DIY光驱绘图仪
1. 硬件清单(百元内)
Arduino UNO R3、CNC shield V3、A4988(2个)、Micro Servo 9g、光驱(2个)、12V1A电源适配器、结构件材料(自制)、线材、热熔胶等。
Arduino UNO R3 淘宝上买一个原装的要八九十元、国产的十几元就可以买到,效果是一样;
CNC shield V3 直接买这个扩展板接线会方便很多,不需要用面包板或洞洞板焊接线。购买时要注意买“跳帽”,这个也不能忘记。
A4988 购买时,一般都会配有散热片,给A4988上的芯片散热。
Micro Servo 9g 这个要注意,常见的有180度和360度两种旋转的舵机,我们要买180度的舵机。
光驱 光驱上有安装好的微型步进电机、光杆和滑台,我们可以直接用它作为一个方向的运动平台。当然也可以自己3D打印或切割一些结构件安装步进电机和滑轨。
2.接线
先将光驱上多余的部分卸掉,然后从微型步进电机的四个焊点焊接引出四根线,方便和控制板连接。
控制板接线
CNC shield直接扣到Arduino UNO板上。
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将2个A4988扣到X、Y插座上,注意看图中它们的方向。散热片直接贴再芯片上。
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将步进电机引出的四根线连接到A4988旁的引针上。步进电机四个引脚分别是两个绕组的两端,两两相连。我们使用万用表的蜂鸣器测出互相连接的两个引脚。相连的两个引脚接到控制板上相邻的两个针脚上就行。
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舵机的三根线分别是信号线、电源正极和地线。电源正极和地线接到下图左边两个针脚上,信号线接右侧的针脚上。
3. 软件下载安装
Grbl固件:Grbl是一款针对Arduino/AVR328芯片的嵌入式G代码编译和运动控制器。将grbl固件上传到arduino UNO中,arduino就可以作为绘图仪的控制器了。
Grbl有不同版本,有控制激光雕刻机,也有控制绘图仪的,区别在于绘图仪中我们会用到舵机控制笔的运动,而激光雕刻机是控制激光的亮灭。我们用到的是有舵机版本的。
ArduinoBuilder:用于将grbl固件上传到arduino控制板中。
微雕管家:这是控制绘图仪的上位机,软件使用非常方便,可以直接匹配相关参数,不需要一一设置。
下载连接:https://pan.baidu.com/s/1VixCIF4I8rQonRlTvrhn-w
下载好全部软件后,我们先用数据线将控制板和电脑连接,再打开ArduinoBuilder软件
装入下载的.hex文件
点击COM按钮,软件将上传文件到控制板中,软件会提示上传进度,上传结束这个软件的使命就完成了。
微雕管家双击安装包安装就可以了。安装时会提示你将控制板和电脑连接,按照提示操作就可以了。
4.调试
双击打开微雕管家软件,将控制板和电脑连接,设备端口有显示就代表软件已经和控制板连接成功。
点击进入设备参数,找到光驱类型的雕刻机,再点击左侧“应用此机器的最佳设置”,右侧的光驱雕刻机参数就设置完成了。下面我们就可以让绘图仪动起来了。
返回位图打印界面,点击X+、X-、Y+、Y-,光驱的步进电机就可以动起来了。
可以控制步进电机运动之后,由于流经步进电机的电流较大,会出现电机运行时噪声大、过热等现象,可以通过调节A4988上的旋钮减小电流。逆时针调小电流,顺时针增大电流。调节之后可以在电机运行时用手触摸判断是否过热。正常情况电机只是微热,没有噪音。
调节完成之后,我们可以尝试在刀路雕刻中添加图片或文字。点击开始之后,两个光驱上的点击就会开始运转,同时舵机会在有笔画的地方旋转一个角度,我们可以把笔接在舵机上,让舵机控制画笔和纸接触。
最后把光驱和舵机的位置固定(根据你身边有的材料自己DIY一个支架吧,网上可以搜到许多的例子作为参考),一个简单的绘图仪就完成了。
学会了这些,只需要把光驱换成大的步进电机、丝杠和滑轨,控制器和软件不变,一个大型的绘图仪就完成了。
再用激光器替换画笔和舵机,一个激光雕刻机就完成了。
之后,还可以以此为基础制作制作3D打印机哦。
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