在舒適的家中打印任何 3D 形狀是我們共同的夢想，但它不再是科幻小說中的東西。3D 打印機(jī)變得越來越便宜，打印中心在越來越多的社區(qū)中涌現(xiàn)，甚至微軟也認(rèn)為 3D 打印如此主流，以至于他們將其作為下一個(gè) Windows 10 更新（名為Creators Edition ）的核心部分。當(dāng)軟件編輯器在 2017 年初部署新操作系統(tǒng)時(shí)，消費(fèi)者將可以使用新工具進(jìn)行 3D 設(shè)計(jì)，并輕松保存他們的創(chuàng)作以進(jìn)行 3D 打印。因此，構(gòu)建 3D 打印機(jī)從未如此重要或緊迫，而STEVAL-3DP001V1參考設(shè)計(jì)是幫助愛好者和大公司成為這個(gè)新時(shí)代的一部分的絕佳解決方案。

STEVAL-3DP001V1 功能如此豐富，以至于任何試圖在博客文章中詳盡無遺的嘗試都是徒勞的。社區(qū)贊揚(yáng)了 Wi-Fi 模塊和嵌入式 Web 服務(wù)器的存在，這使得遠(yuǎn)程打印或從智能手機(jī)打印變得容易。該板能夠驅(qū)動(dòng)外部 LCD 和鍵盤、USB 和 microSD 模塊以及調(diào)試解決方案，這意味著工程師可以快速有效地添加功能，使其打印機(jī)功能強(qiáng)大且實(shí)用。此外，在線價(jià)格約為 120 美元的 STEVAL-3DP001V1 是一款非常實(shí)惠的參考設(shè)計(jì)，可讓更多愛好者和初創(chuàng)公司構(gòu)建他們的第一個(gè)項(xiàng)目。在這篇博文中，我們將重點(diǎn)介紹有助于解釋圍繞 STEVAL-3DP001V1 的熱情的眾多功能中的三個(gè)：其 MCU、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和加熱床管理。

強(qiáng)大的 STM32F4 MCU

STEVAL-3DP001V1 包括一個(gè) STM32F4 微控制器 （MCU），就像SPEEDY Board中的那個(gè)，這意味著用戶將可以訪問一個(gè)強(qiáng)大的系統(tǒng)，同時(shí)將成本和功耗保持在最低水平。此外，STM32F4 功能強(qiáng)大，可以為任何類型的 3D 打印機(jī)供電，甚至是 Delta 型號。

為簡單起見，我們將僅提及兩種主要類型的 3D 打印機(jī)：笛卡爾和三角洲。在笛卡爾打印機(jī)上，擠出機(jī)（打印頭）通常沿 X 軸和 Y 軸移動(dòng)，而打印結(jié)構(gòu)的熱床則沿 Z 軸上下移動(dòng)。Delta 3D 打印機(jī)是笛卡爾式的，但它們的熱床是不動(dòng)的，因?yàn)閿D出機(jī)由三個(gè)沿三個(gè)軸移動(dòng)的臂處理。由于 Delta 打印機(jī)速度更快，用戶可以在更短的時(shí)間內(nèi)創(chuàng)建更復(fù)雜的設(shè)計(jì)。然而，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所需的幾何計(jì)算比傳統(tǒng)的笛卡爾模型要密集得多，這意味著 MCU 必須足夠強(qiáng)大才能處理它。通過選擇 STEVAL-3DP001V1，工程師無需擔(dān)心。他們會(huì)知道它開箱即用。

強(qiáng)大的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

我們在某些社區(qū)中遇到過討論，工程師解釋說他們已經(jīng)獲得了一套功能強(qiáng)大的步進(jìn)電機(jī)，但正在尋找兼容的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，經(jīng)常摸不著頭腦，想知道哪種電路板足夠好。STEVAL-3DP001V1 包括六個(gè) ST L6474，每個(gè)提供 2 A 電流來驅(qū)動(dòng)從 NEMA 08 到 NEMA 23 步進(jìn)電機(jī)的所有設(shè)備。這很重要，因?yàn)檫@意味著該板成為各種大小 3D 打印機(jī)的一站式解決方案。

此外，六個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為各種設(shè)置打開了大門。例如，一臺打印機(jī)可以為笛卡爾坐標(biāo)的三個(gè)軸加上三個(gè)擠出機(jī)配備一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，或者管理四個(gè)軸和兩個(gè)擠出機(jī)，以便在享受雙擠出機(jī)系統(tǒng)的同時(shí)獲得更大的運(yùn)動(dòng)自由度。ST 可以輕松享受許多擠出機(jī)，因?yàn)閾碛卸鄠€(gè)擠出機(jī)意味著由于流動(dòng)的連續(xù)性，結(jié)構(gòu)將打印得更快。準(zhǔn)備好多個(gè)燈絲意味著打印機(jī)不需要等待一個(gè)準(zhǔn)備好。

強(qiáng)大的多區(qū)熱床

STEVAL-3DP001V1 可以為高達(dá) 24 V 的加熱床供電，這是打印完整性的基礎(chǔ)。加熱床使 3D 結(jié)構(gòu)在打印時(shí)能夠粘住，以確保它在打印機(jī)頭施加的力下不會(huì)變形或松動(dòng)。然而，許多電路板不能提供足夠高的電壓。低溫意味著某些結(jié)構(gòu)將無法使用，某些材料將無法使用。通過提供 24 V 電壓，ST 的電路板可以使用 350 W 加熱床，這意味著用戶現(xiàn)在可以使用在較弱的床上無法使用的某些聚碳酸酯，并且他們還可以更快地打印。

最重要的是，ST 的參考設(shè)計(jì)可以管理三個(gè)不同的區(qū)域。許多加熱床的一個(gè)基本問題是在中心測量的溫度與在外部區(qū)域測量的溫度非常不同。例如，雖然中心達(dá)到 110 oC，但邊緣可能達(dá)到 90 oC。這種溫差足以將 3D 打印機(jī)限制在床的中心，因?yàn)樽叩酶h(yuǎn)可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形或分離。通過提供控制加熱床不同區(qū)域的能力，STEVAL-3DP001V1 確保整個(gè)結(jié)構(gòu)處于相同的溫度，這意味著可以主動(dòng)使用更大的床表面來創(chuàng)建更令人印象深刻的結(jié)構(gòu)。

強(qiáng)大的創(chuàng)作

總之，正在學(xué)習(xí) 3D 打印機(jī)如何幫助他們的愛好者、學(xué)生和公司現(xiàn)在可以獲得強(qiáng)大的參考設(shè)計(jì)，這將使他們能夠構(gòu)建最復(fù)雜的系統(tǒng)。最重要的是，STEVAL-3DP001V1 配備了一個(gè)特殊的固件 Marlin4ST，這意味著用戶可以處理 G 代碼的 3D 打印并利用開箱即用的參考設(shè)計(jì)提供的功能。另一方面，初創(chuàng)公司和企業(yè)可以使用 ST 的資源，使他們能夠輕松修改設(shè)計(jì)以滿足他們的需求，從而節(jié)省開發(fā)資源并縮短上市時(shí)間。

審核編輯：郭婷