Dotter - tohutu Arduino -põhine punktmaatriksprinter: 13 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Tere, tere tulemast selles õpetlikus:) Olen Nikodem Bartnik 18 -aastane tegija. Ma tegin oma nelja aasta jooksul palju asju, roboteid, seadmeid. Kuid see projekt on suuruse osas ilmselt suurim. See on ka minu arvates väga hästi kujundatud, muidugi on veel asju, mida saab parandada, kuid minu jaoks on see fantastiline. Mulle väga meeldib see projekt selle tööpõhimõtte ja selle toomise tõttu (mulle meeldib see piksel/täpp nagu graafika), kuid selles projektis on palju enamat kui ainult Dotter. On lugu sellest, kuidas ma selle tegin, kuidas ma selle idee pakkusin ja miks ebaõnnestumine oli selle projekti suur osa. Oled sa valmis? Hoiatus: selles juhendis võib olla palju lugeda, kuid ärge muretsege, siin on video selle kohta (leiate selle ka ülal): LINK VIDEOLeti algusesse!

Samm: ebaõnnestumise lugu: (ja kuidas ma tegelikult selle jaoks idee leidsin

Võite küsida, miks ebaõnnestumise lugu, kui minu projekt töötab? Sest alguses polnud Dotterit. Tahtsin teha võib -olla natuke sarnase, kuid palju keerukama asja - 3D -printeri. Suurim erinevus 3D-printeri, mida tahtsin teha, ja peaaegu kõigi teiste 3D-printerite vahel oli see, et tavaliste nema17 samm-mootorite asemel kasutab see odavaid 28BYJ-48 mootoreid, mida saate osta umbes 1 dollari eest (jah, üks dollar samm-mootori eest). Muidugi teadsin, et see on nõrgem ja vähem täpne kui tavalised samm -mootorid (täpsuse osas pole see nii lihtne, sest enamikul 3D -printerite mootoritel on 200 sammu pöörde kohta ja 28BYJ48 on umbes 2048 sammu revolutsioon või isegi rohkem sõltub sellest, kuidas neid kasutate, kuid need mootorid kaotavad suurema tõenäosusega samme ja nende sees olevad käigud ei ole parimad, seega on raske öelda, kas need on enam -vähem täpsed). Aga ma uskusin, et nad teevad seda. Ja sel hetkel võite öelda, et oodake, on juba olemas 3D -printer, mis neid mootoreid kasutab, jah, ma tean, et neid on isegi vähe. Esimene on hästi teada, see on Micro by M3D, väike ja tõesti ilus 3D -printer (mulle lihtsalt meeldib see lihtne disain). Seal on ka ToyRep, Cherry ja ilmselt palju muud, millest ma ei tea. Nii et nende mootoritega printer on juba olemas, kuid mida ma tahtsin muuta teistsuguseks ja rohkem omamoodi, oli kood. Enamik inimesi kasutab 3D -printerite jaoks mõnda avatud lähtekoodiga püsivara, kuid nagu te teate, nägite, kui nägite minu Arduino -põhist Ludwiki drooniprojekti, mulle meeldib asju nullist teha ja sellest õppida, nii et tahtsin selle printeri jaoks oma koodi teha. Arendasin juba SD -kaardilt Gcode lugemist ja tõlgendamist, pöörates mootoreid vastavalt Gcode ja Bresenhami liinialgoritmile. Üsna suur osa selle projekti koodist oli valmis. Kuid katsetades märkasin, et need mootorid kuumenevad palju ja on väga aeglased. Kuid ma tahtsin seda ikkagi teha, nii et kujundasin selle jaoks raami Fusion360 -s (selle pildi leiate ülal). Teine eeldus selles projektis oli astmelise mootori draiveri asemel kasutada transistore. Leidsin väheseid transistoride eeliseid astmeliste draiverite ees:

1. Need on odavamad
2. Neid on raskem murda, ma murdsin juba paar samm-draiverit, kui ehitasin DIY Arduino juhitavat munarakku, sest kui mootor töötamise ajal juhtilt lahti ühendada, läheb see tõenäoliselt katki
3. Draivereid on lihtne juhtida, selleks võite kasutada vähem nööpnõelu, kuid tahtsin kasutada Atmega32, sellel on transistoride kasutamiseks piisavalt tihvte, nii et see polnud minu jaoks oluline. (Tahtsin 3D -printeriprojektis kasutada atmega32, lõpuks ei ole dotteris vaja seda kasutada, seega kasutan lihtsalt Arduino Unot).
4. Õnn on palju suurem, kui loote ise transistoridega samm -draiveri, kui seda lihtsalt osta.
5. Katsetades nende toimimist õppisin, kasutasin oma varasemates projektides mõnda transistorit, kuid praktika teeb täiuslikuks ja parim viis õppida on katsetada. BTW pole nii veider, et me ei tea, kuidas maailma suurim leiutis toimib? Me kasutame transistore iga päev, igal ühel on neid miljoneid taskus ja enamik inimesi ei tea, kuidas üks transistor töötab:)

Selle aja jooksul sain 2 uut 3D -printerit ja neile printides suurendasin kogu aeg printimiskiirust, et printida nii kiiresti kui võimalik. Hakkasin mõistma, et 28BYJ-48 mootoritega 3D-printer on aeglane ja ilmselt pole see parim mõte. Võib -olla peaksin sellest varem aru saama, kuid olin nii keskendunud selle projekti koodile ja 3D -printerite tööpõhimõtete tundmisele, nii et ma ei suutnud seda kuidagi näha. Tänu asjadele, mida selle asja ehitamisel õppisin, ei kahetse ma sellesse projekti investeeritud aega.

Loobumine pole minu jaoks valikuvõimalus ja mul on 5 steppi, nii et hakkasin mõtlema, mida nende osadega teha. Kui ma oma garderoobi vanadesse asjadesse matsin, leidsin oma põhikooli joonistuse, mis oli tehtud punktjoonistehnikas, mida nimetatakse ka pointillismiks (minu joonistust näete ülal). See ei ole kunstiteos, see pole isegi hea:) Aga mulle meeldis see idee luua punktidest pilt. Ja siin ma mõtlesin millestki, millest ma varem kuulsin, punktmaatriksprinterist, Poolas võib seda tüüpi printerit leida igas kliinikus, kus nad teevad veidrat valju heli: D. Minu jaoks oli ilmselge, et peab olema keegi, kes on midagi sellist teinud, ja mul oli õigus, Robson Couto tegi juba Arduino punktmaatriksprinteri, kuid selle leidmiseks peate leidma täiuslikud komponendid, mis võivad olla rasked, kuid 2018. aasta ja 3D -printimine on muutumas üha populaarsemaks, siis miks mitte teha hõlpsasti kopeeritavat 3D -trükitud versiooni, kuid see oleks siiski sarnane. Nii otsustasin selle suureks teha või isegi SUUREKS! Et seda oleks võimalik printida suurele paberile, mida igaüks saab osta - paberirull Ikeast:) selle mõõtmed: 45cm x 30m. Täiuslik!

Mõni tund projekteerimist ja minu projekt oli trükivalmis, see on 60 cm pikk, nii et liiga suur, et printida tavalisele printerile, nii et jagan selle väiksemateks tükkideks, mida on tänu spetsiaalsetele pistikutele lihtne ühendada. Lisaks on meil käru markerpliiatsi jaoks, mõned rihmarattad GT2 vöö jaoks, kummist rattad paberi hoidmiseks (ka 3D trükitud TPU hõõgniidiga). Kuid kuna me ei pruugi alati soovida nii suurele paberile printida, muutsin ühe Y -telje mootori teisaldatavaks, et saaksite seda hõlpsalt paberi suurusele kohandada. Y -teljel on kaks mootorit ja üks X -teljel. Pliiatsi üles ja alla liigutamiseks kasutan mikro -servot. Järgmistes sammudes leiate linke mudelitele ja kõigele.

Seejärel kujundasin trükkplaadi nagu alati, kuid seekord otsustasin selle kodus valmistamise asemel tellida professionaalsest tootjast, et see oleks täiuslik, jootmine oleks lihtsam ja lihtsalt aega kokku hoida, kuulsin palju häid arvamusi PCBway, nii et otsustasin sellega minna. Leidsin, et neil on stipendiumiprogramm, tänu millele saate oma tahvleid tasuta teha, ma laadin oma projekti üles nende veebisaidile ja nad aktsepteerivad seda! Suur tänu PCBwayle, et selle projekti võimalikuks tegite:) Tahvlid olid ideaalsed, kuid selle asemel, et panna sellele plaadile mikrokontroller, otsustasin teha Arduino kilbi, et saaksin seda lihtsalt kasutada, samuti on selle tõttu lihtsam jootma hakata.

Dotteri kood on kirjutatud Arduino keeles ja käskude arvutist Dotterisse saatmiseks kasutasin töötlemist.

See on ilmselt kogu lugu sellest, kuidas see projekt arenes ja kuidas see praegu välja näeb, palju õnne, kui sinna jõudsite:)

Ärge muretsege, nüüd on see lihtsam, lihtsalt koostage juhised!

Loodan, et teile meeldib see The Dotteri projekti lugu, kui ei, siis ärge unustage seda südamesse võtta.

*ülaltoodud renderdustel näete X käru kahe pliiatsiga, see oli minu esimene disain, kuid otsustasin ühe pliiatsiga väiksemale versioonile üle minna, et see oleks kergem. Kuid kahe pliiatsiga versioon võib olla huvitav, sest teil oleks võimalik teha eri värvi täppe, trükkplaadil on isegi koht teisele servole, nii et seda tuleb punktija V2 puhul arvestada:)

Samm: mida me vajame?

Mida me selle projekti jaoks vajame, see on suurepärane küsimus! Siin on nimekiri kõigest koos võimalusel linkidega:

1. 3D -prinditud osad (lingid järgmises etapis olevatele mudelitele)
2. Arduino GearBest | BangGood
3. 28BYJ48 samm -mootorid (neist 3) GearBest | BangGood
4. Mikroservomootor GearBest | BangGood
5. GT2 vöö (umbes 1,5 meetrit) GearBest | BangGood
6. Kaablid GearBest | BangGood
7. Laager GearBest | BangGood
8. Kaks umbes 60 cm pikkust alumiiniumvarrast

9. PCB valmistamiseks tehke järgmist.

   1. PCB ilmselgelt (saate tellida, ise neid teha või minult osta, mul on mõned tahvlid, mida saate ümber paigutada ja osta siit:
   2. Transistorid BC639 või sarnased (neist 8) GearBest | BangGood
   3. Alaldi diood (neist 8) GearBest | BangGood
   4. LED roheline ja punane GearBest | BangGood
   5. Mõned eraldavad päised GearBest | BangGood
   6. Arduino virnastatav päise komplekt GearBest | BangGood
   7. Mõned takistid GearBest | BangGood

Tõenäoliselt on teie jaoks kõige raskem saada 3D -prinditud osi, küsige oma sõpradelt, koolis või raamatukogus, neil võib olla 3D -printer. Kui soovite seda osta, võin teile soovitada CR10 (link ostmiseks), CR10 mini (link ostmiseks) või Anet A8 (link ostmiseks).

3. samm: nii suur kui võimalik, nii lihtne kui võimalik (3D -mudelid)

Nagu ma ütlesin, et suur osa sellest projektist oli suurus, tahtsin selle suureks teha ja hoida samal ajal lihtsana. Selle tegemiseks veedan palju aega Fusion360 -s, õnneks on see programm hämmastavalt kasutajasõbralik ja mulle meeldib seda kasutada, nii et see ei olnud minu jaoks suur asi. Enamiku 3D -printerite mahutamiseks jagasin põhiraami neljaks osaks, mida saab tänu spetsiaalsetele pistikutele hõlpsasti ühendada.

GT2 rihmade rihmarattad on loodud selle tööriistaga (see on lahe, vaadake järele):

Lisasin nende kahe rihmaratta DXF -failid lihtsalt teie jaoks, et te ei vaja neid selle projekti tegemiseks.

Ükski neist mudelitest ei vaja tuge, rihmaratastel on sisseehitatud toed, sest rihmaratta seest oleks võimatu tugesid eemaldada. Neid mudeleid on üsna lihtne printida, kuid see võtab natuke aega, kuna need on üsna suured.

Rattad, mis paberit liigutavad, tuleks parema toimimise huvides trükkida painduva hõõgniidiga. Tegin sellele rattale velje, mis peaks olema trükitud PLA -ga ja sellele rattale saab panna kummiratta.

4. samm: kokkupanek

See on lihtne, kuid ka väga meeldiv samm. Kõik, mida pead tegema, on ühendada kõik 3D -prinditud osad kokku, panna mootorid ja servo paika. Lõpuks peate 3D -trükitud raami sisse panema alumiiniumvardad, millel on kelk.

Prindisin Y mootorihoidiku tagaküljele kruvi, mis on liigutatav, et seda paigal hoida, kuid selgub, et raami põhi on liiga pehme ja kruvi pingutades paindub. Nii et selle kruvi asemel kasutan selle osa paigal hoidmiseks kummipaela. See pole küll kõige professionaalsem viis selle tegemiseks, aga vähemalt töötab:)

Näete selle projekti jaoks kasutatud pliiatsi suurust (või võib -olla on see pigem marker). X -kelguga ideaalseks toimimiseks peaksite kasutama sama suurust või võimalikult lähedal. Pliiatsile tuleb paigaldada ka krae, et servo saaks seda üles -alla liigutada, saate selle parandada, keerates küljelt kruvi kinni.

Seletada pole palju, seega vaadake lihtsalt ülaltoodud fotosid ja kui soovite midagi rohkem teada, jätke kommentaar allpool!

Samm: elektrooniline skeem

Eespool leiate selle projekti jaoks elektroonilise skeemi, kui soovite osta trükkplaati või teha seda, siis ei pea te skeemi pärast muretsema. Kui soovite selle leivaplaadile ühendada, saate seda skeemi kasutada. Ma kandsin sind, et sellel leivaplaadil on see üsna räpane, seal on palju ühendusi ja väikseid komponente, nii et kui saate, on PCB kasutamine palju parem valik. Kui teil on trükkplaadiga probleeme või kui teie projekt ei tööta, saate selle skemaatika abil veaotsingu teha.. SCH -faili leiate järgmisest sammust.

Samm 6: PCB kui professionaal

See on minu jaoks ilmselt selle projekti parim osa. Ma tegin kodus palju PCB -sid, kuid pole kunagi proovinud seda professionaalsest tootjast tellida. See oli suurepärane otsus, see säästab palju aega ja need plaadid on lihtsalt palju paremad, neil on jootmismask, neid on kergem joota, nad näevad paremad välja ja kui soovite teha midagi, mida soovite müüa, pole seda kuidagi võimalik teha valmistab kodus PCB -d, nii et olen sammu võrra lähemal selle loomisele, mida saan tulevikus toota, vähemalt tean, kuidas PCB -sid teha ja tellida. Saate nautida ülaltoodud tahvlite ilusaid fotosid ja siin on link PCBWay.com -le

Mul on mõned tagaplaadid, nii et kui soovite neid minult osta, saate neid osta tindie kaudu:

Samm: jootmine, ühendamine…

Meil on suurepärane trükkplaat, kuid selle toimimiseks peame selle komponendid jootma. Ärge muretsege, see on väga lihtne! Ma kasutasin ainult THT komponente, nii et pole mingit ülitäpset jootmist. Komponendid on suured ja neid on lihtne joota. Neid on lihtne osta ka igas elektroonilises poes. Kuna see trükkplaat on lihtsalt kilp, ei pea te mikrokontrollerit jootma, ühendame kilbi lihtsalt Arduino plaadiga.

Kui te ei soovi trükkplaati teha, leiate ülaltoodud skeemi kõigi ühendustega. Ma ei soovita seda leivaplaadile ühendada, see näeb tõesti räpane välja, kaableid on palju. PCB on selleks palju professionaalsem ja ohutum viis. Kuid kui teil pole muud võimalust, on parem ühendada leivaplaadil kui üldse mitte ühendada.

Kui kõik komponendid on trükkplaadile joodetud, saame selle külge ühendada mootorid ja servo. Ja lähme järgmise sammu juurde! Aga enne seda peatuge hetkeks ja vaadake seda kaunist trükkplaati koos kõigi komponentidega, mulle lihtsalt meeldib, kuidas need elektroonilised ahelad välja näevad! Ok, lähme edasi:)

Samm: Arduino kood

Kui kilp on valmis, on kõik ühendatud ja kokku pandud, saame koodi Arduinole üles laadida. Selles etapis ei pea te kilpi Arduinoga ühendama. Programmi leiate allolevast manusest. Siin on kiire selgitus selle toimimise kohta:

See saab andmed jadamonitorilt (töötlemiskood) ja kui on 1, teeb see punkti 0 korral. Pärast iga saadud teavet liigub see mõne sammu jaoks. Uue liini signaali vastuvõtmisel läheb see tagasi algasendisse, liigutage paberit Y -teljel ja tehke uus rida. See on väga lihtne programm, kui te ei saa aru, kuidas see töötab, ärge muretsege, laadige see lihtsalt oma Arduinosse üles ja see töötab!

9. samm: koodi töötlemine

Töötluskood loeb pildi ja saadab andmed Arduinole. Pilt peab olema paberile jõudmiseks kindla suurusega. Minu jaoks on A4 -paberi maksimaalne suurus umbes 80 punkti 50 punkti. Kui muudate samme pöörde kohta, saate rohkem punkte rea kohta, aga ka palju rohkem printimisaega. Selles programmis pole palju nuppe, ma ei tahtnud seda ilusaks teha, see lihtsalt töötab. Kui soovite seda parandada, tehke seda julgelt!

10. samm: alguses oli punkt

Dotteri viimane test!

Täpp, punkt, punkt ….

Kümneid punkte hiljem läks midagi valesti! Mis täpselt? Tundub, et Arduino lähtestas ennast ja unustas oma sammude arvu. See algas väga hästi, kuid mingil hetkel on meil probleem. Mis võib viga olla? Kaks päeva silumist hiljem leidsin sellele lahenduse. See oli lihtne ja ilmne, kuid ma ei mõelnud sellele alguses. Mis see on? Me saame teada järgmises etapis.

Samm 11: Ebaõnnestumine pole valik, see on osa protsessist

Ma vihkan loobumist, nii et ma ei tee seda kunagi. Hakkasin oma probleemile lahendust otsima. Hiljuti öösel oma Arduino kaablit lahti ühendades tundsin, et see on tõesti kuum. Siis sain aru, milles probleem on. Kuna jätan Y -telje mootorid sisselülitatuks (nende mootorite mähisest sisse), muutub minu Arduino lineaarne stabilisaator üsna suure püsivoolu tõttu väga kuumaks. Mis on lahendus sellele? Lülitage need mähised välja, kui me neid ei vaja. Super lihtne lahendus sellele probleemile, see on suurepärane ja ma olen selle projekti lõpetamiseks tagasi õigel teel!

12. samm: võit

Kas see on võit? Minu projekt töötab lõpuks! See võttis mul palju aega, kuid lõpuks on minu projekt valmis, see töötab täpselt nii, nagu ma tahtsin. Nüüd tunnen selle projekti lõpetamise pärast puhast õnne! Näete mõnda pilti, mille ma sellele printisin! Prinditavat on veel palju, nii et olge kursis, et näha selle värskendusi.

13. samm: lõpp või algus?

See on ehitusjuhendi lõpp, kuid mitte selle projekti lõpp! See on avatud lähtekoodiga, kõike, mida ma siin jagasin, saate selle asja loomiseks kasutada. Kui lisate täiendusi, jagage neid julgelt, kuid pidage meeles, et panete selle juhendi lingi, andke mulle teada, et parandasite minu projekti:) See lahe, kui keegi seda teeb. Võib -olla kunagi, kui leian selleks aega, parandan seda ja postitan Dotter V2, kuid praegu pole ma selles kindel.

Ärge unustage mind juhendite järgi jälgida, kui soovite minu projektidega kursis olla, saate tellida ka minu YouTube'i kanali, sest postitan siia lahedaid videoid tegemise kohta ja mitte ainult:

goo.gl/x6Y32E

ja siin on minu sotsiaalmeedia kontod:

Facebook:

Instagram:

Twitter:

Suur tänu lugemise eest, loodan, et teil on tore päev!

Head tegemist!

P. S.

Kui teile minu projekt väga meeldib, siis hääletage selle eest võistlustel: D

Teine koht Epilogi väljakutses 9

Teine auhind Arduino võistlusel 2017