„Arduino“CNC braižytuvas (piešimo mašina): 10 žingsnių (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Sveiki vaikinai! Tikiuosi, kad jums jau patiko mano ankstesnis pamokomas „Kaip susikurti savo„ Arduino “mokymo platformą“ir esate pasiruošęs naujai, kaip įprasta, sukūriau šią pamoką, kuri padės jums žingsnis po žingsnio kurti tokius nuostabius, nebrangius elektroninius projektus tai yra „CNC braižytuvo mašina“, dar vadinama „CNC brėžiniu“arba tiesiog „Arduino CNC mašina“. ^_^

Internete radau daug pamokų, kuriose paaiškinta, kaip pasidaryti CNC braižytuvą, tačiau dėl informacijos trūkumo buvo šiek tiek sunku pagaminti tokią mašiną, todėl nusprendžiau pradėti šią pamoką, kurioje jums parodysiu išsamiai, kaip lengvai pasidaryti savo piešimo mašiną.

Šį projektą labai patogu padaryti specialiai gavus individualų PCB, kurį užsisakėme iš JLCPCB

siekiant pagerinti mūsų mašinos išvaizdą, taip pat šiame vadove yra pakankamai dokumentų ir kodų, kad galėtumėte lengvai sukurti savo mašiną. Mes sukūrėme šį projektą tik per 5 dienas, tik tris dienas, kad gautume visas reikalingas dalis ir užbaigtume techninės įrangos gamybą bei surinkimą, tada 2 dienas, kad paruoštume kodą ir pradėtume koreguoti. Prieš pradėdami, pirmiausia pažiūrėkime

Ko išmoksite iš šios pamokos:

1. Tinkamas techninės įrangos pasirinkimas jūsų projektui, atsižvelgiant į jo funkcijas
2. Paruoškite grandinės schemą, kad prijungtumėte visus pasirinktus komponentus
3. Surinkite visas projekto dalis (mechaninis ir elektroninis surinkimas)
4. Mašinos balanso keitimas
5. Pradėkite manipuliuoti sistema

1 žingsnis: kas yra braižytuvas

Kadangi padariau tai pamokoma pradedantiesiems, pirmiausia turėčiau išsamiai paaiškinti, kas yra piešimo mašina ir kaip ji veikia!

Kaip apibrėžta Vikipedijoje, CNC reiškia kompiuterio skaitmeninį valdymą-mašiną, kuri yra kompiuterio valdoma struktūra, kuri gauna instrukcijas per nuoseklųjį prievadą, siunčiamą iš kompiuterio, ir perkelia savo pavaras, atsižvelgdama į gautas instrukcijas. Dauguma šių mašinų yra mašinos su žingsniniais varikliais, kurių teminiai ašys apima žingsninius variklius.

Kitas žodis minėtai „ašiai“, taip, kiekviena CNC mašina turi apibrėžtą ašių skaičių, kurį valdys kompiuterinė programa.

Mūsų atveju CNC braižytuvas, kurį mes padarėme, yra dvigubos ašies mašina "detalės 1 paveiksle", kurios ašyje yra nedideli žingsniniai varikliai "2 žingsnio žingsnelis", šie žingsneliai perkels aktyvų dėklą ir privers jį judėti dviguba ašimi planas sukurti piešinio dizainą naudojant piešimo rašiklį. Rašiklis bus laikomas ir atleistas naudojant trečiąjį mūsų struktūros variklį, kuris bus servo variklis.

2 žingsnis: Žingsninis variklis yra pagrindinė pavara

Žingsninis variklis arba žingsninis variklis arba žingsninis variklis yra bešepetėlinis nuolatinės srovės elektros variklis, kuris visą sukimąsi padalija į keletą lygių žingsnių. Tada variklio padėtis gali būti įsakyta judėti ir palaikyti vieną iš šių žingsnių be jokio padėties jutiklio, skirto grįžtamam ryšiui (atviro ciklo valdiklis), jei variklis yra kruopščiai pritaikytas pagal programą sukimo momento ir greičio atžvilgiu., iš kur gauti žingsninius variklius mūsų projektui, gerai, tiesiog paimkite seną DVD skaitytuvą, panašų į 1 paveikslėlyje pateiktą, aš turiu du už 2 dolerius, nei viskas, ką jums reikia padaryti, tai išardyti, kad išgautumėte žingsninis variklis ir jo atrama, kaip parodyta 3 paveiksle, mums reikės dviejų iš jų.

Gavę variklius iš DVD skaitytuvo, turėtumėte paruošti juos naudoti, nustatydami variklio ritės galus. Kiekvienas žingsninis variklis turi dvi rites ir, naudodami multimetrą, galite atpažinti ritės galus, išmatuodami varžą tarp variklio kaiščių jungties „kaip parodyta 5 paveiksle“, o kiekviena ritė turėtų būti apie 10 omų. Nustačius variklio ritinius, tiesiog lituokite kai kuriuos laidus, kad galėtumėte per juos valdyti variklį žr.

3 žingsnis: grandinės schema

Mūsų mašinos širdis yra „arduino Nano Dev“plokštė, kuri valdys kiekvienos pavaros judėjimą, priklausomai nuo kompiuterio gautų nurodymų, kad galėtume valdyti šiuos žingsninius variklius, mums reikia žingsninio variklio tvarkyklės, valdančios kiekvieno pavaros greitį ir kryptį.

Mūsų atveju mes naudosime L293D H tilto variklio tvarkyklę "žr. 3 paveikslėlį", kuri gaus variklio komandą, siunčiamą iš arduino per jos įvestis, ir valdys žingsninius variklius, naudodami jo išėjimus.

norėdamas prijungti visas reikalingas dalis kartu su mūsų „Arduino“plokšte, sukūriau schemą, kurioje pavaizduota 1 nuotrauka, kur turėtumėte sekti tą pačią jungtį tiek žingsniniams, tiek servo varikliams.

2 paveiksle išsamiai paaiškinta schemos schema ir kaip turėtų būti nuorodos tarp „Arduino“ir kitų komponentų, tikrai galite koreguoti šias nuorodas, atsižvelgdami į savo poreikius.

4 žingsnis: PCB gamyba (pagaminta JLCPCB)

Apie JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.) yra didžiausia PCB prototipų įmonė Kinijoje ir aukštųjų technologijų gamintojas, kuris specializuojasi greito PCB prototipo ir mažos partijos PCB gamybos srityje. Turėdamas daugiau nei 10 metų PCB gamybos patirtį, JLCPCB turi daugiau nei 200 000 klientų namie ir užsienyje, per 8 000 užsakymų PCB prototipų kūrimui ir nedideliam kiekiui PCB per dieną. Metinis gamybos pajėgumas yra 200 000 kv.m. įvairiems 1 sluoksnio, 2 sluoksnių arba daugiasluoksniams PCB. JLC yra profesionalus PCB gamintojas, pasižymintis didelio masto, šulinių įranga, griežtu valdymu ir aukščiausios kokybės.

Kalbanti elektronika

Sukūręs grandinės schemą, aš jį pakeičiau į PCB dizainą, kad jis būtų pagamintas "žr. 5, 6, 7, 8 paveikslėlį", norėdamas pagaminti PCB, išrinkau JLCPCB geriausius PCB tiekėjus ir pigiausius PCB tiekėjus. grandinė. su jomis patikima platforma viskas, ką man reikia padaryti, yra keletas paprastų paspaudimų įkelti gerber failą ir nustatyti kai kuriuos parametrus, pvz., PCB storio spalvą ir kiekį, tada sumokėjau tik 2 dolerius, kad gaučiau PCB tik po penkių dienų. Kaip parodyta „susijusios schemos 1, 2, 3, 4 paveikslas“.

Susiję atsisiuntimo failai

„Circuit“(PDF) failą galite gauti čia. Kaip matote aukščiau esančiose nuotraukose, PCB yra labai gerai pagaminta, ir aš turiu tą patį PCB dizainą, kurį sukūrėme savo pagrindinei plokštei, ir visos etiketės ir logotipai yra skirti man atlikti litavimo veiksmus. Taip pat galite atsisiųsti šios grandinės „Gerber“failą iš čia tuo atveju, jei norite pateikti užsakymą dėl tos pačios grandinės konstrukcijos.

5 žingsnis: suprojektuokite savo mašinos palaikymą

Kad mūsų mašina atrodytų geriau, nusprendžiau suprojektuoti šias tris dalis „žr. 1 paveikslėlį“, naudodami „Solidworks“programinę įrangą, šios dalys padės mums surinkti DVD skaitytuvus, turiu šių dalių DXF failus ir mano draugų „FabLab Tunisia“pagalba turiu suprojektuotas detales, pagamintas naudojant CNC lazerinį pjovimo staklę, mes panaudojome 5 mm MDF medienos medžiagą, kad gautume šias dalis. Dar vienas dizainas, kuris yra piešimo rašiklio laikiklis, turiu jį per 3D spausdinimo procesą. Ir visus susijusius failus galite atsisiųsti iš žemiau esančių nuorodų.

6 žingsnis: Ingredientai

Dabar apžvelkime reikiamus komponentus, kurių mums reikia šiam projektui, aš naudoju „Arduino Nano“, kaip minėta aukščiau, tai bus mūsų mašinos širdis. Į projektą taip pat įeina du žingsniniai varikliai, kartu su jų vairuotojų IC ir servo variklis. Žemiau rasite keletą rekomenduojamų „Amazon“nuorodų atitinkamiems elementams

Norėdami sukurti tokius projektus, mums reikės:

• PCB, kurią užsisakėme iš JLCPCB
• „Arduino nano“:
• 2 x L293D H tilto tvarkyklės:
• 2 x IC lizdai DIP 16 kontaktų:
• 1 x IC lizdas DIP:
• SIL ir sraigtinės antgalių jungtys:
• 1 x servo variklis SG90:
• 2 x DVD skaitytuvai:
• 3D spausdintos dalys
• Lazeriu išpjautos dalys
• Kai kurie varžtai surinkimui
• Rašiklis, kurį gavome dovanų iš JLCPCB, arba bet kuris kitas piešimo rašiklis

7 žingsnis: elektroninis surinkimas ir bandymas

Dabar pereiname prie visų elektroninių komponentų litavimo mazgo. Kaip įprasta, viršutiniame šilko sluoksnyje rasite kiekvieno komponento etiketę, nurodančią jo vietą ant lentos, ir tokiu būdu būsite 100% tikri, kad nepadarysite litavimo klaidų.

Padarykite keletą testų

Lituodamas elektroninius komponentus „žr. kodas "žr. 2 paveikslėlį". Kaip matote, žingsnelis juda gerai ir mes einame teisingu keliu.

/************************************************ ************************************************* ************************************************* ******************** - Autorius: BELKHIR Mohamed** - Profesija: (elektrinis inžinierius) MEGA DAS savininkas** - Pagrindinis tikslas: Pramoninė programa** - Autorinės teisės (c) turėtojas: Visos teisės saugomos** - Licencija: BSD 2 sąlygų licencija** - Data: 2017 04 20*********************** ************************************************* ************************************************* ******************************************** / / ** ******************************** PASTABA **************** **********************:

// * Perskirstant šaltinio kodą turi būti išsaugotas aukščiau pateiktas pranešimas apie autorių teises

// sąlygų sąrašas ir šis atsisakymas.

// * Perskirstant dvejetaine forma turi būti pakartotas aukščiau pateiktas pranešimas apie autorių teises, // šis sąlygų sąrašas ir šis atsisakymas dokumentuose // ir (arba) kita medžiaga, pateikiama kartu su platinimu.

// ŠIĄ PROGRAMINĘ ĮRANGĄ TEIKIA AUTORIŲ TEISIŲ TURĖTOJAI IR ĮMONĖS „KAIP“

IR BET KOKIOS IŠRAŠYTOS AR NEMOKAMOS GARANTIJOS, ĮSKAIČIUOTOS, BET NE APRIBOTOS, TIKSLIOS PERKELBIMO IR TINKAMUMO TIKSLINIAM TIKSLUI GARANTIJOS

/*

─▄▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▄

█░░░█░░░░░░░░░░▄▄░██░█ █░▀▀█▀▀░▄▀░▄▀░░▀▀░▄▄░█ █░░░▀░░░▄▄▄▄▄░░██░▀▀░█ ─▀▄▄▄▄▄▀─────▀▄▄▄▄▄▄▀

*/

#include // Įtraukti stepper Motor librarie const int stepPerRotation = 20; // Žingsnių skaičius. Standartinė CD/DVD vertė // Nurodykite X ašies žingsninį variklį Smeigtukai Stepper myStepperX (stepPerRotation, 8, 9, 10, 11); void setup () {myStepperX.setSpeed (100); // Žingsninio variklio greitis myStepperX.step (100); vėlavimas (1000); myStepperX.step (-100); vėlavimas (1000); } void loop () {}

8 žingsnis: mechaninių dalių surinkimas

Mes tęsiame savo konstrukcijos surinkimą, prisukdami antrąjį žingsninį variklį prie Y ašies plokštės "žr. 1 paveikslą". Paruošę Y ašį, abi ašys bus paruoštos sukurti dvigubos ašies planą, apie kurį kalbėjome pirmajame žingsnyje „žr. 2 paveikslą“. viskas, ką jums reikia padaryti, tai dviejų ašių padėjimas 90 ° kampu “, žr.

Rašiklio laikiklio gamyba

Rašiklio laikiklį paruošiame įdėdami mažą kirvį į spyruoklę, kad laikytų 3D atspausdintą rašiklio laikiklį, tada prisukame servo variklį prie jo padėties "žr. 4 paveikslėlį", rašiklio laikiklis paruoštas, todėl priklijuojame jį Y ašis naudojant karštus klijus ar bet kokias kitas priemones, kad ji galėtų slysti Y ašimi po žingsninio variklio žingsnių „žr. ir baigiame variklių laidų prisukimu prie jų jungčių lentoje. Po tam tikro susitarimo mes turime savo mechaninę konstrukciją, paruoštą veiksmui „žr. 7 paveikslą“.

9 veiksmas: programinės įrangos dalis

Pereidami prie programinės įrangos dalies, mes sujungsime tris programas, kad mašina taptų gyva, aš padariau trumpą aprašymą pirmoje nuotraukoje, mes sukursime dizainą naudodami „Inkscape“programinę įrangą, kuri sukuria mūsų mašinai reikalingą „gcode“failą tikrai, kad suprastų „gcode“instrukcijas, aparatas turėtų turėti savo kodą, kuris bus įkeltas naudojant „Arduino IDE“programinę įrangą, paskutinė dalis yra tai, kaip susieti mašinos kodą su „gcode“failu, tai atliekama apdorojant programinę įrangą.

Pirmasis žingsnis yra įkelti „arduino“plokštės paketą, kurį galite atsisiųsti iš žemiau esančios nuorodos ir nepamirškite atnaujinti žingsninių variklių kaiščio pagal savo schemą.

Pastaba: jei naudojate tą pačią schemą kaip ir mūsų, todėl kodas veiks gerai ir joje nieko keisti nereikia.

Gcode „Inkscape“paruošimas

Tada pereiname prie „Inkscape“ir sureguliuojame kai kuriuos parametrus „žr. 1 paveikslą“, pvz., Popieriaus rėmus ir vienetus, žr. 2 paveikslą “, paruošiame savo dizainą ir išsaugome jį„ MakerBat unicon “formatu“, žr. 5, 6 paveikslėlį, jei šis formatas yra nėra jūsų „Inkscape“versijoje, galite įdėti priedą, kad jį turėtumėte, kai spustelėsite (išsaugoti), pasirodys naujas langas, skirtas Gcode failo parametrų koregavimui, viskas, ką jums reikia padaryti, yra tas pats, kaip ir mūsų, ir viskas bus gerai, tiesiog sekite 7, 8, 9 paveikslėlį, tada nustatykite šiuos parametrus tokiu būdu ir turėsite savo „gCode“failą.

Pastaba: negalite išsaugoti Gcode failo reikiamu formatu, jei naudojate naujesnę nei 0.48.5 versijos „Inkscape“versiją

Įrenginio susiejimas su „Gcode“failu „Processing 3“

Pereinant prie apdorojimo programinės įrangos, ji yra šiek tiek panaši į „Arduino IDE“, žr. 10 paveikslėlį, todėl turėtumėte atidaryti failą „CNC programa“, kurį galite atsisiųsti iš žemiau esančios nuorodos ir tiesiog ją paleisti “, žr. 11 paveikslėlį, antrą langą pasirodys, turite paspausti pastarąją p klaviatūroje, kad pasirinktumėte įrenginio COM prievadą „žr.

10 žingsnis: bandymas ir rezultatai

Ir štai atėjo laikas atlikti kai kuriuos bandymus, kai įkėlus Gcode failą mašina pradeda piešti, ir man labai patiko šviesos diodų mirgėjimas, rodantis kiekvieno žingsninio variklio siunčiamas sekas.

Dizainas yra labai gerai atliktas, ir jūs galite pamatyti vaikinus, kad projektas yra nuostabus ir lengvai įgyvendinamas, Nepamirškite žiūrėti mūsų ankstesnio projekto „Kaip susikurti savo arduino mokymo platformą“. Ir užsiprenumeruokite mūsų „YouTube“kanalą, kad gautumėte daugiau nuostabių vaizdo įrašų.

Paskutinis dalykas, įsitikinkite, kad kasdien dirbate su elektronika

Tai buvo BEE MB iš MEGA DAS iki kito susitikimo