【造物笔记】会自己动手写字的钟

网友投稿 2019-04-28 15:30

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/1530311250-0.jpg

前两期向大家推荐了

3D打印机航模

这两个东西相对比较复杂

一般新手都只能在网上买套件做

所以这一期向大家介绍的

是一个比较简单的东西

叫做"plotclock"

如果直译过来

应该是“绘图钟”

但是它往往被叫做“小贱钟”

原因就是它工作的样子有点贱贱的感觉

大家体会一下:

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/153032N60-1.gif

大家不难看出

它的驱动元件就是上期介绍的舵机

其实舵机虽然顾名思义

是用来驱动舵面

但实际上很多小型机器人也在使用

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/15304142D-2.jpg

究其原因

主要是舵机运动精度高

控制方便而且成本低

plotclock一共用到了三个舵机

其中两个用于控制臂的运动

一个用于提笔

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/1530425130-3.jpg

除了舵机以外

它的机械部分十分简单

使用板材切割就可以加工

这个东西在网上也可以买到套件

但是笔者今天想给大家分享的

是如何从源头开始做起

话不多说直接上教程

首先是准备工作

由于这个东西是一个开源项目

我们可以免费获取它的图纸

这个项目的网址是

https://www.thingiverse.com/thing:248009

上去后可以看到这样一个页面

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/15304320T-4.jpg

我们点击蓝色的

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/1530445145-5.jpg

会下载一个plotclock.zip文件

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/1530443064-6.jpg

解压后目录下有这几个文件

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/1530441R3-7.jpg

我们打开files文件夹

可以看到有几个文件

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/1530443294-8.jpg

第一个PDF文件就是加工图纸

但是我们采用激光切割

一般需要提供CAD格式的文件

我们需要进行格式转换

我们打开迅捷PDF转换器

https://app.xunjiepdf.com/

点击下面的PDF转CAD

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/15304425T-9.jpg

然后点击选择文件并上传

选中刚才的PDF文件

下面参数保持默认

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/1530452418-10.jpg

转换完成后点“立即下载”

即可得到一份.dwg文件

然后在淘宝搜索亚克力定做

dwg文件发给商家

厚度选择3mm

与商家谈好价格即可

根据笔者经验

这个价格应该在20-50元左右

如果报价太高可以货比三家

不同商家差价可能有几倍

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/15304B646-11.jpg

后面说说舵机选型

前面航模篇讲过

舵机要和安装孔尺寸相匹配

在模型中安装孔尺寸为23*12.8

所以选用SG-90 9g舵机

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/1530461J2-12.jpghttps://cdn.china-scratch.com/timg/190430/15304A362-13.jpg

舵机选好以后

剩下的就只有电路

电路板采用的是

3d打印篇介绍的arduino

本次采用的是arduino UNO

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/15304G1Y-14.jpg

值得注意的是

arduino分国产和意大利原产

价格差5倍左右

所以我们一般买国产

但是国产的用的是CH340串口芯片

所以要安装CH340芯片驱动

我们进入该芯片官网

http://www.wch.cn/products/CH340.html

点击下载驱动并安装

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/15304Q1K-15.jpghttps://cdn.china-scratch.com/timg/190430/15304V3P-16.jpg

前面提到的几个文件中

有一个后缀名为.ino的文件

这个就是arduino的源代码文件

要打开这个文件我们需要安装

arduino的集成开发环境(IDE)

我们进arduino官网下载

https://www.arduino.cc/en/main/software

由于是境外网站速度可能有点慢

但是可以正常使用

下载完一路next安装即可

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/1530491602-17.jpghttps://cdn.china-scratch.com/timg/190430/1530494B1-18.jpg

安装好以后先接上开发板

打开plotclock_v1_03.ino就能进入软件

进入软件以后

我们首先更改开发板类型

然后再更改端口

如果有多个端口

可以在“我的电脑”右键“管理”

选择设备管理器->端口

有ch340那个就是

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/1530501105-19.jpghttps://cdn.china-scratch.com/timg/190430/1530505964-20.jpghttps://cdn.china-scratch.com/timg/190430/153051DN-21.jpg

设置完成以后

我们点击左上角那个向右的箭头

IDE会自动帮我们编译和上传

所有步骤完成以后

我们就可以开始组装

在组装时我们会发现少一个零件

就是擦掉字的白板擦

这个零件作者给了一个stl文件

意思是需要我们自己3d打印

如果没有打印机可以淘宝

但是可能成本较高

大家可以用形状相似的物体代替

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/1530512513-22.jpg

关于安装过程

作者在images目录下有几张特写

由于零件较少,安装简单

相信大家能够意会

进阶教程

在完成以后我们发现

虽然plotclock可以正常写时间了

但是它在断电以后是不能继续走时

所以我们要加一个实时时钟(RTC)

这里我们选用ds1307模块

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/153052CF-23.jpg

注意大家不要买成ds1302

两者接口是不兼容的

然后我们打开之前的.ino文件

大家注意这两行代码

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/1530532D6-24.jpg

第一行里面有一个网址

是教你怎么使用RTC库

大家按照网页说明安装

然后连接好硬件后

需要将

//#define REALTIMECLOCK

前面的注释符去掉

然后再重新编译上传

这样就完成了实时时钟的添加

高级教程

如果大家真的

把前面的步骤都实践了

相信大家已经有一定的

嵌入式开发能力了

如果你想把plotclock

作为一个特别的礼物

让它写出你想要的字

我们可以修改代码

写字的代码是这样

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/1530542641-25.jpg

在此做简单解释

drawTo函数就是直线移动到某一点

bogenGZS函数用于画圆

lift函数用于提笔

参数1是提笔,0是放笔

有了这些知识

剩下的就是笔画怎么排布了

大家可以利用坐标纸规划路径

然后修改loop()函数

就可以让小贱钟

替你说出你想说的话了

尾声

由于这次是教大家从头做起

所以虽然东西简单

做起来难度还是有的

不过我保证

如果真的动手做完了

一定会有收获

如果想动手但囿于能力有限

需要一定技术支持的

可以在评论区联系笔者

我们会为有兴趣的人提供帮助

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/15305562O-26.jpg

资料来自于网络,如有侵权请告知


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文字&排版 | 李家靖

审核 | 李莎

https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/15305540V-27.jpg

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https://cdn.china-scratch.com/timg/190430/15305JC2-30.jpg

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