外，SD卡模塊儲存PCB圖轉換的G代碼，讓Arduino單片機讀取後控制步進電機來控制一體化列印模塊實現線路的列印。

所述PCB線路列印控制系統開始工作時，原點復位檢測電路8檢測列印頭的起始位置是否在所述PCB線路列印控制系統的原點，若不在，原點復位檢測電路8會輸出高電平給主控板2的一個IO腳，主控板2接收到這個信號後通過串行通信接口電路3與Arduino單片機1通信，發出指令給Arduino單片機1，Arduino單片機1接收到指令再輸出TTL電平信號給步進電機驅動板4，進而驅動步進電機9使其帶動一體化列印模塊10回到原點，同時主控板2傳輸指令給顯示模塊7顯示所述系統的運行狀態。

所述PCB線路列印控制系統的一體化列印模塊10回到原點，主控板2通過串行通信接口電路3發出開始指令給Arduino單片機1，Arduino單片機1讀取SD卡模塊6的由PCB圖轉換的G代碼，輸出TTL電平信號給步進電機驅動板4，驅動步進電機9轉動，進而控制一體化列印模塊10移動，一體化列印模塊10的導電液體噴出裝置噴出導電液體，在所述PCB線路列印控制系統的X、Y平面列印出PCB線路。與此同時，步進電機9帶動一體化列印模塊10的雷射發射器移動，雷射發射器射出雷射燒結線路使其凝固在基板上，完成PCB線路的列印。之後Arduino單片機1通過串行通信接口電路3發出結束指令給主控板2，主控板2接收到結束指令後傳輸指令給顯示模塊7顯示所述PCB系統線路列印完畢。

上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護範圍之內。