【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 nozzle //升起擠出機(jī)M109 S200 。 wait for temperature to be reached //等待機(jī)器溫度達(dá)到設(shè)置值G90 。 use absolute coordinates //設(shè)置成絕對(duì)坐標(biāo)（即與機(jī)器原始位置相對(duì)）G92 E0 //設(shè)置位置M82 。 use absolute distances for extrusion //設(shè)置擠出機(jī)使用坐標(biāo)模式G1 G92 E0 G1 // G1 //該x,y值設(shè)置為原始位置點(diǎn)坐標(biāo)G1 //初始設(shè)置擠出機(jī)的速度及擠出原料的長(zhǎng)度（F：加工速度；E：擠出長(zhǎng)度）G1 //（從上一坐標(biāo)點(diǎn)移動(dòng)到該點(diǎn)，并降低加工速度為540mm/min， G1 //（再?gòu)纳弦稽c(diǎn)移動(dòng)到該點(diǎn)，并以F的速度，G1 //以此類推我們很明確地知道我們只需要將G代碼里面的XYZ值坐標(biāo)值帥篩選出來(lái)就可以了，因此我們可以忽略掉出現(xiàn)三維坐標(biāo)值（X,Y,Z）前的各種參數(shù)設(shè)置以及數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的空格字符“ ”。我們細(xì)心就會(huì)發(fā)現(xiàn)，G代碼數(shù)據(jù)參數(shù)設(shè)置前都有一個(gè)分號(hào)“；”，利用while循環(huán)語(yǔ)句和if條件判斷語(yǔ)句遇到空格字符就跳過(guò)，以及遇到分號(hào)“；”就不處理這一行的方法實(shí)現(xiàn)。圖36 下位機(jī)能夠接收的數(shù)據(jù)形式已知圖36為下位機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊能夠接受的坐標(biāo)值數(shù)據(jù)形式，我們首先要對(duì)該數(shù)據(jù)形式進(jìn)行分析，包括各個(gè)字符、數(shù)字以及文件的類型，詳細(xì)了解該數(shù)據(jù)中定義的字符和數(shù)字表示的意思，才能確定軟件設(shè)計(jì)程序各功能的總構(gòu)架圖，以實(shí)現(xiàn)將STL文件導(dǎo)出的坐標(biāo)值轉(zhuǎn)換成下位機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊能夠讀取坐標(biāo)值的另一種格式文本文件的功能。通過(guò)圖36中對(duì)數(shù)據(jù)顏色鮮明的標(biāo)注，我們可以容易地分清楚該數(shù)據(jù)格式的構(gòu)成。我們?cè)谠O(shè)計(jì)特定功能程序前，了解分析源數(shù)據(jù)和目標(biāo)數(shù)據(jù)的構(gòu)成是很重要的，才能制定功各部分功能和運(yùn)用所需要的函數(shù)。下位機(jī)能夠接收的數(shù)據(jù)格式為：@+X坐標(biāo)值位數(shù)+X坐標(biāo)值數(shù)值+@+Y坐標(biāo)值位數(shù)+Y坐標(biāo)值數(shù)值+@+Z坐標(biāo)值位數(shù)+Z坐標(biāo)值數(shù)值@+U值位數(shù)+U值數(shù)值+@10$下面對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行說(shuō)明解釋。當(dāng)下位機(jī)從左到右順序讀到字符@的時(shí)候就開始讀寫其后的X數(shù)值、Y數(shù)值和Z數(shù)值。U表示的是打印的延時(shí)時(shí)間。我們?cè)诔绦蛑性O(shè)置了當(dāng)讀到$字符的時(shí)候，每一行的坐標(biāo)值讀取程序就結(jié)束。然后開始下一行坐標(biāo)值的讀取，也就是下一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的讀取。@：程序開始讀取這個(gè)@字符后面的對(duì)應(yīng)坐標(biāo)值X、Y、Z；X: 每個(gè)點(diǎn)的X坐標(biāo)；Y：每個(gè)點(diǎn)的Y坐標(biāo)；Z：每個(gè)點(diǎn)的Z坐標(biāo)；U：打印延長(zhǎng)時(shí)間，也就是兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)打印所需要的間隔時(shí)間；$：讀取每一行數(shù)據(jù)后停止，即讀每一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)后停止；為了簡(jiǎn)要說(shuō)明以上目標(biāo)文件每一行數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值的轉(zhuǎn)換方法，特意連續(xù)選取這三行數(shù)據(jù)做一個(gè)基本的轉(zhuǎn)換說(shuō)明。例子：@10X@10Y@45000Z@10U@10$ 坐標(biāo)值（0,0,5000）@10X@10Y@3350Z@10U@10$ 坐標(biāo)值（0,0，350）@579960X@560960Y@3350Z@10U@10$ 坐標(biāo)值（79960,60960,350） G代碼轉(zhuǎn)換成下位機(jī)格式數(shù)據(jù)的過(guò)程分析。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換算法這里涉及到三個(gè)方面的內(nèi)容:①判斷XYZ坐標(biāo)字符并讀取坐標(biāo)值；②對(duì)坐標(biāo)值進(jìn)行優(yōu)化處理；③以固定格式輸出文件。①判斷XYZ坐標(biāo)字符并讀取坐標(biāo)值在這里為了判斷XYZ字符我們使用switch多分支選擇語(yǔ)句進(jìn)行判斷，同時(shí)在正確判斷到XYZ字符時(shí)，我們還使用atof()函數(shù)將字符串轉(zhuǎn)化為浮點(diǎn)數(shù)。以下圖37為switch語(yǔ)句判斷XYZ坐標(biāo)流程圖。圖37 switch語(yǔ)句判斷XYZ坐標(biāo)流程圖②對(duì)坐標(biāo)值進(jìn)行優(yōu)化處理由于下位機(jī)能夠接收到的數(shù)據(jù)需要以整數(shù)的形式出現(xiàn)，我們還需要將浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)化整數(shù)，并且在取整的過(guò)程中我們要保證輸出的數(shù)據(jù)位數(shù)控制在5位以內(nèi)，以提高噴頭運(yùn)動(dòng)軌跡的準(zhǔn)確性和縮小誤差范圍。因此我們必須要對(duì)坐標(biāo)值做優(yōu)化處理，即四舍五入取整。以下圖38為坐標(biāo)值四舍五入取整流程圖。圖38 坐標(biāo)值四舍五入取整流程圖③以固定格式輸出文件：@+X坐標(biāo)值位數(shù)+X坐標(biāo)值數(shù)值+@+Y坐標(biāo)值位數(shù)+Y坐標(biāo)值數(shù)值+@+Z坐標(biāo)值位數(shù)+Z坐標(biāo)值數(shù)值@+U值位數(shù)+U值數(shù)值+@10$，特別注意的是還要求取XYZ坐標(biāo)值得位數(shù)。①數(shù)據(jù)流：指程序與數(shù)據(jù)的交互是以流的形式進(jìn)行的。進(jìn)行C語(yǔ)言文件的存取時(shí)，都會(huì)先進(jìn)行“打開文件”操作，這個(gè)操作就是在打開數(shù)據(jù)流，而“關(guān)閉文件”操作就是關(guān)閉數(shù)據(jù)流。②緩沖區(qū)：指在程序執(zhí)行時(shí)，所提供的額外內(nèi)存，可用來(lái)暫時(shí)存放做準(zhǔn)備執(zhí)行的數(shù)據(jù)。它的設(shè)置是為了提高存取效率，因?yàn)閮?nèi)存的存取速度比磁盤驅(qū)動(dòng)器快得多。C語(yǔ)言的文件處理功能依據(jù)系統(tǒng)是否設(shè)置“緩沖區(qū)”分為兩種：一種是設(shè)置緩沖區(qū)，另一種是不設(shè)置緩沖區(qū)。由于不設(shè)置緩沖區(qū)的文件處理方式必須使用叫低級(jí)的I/O函數(shù)（）來(lái)直接對(duì)磁盤存取，這種方式的存取速度慢，并且由于不是C的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，跨平臺(tái)操作時(shí)容易出現(xiàn)問(wèn)題[8]。因此，我們使用設(shè)置緩沖區(qū)的文件處理方式。當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)I/O函數(shù)（）時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)設(shè)置緩沖區(qū)，并通過(guò)數(shù)據(jù)流來(lái)讀寫文件。當(dāng)進(jìn)行文件讀取時(shí)，不會(huì)直接對(duì)磁盤進(jìn)行讀取，而是先打開數(shù)據(jù)流，將磁盤上的文件信息拷貝到緩沖區(qū)內(nèi)，然后程序再?gòu)木彌_區(qū)中讀取所需數(shù)據(jù)。當(dāng)寫入文件時(shí)，并不會(huì)馬上寫入磁盤中，而是先寫入緩沖區(qū)，只有在緩沖區(qū)已滿或“關(guān)閉文件”時(shí)，才會(huì)將數(shù)據(jù)寫入磁盤。如下圖41所示：圖41 文件的打開、讀寫、關(guān)閉過(guò)程示意圖 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊圖42 初始化模塊程序代碼圖42這個(gè)模塊是用來(lái)初始化X、Y、Z的坐標(biāo)值，使用fopen（）函數(shù)打開文件，并且判斷輸入輸出文件打開是否成功，失敗則返回錯(cuò)誤信息。如果打開成功，當(dāng)所有的數(shù)據(jù)都讀取出來(lái)后。圖43 遍歷文件讀取X、Y、Z坐標(biāo)值圖43代碼使用了for循環(huán)語(yǔ)句和Switch語(yǔ)句來(lái)遍歷整個(gè)G代碼文件數(shù)據(jù)，通過(guò)switch語(yǔ)句來(lái)判斷遇到大小寫X、Y、Z字符時(shí)，使用atof（）函數(shù)將字符串轉(zhuǎn)化為浮點(diǎn)數(shù)，把轉(zhuǎn)化后的數(shù)值輸出到目標(biāo)文件。這樣就完成了對(duì)G代碼中的數(shù)據(jù)的讀取了。圖44 對(duì)浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)進(jìn)行四舍五入處理如圖44所示，我們考慮到下位機(jī)能夠接收的數(shù)據(jù)位數(shù)需要控制在5位以內(nèi)，以及方便數(shù)據(jù)的讀取，我們?cè)诔绦蛑袑⒏↑c(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為整數(shù)并且保留三位有效小數(shù)，我們處理為123，這通過(guò)對(duì)原始數(shù)值放大10000倍來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖45 格式化輸出代碼我們?cè)诜治隽讼挛粰C(jī)能夠接收的數(shù)據(jù)格式的基礎(chǔ)上（即格式為：@+X坐標(biāo)值位數(shù)+X坐標(biāo)值數(shù)值+@+Y坐標(biāo)值位數(shù)+Y坐標(biāo)值數(shù)值+@+Z坐標(biāo)值位數(shù)+Z坐標(biāo)值數(shù)值@+U值位數(shù)+U值數(shù)值+@10$），設(shè)計(jì)了程序中的格式化輸出函數(shù)輸出的格式為上述格式。同時(shí)，調(diào)用Coord_To_OutString()函數(shù)實(shí)現(xiàn)讀取坐標(biāo)值XYZ的數(shù)值位數(shù)，最后按照以上格式輸入坐標(biāo)值位數(shù)與數(shù)值。圖46 去重坐標(biāo)代碼如圖46 去重坐標(biāo)代碼中所示，通過(guò)if條件判斷語(yǔ)句當(dāng)X、Y、Z中任何一個(gè)坐標(biāo)不相同的時(shí)候可以覆蓋原有的坐標(biāo)值。 數(shù)據(jù)顯示模塊圖47 源文件顯示模塊如圖47源文件顯示模塊界面包含了“文件選擇”“源文件”等label標(biāo)簽控件、“文件選擇“按鈕以及文本顯示模塊。利用信號(hào)與槽函數(shù)，當(dāng)我們點(diǎn)擊“文件選擇”按鈕的時(shí)候，會(huì)觸發(fā)槽函數(shù)OnUserChooseFile()，即用戶選擇文件函數(shù)。同時(shí)判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)源是否改變和用戶選擇的文件是否有效兩個(gè)值來(lái)決定我們是否更新數(shù)據(jù)源，有效則選擇我們指定格式的文件進(jìn)行打開，輸出后綴格式為*.gcode的源文件數(shù)據(jù)到對(duì)象為tbSrcContext的文本框中進(jìn)行顯示。圖48 源文件顯示界面模塊代碼圖49 文件數(shù)據(jù)優(yōu)化顯示界面由圖49文件數(shù)據(jù)優(yōu)化顯示界面所示，我們可以直觀地看到源文件坐標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)優(yōu)化處理后的數(shù)據(jù)，而優(yōu)化處理后的數(shù)據(jù)正是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)的結(jié)果，這個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的程序就像一個(gè)黑匣子，我們看不到里面工作的過(guò)程，但是可以看到這個(gè)程序的結(jié)果。以下圖410為目標(biāo)文件文本顯示代碼，這與源文件數(shù)據(jù)顯示模塊一樣，定義了一個(gè)tbSrcC