Самодельный плоттер. Часть 1

Специально  Pancho99000 специально для mozgochiny.ru

Всем привет.

В начале статьи я должен предупредить, что реализация моего проекта довольно неэффективна. Например, маленькая мощность двигателей и программное обеспечение ПК – это некоторые  факторы, которые понижают эффективность. Это устройство было создано для развлечения и улучшения навыков. Я думаю, что будет довольно трудно собрать нечто подобное, но я решил опубликовать статью. Мне хочется поделиться тем, что я сделал. Можете посмотреть видео, чтобы увидеть, как работает мой плоттер.

Концепция

Трудно представить, но в некоторых вузах вам всё равно придётся рисовать графики от руки (компьютер – это дело рук дьявола, конечно…). Это настолько меня раздражало, что я решил собрать машину для рисования графиков, которой я и буду пользоваться. Мой плоттер может вывести на бумагу любые чертежи формата HPGL.

Ещё я нуждался в особом виде программного обеспечения. Оно должно не только управлять устройством, но и иметь возможность разработки и сохранения графиков. Вот почему я решил написать своё приложение вместо использования существующего программного обеспечения ЧПУ.

Я использовал микроконтроллер ATMEG16 для управления устройством. Он получает данные через USB-RS232 преобразователь(FT232), подключенного к USB-порту компьютера. Данные передаются потоками, используя мой собственные протокол связи, который будет рассмотрен позже. Для Xи Yоси, я нашёл два шаговых двигателя от старых сканеров. Они имеют встроенный механизм, так что крутящий момент увеличивается без усложнения управления. Z ось представляет собой простой электромагнит (из старого принтера, я полагаю). Всё это добро питается блоком питания от принтера HP.

Необходимые запчасти и инструменты.

На проект я потратил примерно 25$ (я покупал всё в Польшу, цены могут отличаться в других странах).

Вот список:

• Контроллер: 7$
• 3 ползунка для Xи Yосей: 4$
• Резка оргстекла: 6$
• Кусок доски (основа плоттера): 5$
• Магнитная плёнка: 3$
• Мелкие детали (винты, гайки и тд.): 1$
• Кроме того у меня были некоторые детали от других устройств. Вот что я нашёл у себя:
• Биполярный шаговый двигатель (M42SP-7) – от старого Plustek сканера
• Однополярный шаговый двигатель (M35SP-7Т) - от старого Plustek сканера
• Электромагнит (TDS-F06A-03) – от лазерного принтера
• Двойной блок питания +16 В / +32 В (HP 0957-2094) – от старого принтера

Ещё вам понадобится:

• Паяльник
• Ножницы
• Наждачная бумага (120-150)
• Клеевой пистолет
• Немного клея (суперклей, клей для дерева, горячий клей)

Шаг  1: Проектирование и подготовка

Проект был смоделирован в Blender’e (это программа для 3D моделирования).

Зелёная “коробка” – питание. Желтая “коробка”- контроллер. Синяя “коробка”- ЖК-дисплей.

Детали янтарного цвета были изготовлены из ламината. Голубые детали – оргстекло.

Шаговые двигатели, электромагнит – детали тёмно-серого цвета.

Шаговые двигатели, электромагнит и концевые выключатели темно-серого цвета.

В PDFфайле вы найдёте чертежи деталей из оргстекла. Резка очень дешёвая даже в Польше. Нужно заказать детали из 3мм оргстекла.

Несколько слов о ползунках Xи Yоси - это просто рельсы для мебели.

Шаг 2: Пайка

Как я уже говорил, устройство контролируется ATmega16. Он контролирует шаговые двигатели и электромагнит. Он также отправляется данные на ЖК-дисплей.

Для связи с ПК, я использовал чип FT232RL (USB-UART преобразователь). Мною был использован свой собственный протокол связи. Это два TCMT1109 оптрона, которые используются для электрической изоляции ПК от контроллера. USB-UART преобразователь должен быть перепрограммирован с помощью FTProg(XML-файл прикреплён ниже).

Ещё есть 4-переключатели на плате. Один нужен для сброса процессора (это было полезно во время тестирования), но остальные были установлены для использования в будущем. Сейчас средний переключатель ("OK") используется для приема стартовый команду (я напишу об этом позже).

(#cheap-nice-and-weird-A4-graph-plotter-25-some-scra Специально для МозгоЧинов )