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旧DVD驱动器DIY一个Arduino Mini数控绘图机

发布时间:2016-04-23 00:16:01文章来源:编辑:

打好该打的眼,装好改装的螺丝,我们的装配就完成了。我在X轴那块树脂玻璃上安了一块金属板,它上面会放置便签纸供绘图机进行绘制。一般的便签纸都是75x75毫米的,但我们的绘图机只能绘出40x40毫米的图片,所以你要对其尺寸进行相应的修改。记住,这个项目中精度是非常重要的。

第四步:Z轴

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这恐怕是结构中最为复杂的部分了。

想将它安装安装在Y轴上,你需要一个平面。在这个平面上,你要安装好伺服电机(Z轴)和笔架。在伺服电机的驱动下,绘图笔要能正常的上下移动。如果还是不太清楚,请参考上图进行理解。

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提示:充分发挥自己的想象力。

第五步:电路

搞定了第四步,我们的基础硬件部分就制作完成了,现在可以开始制作电路并对X轴和Y轴的步进电机进行测试了。

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上图为面包板的电路图。

完成这一步需要你的耐心。下一步中我们还会对X轴和Y轴的步进马达进行测试。如果它们工作不正常,你就要及时改变线路的连接方式。

电源:

一个USB接口可无法提供足够的电流,所以你还得再加一根USB线。接上电源后,电压依然为5V,不过电流已经翻番了。

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注意:

如果你想用其他的硬件,如电机端罩或步进电机驱动电路等,就得对以上电路和Arduino代码进行修改。当然,具体的修改细节我无能为力,你可以在网上搜索相关教程。

第六步:在X轴和Y轴测试步进电机

下面是我们测试X轴和Y轴的代码,你可以用Codebender将其嵌入Arduino开发板。

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Codebender是一个在线的Arduino IDE,你可以直接在浏览器上对你的Arduino开发板进行编程,只要点击"Run on Arduino"按钮就可以开始了,强烈推荐大家尝试。

X轴:

在测试中,你得确保X轴的电机能从前方移动到后方(上图中黑色箭头)。

代码下载

Y轴:

在测试中,你得确保Y轴的电机能从左方移动到右方(上图中红色箭头)。

代码下载

第七步:数控代码

下面是我们要用到的主要的数控代码,你可以用Codebender将其嵌入Arduino开发板。

在这一步中,你的绘图笔会升上来。如果它没反应,你得修改下penUp和penDown的变量,这样就可以对伺服电机进行调整(只需点击Edit编辑按钮)。

点击“Run on Arduino”按钮就可以从浏览器上对你的开发板进行编程了。

代码下载

第八步:GCTRL程序

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现在我们就可以开始绘制我们第一幅画作了。不过在这里我们还需要一个名为gctrl.pde的处理程序,它可以将gcode图片发送给数控绘图机。

那么什么是gcode呢?其实它是一个文档,其中包含了相关的X,Y,Z轴坐标信息。头文件的坐标值设定如下:

M300 S30.00(伺服电机向下)

G1 X20.00 Y10.00 F2500.00

M300 S50.00(伺服电机向上)

你可以点击链接下载该处理程序,随后找到能打开它的相关软件并点击“Play”按钮来开启程序。

依照上图的指示:

点击'p' 并选择你的Arduino串行端口。

点击'g'并选择'TEXT.gcode'或'gear.gcode'文档。

(如果运行出错,请点击'x'让绘图机停下来,然后再试一次。)

第九步:怎样制作自己的gcode文档

想要制作自己的gcode文档,你得使用Inkscape。

Inkscape是一款免费的专业的高质量矢量图形软件,无论是Windows,Mac OS X还是Linux都可以顺利运行,它不但是专业设计师的最爱,还是业余爱好者的神器,你可以用该软件做出插图,图标,地图,标志等。Inkscape的原生格式为W3C open standard SVG,此外它还是一款开源软件。你可以点击链接下载该软件(记得要下载0.48.5版本)。

下载完成后你需要安装一个附加组件,这样才能将输出的图片转为gcode文档。下面是该附加组件的下载链接,该软件有安装提示,上手无难度。

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Inkscape的设置

首先,打开Inkscape,进入文件菜单并点击"Document Properties",随后按照上图中图1的提示进行相关调整(记得将相关单位调为厘米)。设置好后就可以关闭该窗口了,下面我们要使用屏幕上4到8厘米的空白区域(如图2)。

怎样绘制文本

文本方面,你可以对其朝向和大小进行修改。步骤:点击游标为文本设定大小(如图3所示),在面板上选择Path并在下拉菜单中点击"Object to Path"。

请观看视频:

 

怎样绘制图片

这一步要比绘制文本难得多,因为图片的背景必须是透明的。将图片拖曳进Inkscape,点击OK进入下一个界面,现在你就可以调整图片尺寸了(如图4)。步骤:点击菜单中的Path,并选择"Trace Bitmap",随后按照图5 所示对其进行修改。搞定后点击OK并关闭窗口。接着我们要调整灰度图并删除其背景颜色。然后再次点击Path并选择"Object to path",图6会教你如何删除图像轮廓。

请关看视频:

 

以gcode文档格式进行输出

最后,返回文件菜单,点击以gcode文档保存并在下一个界面点击OK,这样就大功告成了。随后你就可以开心的用gctrl应用在你的Arduino数控绘图机上绘图了。

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第十步:完工

如果能按上面的步骤一步步走下来,相信你已经制作出自己的数控绘图机了,希望你能喜欢。

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