מדפסת - מדפסת מטריצות נקודה ענקית המבוססת על ארדואינו: 13 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

היי, ברוך הבא במדריך זה:) אני יצרן בן 18 בניקודם ברטניק. יצרתי הרבה דברים, רובוטים, מכשירים במהלך 4 שנות הייצור שלי. אבל הפרויקט הזה הוא כנראה הגדול ביותר בכל הנוגע לגודל. הוא גם מעוצב היטב לדעתי, כמובן שיש עדיין דברים שאפשר לשפר אבל מבחינתי זה מדהים. אני מאוד אוהב את הפרויקט הזה, בגלל איך שהוא עובד, ומה הוא יכול לייצר (אני אוהב את הפיקסל/נקודה הזאת כמו גרפיקה), אבל יש בפרויקט הזה הרבה יותר מאשר רק ה- Dotter. יש סיפור על איך שהצלחתי, איך עלה לי רעיון לזה ולמה הכישלון היה חלק גדול מהפרויקט הזה. האם אתה מוכן? אזהרה שאולי יש הרבה מה לקרוא במדריכים האלה, אבל אל תדאג הנה הסרטון עליו (אתה יכול למצוא אותו גם למעלה): קישור להתחלת הסרטון!

שלב 1: סיפור הכישלון: (ואיך בעצם הגעתי לרעיון לזה

אתה יכול לשאול מדוע סיפור הכישלון אם הפרויקט שלי עובד? כי בהתחלה לא היה דוטר. רציתי לעשות משהו קצת דומה אבל הרבה יותר מתוחכם - מדפסת תלת מימד. ההבדל הגדול ביותר בין מדפסת תלת מימד שרציתי לייצר כמעט לכל מדפסת תלת מימד אחרת היה שבמקום מנועי צעד רגילים nema17 היא תשתמש במנועי 28BYJ-48 זולים שתוכלו לקנות בכ -1 $ (כן דולר אחד עבור מנוע צעד).. כמובן שידעתי שהוא יהיה חלש ופחות מדויק ממנועי צעד סטנדרטיים (כשזה מגיע לדיוק זה לא כל כך פשוט, כי לרוב המנועים במדפסות תלת מימד יש 200 צעדים לכל סיבוב, ול- 28BYJ48 יש כ 2048 צעדים לכל המהפכה או אפילו יותר תלויה באופן השימוש בה, אך סביר יותר שמנועים אלה יאבדו צעדים והילוכים בתוכם אינם הטובים ביותר, כך שקשה לומר אם הם פחות או יותר מדויקים). אבל האמנתי שהם יעשו את זה. ובנקודה זו אתה יכול לומר חכה שיש כבר מדפסת תלת מימד שמשתמשת במנועים האלה, כן אני יודע שיש אפילו מעטים מהם למעשה. הראשונה ידועה כי היא Micro by M3D, מדפסת תלת מימד קטנה ויפה באמת (אני פשוט אוהב את העיצוב הפשוט הזה). יש גם ToyRep, Cherry וכנראה עוד הרבה דברים שאני לא יודע עליהם. אז מדפסת עם המנועים האלה כבר קיימת אבל מה שרציתי לעשות אחרת ודומה יותר לדרכי שלי היה קוד. רוב האנשים משתמשים בכמה תוכנות Firmware של קוד פתוח למדפסות תלת מימד, אך כפי שאולי אתה יודע אם ראית את פרויקט המזל טים שלי מבוסס Arduino, אני אוהב לעשות דברים מאפס וללמוד על ידי כך שרציתי ליצור קוד משלי למדפסת זו. כבר פיתחתי קריאה ופירוש של Gcode מכרטיס SD, סיבוב המנועים בהתאם לאלגוריתם הקווים של Gcode ו- Bresenham. חלק די גדול מהקוד לפרויקט הזה היה מוכן. אבל תוך כדי בדיקה שמתי לב שהמנועים האלה מתחממים מאוד, והם איטיים כל כך. אבל עדיין רציתי לעשות את זה אז עיצבתי עבורו מסגרת ב- Fusion360 (אתה יכול למצוא תמונה שלו למעלה). הנחה נוספת בפרויקט זה הייתה להשתמש בטרנזיסטורים במקום נהג מנוע צעד. מצאתי כמה יתרונות של טרנזיסטורים על פני נהגי צעדים:

1. הם יותר זולים
2. יותר קשה לשבור אותם, כבר שברתי כמה נהגי צעד תוך כדי בניית ביצה-נשלטת Arduino DIY מכיוון שכאשר תנתק מנוע מהנהג בזמן הריצה הוא כנראה יישבר
3. מנהלי ההתקנים פשוטים לשליטה, אתה יכול להשתמש בזה פחות סיכות, אבל רציתי להשתמש ב- Atmega32, יש לו מספיק סיכות לשימוש בטרנזיסטורים אז זה לא היה חשוב לי. (רציתי להשתמש ב- atmega32 בפרויקט מדפסת תלת מימד, לבסוף בדוטר אין צורך להשתמש בו אז אני משתמש רק ב- Arduino Uno).
4. האושר הרבה יותר גדול כאשר אתה יוצר בעצמך נהג צעד עם טרנזיסטורים מאשר פשוט לקנות אותו.
5. כשלמדתי כיצד הם עובדים על ידי ניסויים, השתמשתי בכמה טרנזיסטורים בפרויקטים הקודמים שלי, אך תרגול עושה מושלם והדרך הטובה ביותר ללמוד היא להתנסות. BTW זה לא מוזר שאנחנו לא יודעים איך ההמצאה הגדולה ביותר בעולם פועלת? אנו משתמשים בטרנזיסטורים כל יום, לכל אחד יש מיליונים מהם בכיס, ורוב האנשים לא יודעים איך עובד טרנזיסטור אחד:)

במהלך הזמן הזה קיבלתי 2 מדפסות תלת מימד חדשות ותוך כדי הדפסה עליהן פשוט הגברתי את מהירות ההדפסה כל הזמן כדי להדפיס כמה שיותר מהר. התחלתי להבין שמדפסת תלת מימד עם מנועי 28BYJ-48 תהיה איטית וכנראה שזה לא הרעיון הטוב ביותר. אולי הייתי צריך להבין את זה קודם לכן, אבל הייתי כל כך מרוכז בקוד של הפרויקט הזה ולמדתי איך בדיוק עובדות מדפסות תלת מימד, עד שלא הצלחתי לראות את זה איכשהו. בזכות דברים שלמדתי על ידי בניית הדבר הזה אני לא מתחרט על הזמן שהושקע בפרויקט הזה.

ויתור זו לא אופציה בשבילי, ויש לי 5 צעדים מונחים אז התחלתי לחשוב מה אני יכול לעשות עם החלקים האלה. בזמן שקברתי בדברים ישנים בארון הבגדים שלי מצאתי את הציור שלי מבית הספר היסודי שנעשה בטכניקת ציור נקודות הנקראת גם נקודה (אתה יכול לראות את הציור שלי למעלה). זה לא יצירת אמנות, זה אפילו לא טוב:) אבל אהבתי את הרעיון הזה ליצור תמונה מתוך נקודות. והנה חשבתי על משהו ששמעתי עליו קודם, מדפסת מטריצות נקודה, בפולין אפשר למצוא סוג זה של מדפסות בכל מרפאה שהם משמיעים צליל חזק ומוזר: D. זה היה די ברור לי שחייב להיות מישהו שעשה משהו כזה, וצדקתי שרובסון קוטו כבר הכין מדפסת מטריקס של Arduino, אבל כדי לעשות את זה אתה צריך למצוא רכיבים מושלמים שיכולים להיות קשים, אבל אנחנו יש 2018 והדפסה תלת מימדית הופכת יותר ויותר פופולרית, אז למה לא ליצור גרסה מודפסת תלת מימד קלה לשכפול, אבל היא עדיין תהיה דומה. אז החלטתי לעשות את זה גדול, או אפילו ענק! כדי שהוא יוכל להדפיס על נייר גדול שכולם יכולים לקנות - גליל נייר מאיקאה:) מידותיו: 45 ס מ על 30 מ '. מושלם!

כמה שעות עיצוב והפרויקט שלי היה מוכן להדפסה, אורכו 60 ס מ כל כך גדול להדפסה במדפסת רגילה, אז אני מחלק אותו לחתיכות קטנות יותר שבזכות מחברים מיוחדים יהיה קל להתחבר. בנוסף יש לנו עגלה לעט סימון, כמה גלגלות לחגורת GT2, גלגלי גומי להחזיק את הנייר (מודפס גם בתלת מימד עם נימה TPU). אך מכיוון שלא תמיד נרצה להדפיס על נייר כה גדול, הכנתי את אחד ממנועי ציר ה- Y לניידים כך שתוכל להתאים אותו בקלות לגודל הנייר. ישנם שני מנועים על ציר Y ואחד על ציר ה- X, כדי להזיז עט למעלה ולמטה אני משתמש במיקרו סרוו. תוכל למצוא קישורים לדגמים והכל בשלבים הבאים.

אחר כך עיצבתי PCB כמו תמיד, אבל הפעם במקום להכין אותו בבית החלטתי להזמין אותו אצל יצרן מקצועי, כדי שיהיה מושלם, קל יותר להלחם וסתם כדי לחסוך קצת זמן, שמעתי הרבה דעות טובות על PCBway אז החלטתי ללכת עם זה. גיליתי שיש להם תוכנית מלגות שבזכותה תוכל להכין את הלוחות שלך בחינם, אני מעלה את הפרויקט שלי לאתר שלהם ומקבלים אותו! תודה רבה PCBway על שהפכת את הפרויקט הזה לוחות:) לוחות היו מושלמים, אבל במקום לשים מיקרו -בקר על הלוח הזה החלטתי להכין מגן ארדואינו כך שאוכל פשוט להשתמש בו, הוא גם פשוט יותר להלחמה בגלל זה.

קוד הנקודה כתוב בארדואינו ולשליחת הפקודות מהמחשב לדוטר השתמשתי בעיבוד.

זה כנראה כל הסיפור של איך הפרויקט הזה מתפתח, ואיך שהוא נראה עכשיו, כל הכבוד אם הגעת לשם:)

אל תדאג עכשיו זה יהיה קל יותר, רק בנה הוראות!

אני מקווה שתיהנו מהסיפור הזה של פרויקט The Dotter, אם כן אל תשכחו לתת לו לב.

*בדפים למעלה אתה יכול לראות עגלה X עם 2 עטים, זה היה העיצוב הראשון שלי, אבל החלטתי לעבור לגרסה קטנה יותר עם עט אחד כדי להפוך אותו לקל יותר. אבל גרסה עם 2 עטים יכולה להיות מעניינת כיוון שתוכל ליצור נקודות בצבעים שונים, יש אפילו מקום לסרוו השני במחשב הלוח אז זה מה שצריך לקחת בחשבון עבור dotter V2:)

שלב 2: מה נצטרך?

מה נצטרך לפרויקט הזה, זו שאלה מצוינת! להלן רשימת הכל עם קישורים במידת האפשר:

1. חלקים מודפסים בתלת מימד (קישורים לדגמים בשלב הבא)
2. Arduino GearBest | BangGood
3. מנועי צעד 28BYJ48 (3 מהם) GearBest | BangGood
4. מנוע סרוו מיקרו GearBest | BangGood
5. חגורת GT2 (כ -1.5 מטר) GearBest | BangGood
6. כבלים GearBest | BangGood
7. Bearing GearBest | BangGood
8. שני מוטות אלומיניום באורך כ- 60 ס"מ כל אחד

9. להכנת PCB:

   1. PCB ברור (אתה יכול להזמין, להכין אותם בעצמך או לקנות אותו ממני, יש לי כמה לוחות מונחים מסביב לך יכול לקנות אותם כאן:
   2. טרנזיסטורים BC639 או דומה (8 מתוכם) GearBest | BangGood
   3. דיודת מיישר (8 מתוכם) GearBest | BangGood
   4. LED ירוק ואדום GearBest | BangGood
   5. חלק מהכותרות מנותקות GearBest | BangGood
   6. ערכת כותרת ערימה Arduino GearBest | BangGood
   7. כמה נגדים GearBest | BangGood

כנראה שהדבר הכי קשה להשיג עבורך הם חלקים מודפסים בתלת מימד, שאל את החברים שלך, בבית הספר או בספרייה, אולי יש להם מדפסת תלת מימד. אם אתה רוצה לקנות אחד, אני יכול להמליץ לך על CR10 (קישור לקנייה), CR10 מיני (קישור לקנייה) או ענת A8 (קישור לקנייה).

שלב 3: כמה שיותר גדול, כמה שיותר פשוט (דגמי תלת מימד)

כפי שאמרתי שחלק גדול מהפרויקט הזה הוא הגודל, רציתי להפוך אותו לגדול והייתי פשוט בו זמנית. כדי לעשות את זה ככה אני מבלה הרבה זמן ב- Fusion360, למרבה המזל התוכנית הזו ידידותית למשתמש להפליא ואני אוהב להשתמש בה אז זה לא היה עניין גדול בשבילי. כדי להתאים לרוב מדפסות התלת מימד חילקתי את המסגרת הראשית ל -4 חלקים הניתנים לחיבור בקלות הודות למחברים מיוחדים.

גלגלות לחגורות GT2 תוכננו עם הכלי הזה (זה מגניב, בדוק את זה):

הוספתי את קבצי ה- DXF של 2 הגלגלות האלה רק לעיונך אין צורך בהם כדי לבצע את הפרויקט הזה.

אף אחד מהדגמים הללו אינו זקוק לתמיכות, לגלגלות יש תומכים מובנים, מכיוון שלא יהיה ניתן להסיר תומכים מבפנים של הגלגלת. הדגמים האלה די קלים להדפסה, אבל זה לוקח קצת זמן, כי הם די גדולים.

יש להדפיס גלגלים שיניעו את הנייר בעזרת נימה גמישה בכדי לעשות זאת טוב יותר. הכנתי חישוק לגלגל הזה שצריך להדפיס עם PLA ועל הגלגל הזה אתה יכול לשים גלגל גומי.

שלב 4: הרכבה

זהו צעד קל אך גם נעים מאוד. כל שעליך לעשות הוא לחבר את כל החלקים המודפסים בתלת מימד יחד, לשים מנועים וסרוו במקום. בסופו של דבר אתה צריך לשים מוטות אלומיניום במסגרת המודפסת בתלת מימד ועליה עגלה.

הדפסתי בורג בחלקו האחורי של מחזיק מנוע Y הניתן לזזה בכדי להחזיק אותו במקומו אך מסתבר שתחתית המסגרת רכה מדי והיא מתכופפת כאשר אתה מהדק את הבורג. אז במקום הבורג הזה אני משתמש בגומייה כדי להחזיק את החלק הזה במקומו. זו לא הדרך הכי מקצועית לעשות את זה אבל לפחות זה יעבוד:)

אתה יכול לראות את גודל העט שהשתמשתי בו לפרויקט הזה (או שאולי הוא יותר דומה לסמן). עליך להשתמש באותו גודל או קרוב ככל שתוכל, כדי לגרום לזה לעבוד בצורה מושלמת עם עגלה X. אתה גם צריך להרכיב צווארון על העט כדי לתת לסרוו להזיז אותו למעלה ולמטה, אתה יכול לתקן אותו על ידי הידוק בורג בצד.

אין הרבה מה להסביר, אז רק תסתכל על התמונות למעלה ואם אתה צריך לדעת עוד משהו השאירו תגובה למטה!

שלב 5: סכמטי אלקטרוני

למעלה אתה יכול למצוא סכמטי אלקטרוני לפרויקט זה אם אתה רוצה לקנות PCB או לעשות אותו אתה לא צריך לדאוג לגבי סכמטי, אם אתה רוצה לחבר אותו על לוח הלוח אתה יכול להשתמש בסכימה זו כדי לעשות זאת. לבשתי אותך שזה יהיה די מבולגן בלוח הלחם הזה, יש הרבה חיבורים ורכיבים קטנים, כך שאם אתה יכול, שימוש במחשב PCB הוא אפשרות טובה בהרבה. אם יש לך בעיות עם PCB, או שהפרויקט שלך אינו פועל, תוכל לפתור בעיות בעזרת סכמטי זה. תוכל למצוא קובץ. SCH בשלב הבא.

שלב 6: PCB כמקצוען

זה כנראה החלק הטוב ביותר בפרויקט הזה בשבילי. הכנתי הרבה PCB בבית, אך מעולם לא ניסיתי להזמין אותו אצל יצרן מקצועי. זו הייתה החלטה מצוינת, זה חוסך הרבה זמן, והלוחות האלה פשוט הרבה יותר טובים, יש להם מסכת הלחמה, הם קלים יותר להלחם, נראים טוב יותר ואם אתה רוצה לעשות משהו שאתה רוצה למכור אין מצב שאתה יעשה PCB בבית כך שאני צעד אחד קרוב יותר ליצירת משהו שאוכל לייצר בעתיד, לפחות אני יודע איך להכין ולהזמין מחשבים אישיים. אתה יכול ליהנות מתמונות יפות של לוחות אלה למעלה, והנה קישור ל- PCBWay.com

יש לי כמה לוחות חילוף אז אם אתה רוצה לקנות אותם ממני אתה יכול לקנות אותם ב- tindie:

שלב 7: הלחמה, חיבור …

יש לנו לוח PCB נהדר אבל כדי להפעיל אותו עלינו להלחים עליו רכיבים. אל תדאג זה קל מאוד! השתמשתי רק ברכיבי THT כך שאין הלחמה סופר מדויקת. הרכיבים גדולים וקלים להלחמה. קל לקנות אותם בכל חנות אלקטרונית. מכיוון שה- PCB הזה הוא רק מגן שאינך צריך להלחם מיקרו -בקר, פשוט נחבר את המגן ללוח ה- Arduino.

במקרה שאתה לא רוצה לעשות PCB, אתה יכול למצוא סכמטי למעלה עם כל החיבורים. אני לא ממליץ לחבר את זה על לוח הלחם, זה ייראה ממש מבולגן, יש הרבה כבלים. PCB היא דרך מקצועית ובטוחה הרבה יותר לעשות זאת. אבל אם אין לך אפשרות אחרת, עדיף להתחבר על קרש הלחם מאשר לא להתחבר כלל.

כאשר כל הרכיבים מולחמים על ה- PCB אנו יכולים לחבר אליו מנועים וסרוו. ונעבור לשלב הבא! אבל לפני כן, עצור לשנייה והסתכל על ה- PCB היפה הזה עם כל הרכיבים עליו, אני פשוט אוהב איך המעגלים האלקטרוניים האלה נראים! אוקיי, בואו נמשיך:)

שלב 8: קוד ארדואינו

כשהמגן מוכן, הכל מחובר ומורכב נוכל להעלות קוד ל- Arduino. אינך צריך לחבר מגן ל- Arduino בשלב זה. אתה יכול למצוא את התוכנית בקובץ המצורף להלן. להלן הסבר מהיר לאופן הפעולה:

הוא מקבל את הנתונים מהצג הטורי (קוד עיבוד) ובכל פעם שיש 1 הוא יוצר נקודה כשיש 0 הוא לא. לאחר שכל נתונים התקבלו הם נעים למספר שלבים. כאשר מתקבל אות קו חדש הוא חוזר למיקום ההתחלה שלו, הזז את הנייר בציר Y וצור קו חדש. זוהי תוכנית פשוטה מאוד, אם אתה לא מבין איך זה עובד, אל תדאג פשוט תעלה אותו לארדואינו שלך וזה יעבוד!

שלב 9: עיבוד קוד

קוד עיבוד קורא את התמונה ושולח את הנתונים ל- Arduino. התמונה חייבת להיות בגודל מסוים כדי להעלות אותה על הנייר. מבחינתי גודל מקסימלי לנייר A4 הוא בערך 80 נקודות x 50 נקודות אם תשנה את הצעדים לכל סיבוב תקבל יותר נקודות לשורה אך גם זמן הדפסה גדול בהרבה. אין הרבה כפתורים בתוכנית הזו, לא רציתי להפוך אותה ליפה, היא פשוט עובדת. אם אתה רוצה לשפר אותו, אל תהסס לעשות זאת!

שלב 10: בהתחלה הייתה נקודה

מבחן אחרון של הדוטר!

נקודה נקודה נקודה…..

עשרות נקודות מאוחר יותר משהו השתבש! מה בדיוק? נראה כי ארדואינו איפס את עצמו ושכח את מספר השלבים שלו. זה התחיל טוב מאוד אבל בשלב מסוים יש לנו בעיה. מה יכול להיות רע? יומיים לאחר ניפוי באגים מצאתי לזה פתרון. זה היה די פשוט וברור אבל לא חשבתי על זה בהתחלה. מה זה? נדע בשלב הבא.

שלב 11: כישלון אינו אופציה, הוא חלק מתהליך

אני שונא לוותר, אז אני אף פעם לא עושה את זה. התחלתי לחפש פתרון לבעיה שלי. בזמן ניתוק כבל מהארדואינו בזמן האחרון בלילה הרגשתי שהוא ממש חם. ואז הבנתי מה הבעיה. מכיוון שאני משאיר את מנועי ציר Y מופעלים (על הסליל של המנועים האלה) מייצב לינארי בארדואינו שלי מתחמם מאוד בגלל זרם קבוע די גדול. מה הפתרון לזה? פשוט כבה את הסלילים האלה בזמן שאנחנו לא צריכים אותם. פתרון פשוט במיוחד לבעיה זו, זה נהדר ואני חוזר לדרך לסיים את הפרויקט הזה!

שלב 12: ניצחון

האם זה הניצחון? הפרויקט שלי עובד, סוף סוף! לקח לי הרבה זמן אבל סוף סוף הפרויקט שלי מוכן, הוא עובד בדיוק כמו שרציתי שהוא יעבוד. עכשיו אני מרגיש אושר טהור בגלל סיום הפרויקט הזה! אתה יכול לראות כמה מהתמונות שהדפסתי עליה! יש עוד הרבה מה להדפיס אז עקוב אחרי כמה עדכונים מזה.

שלב 13: הסוף או ההתחלה?

זה הסוף של הוראת הבנייה אבל לא הסוף של הפרויקט הזה! זה קוד פתוח, כל מה ששיתפתי כאן אתה יכול להשתמש בו כדי לבנות את הדבר הזה, אם תוסיף שדרוגים אתה מוזמן לשתף אותם אבל זכור לשים קישור למדריך זה גם הודע לי ששפרת את הפרויקט שלי:) זה יהיה מגניב אם מישהו יעשה את זה. אולי מתישהו אם אמצא זמן לכך אשפר אותו ואפרסם Dotter V2 אבל כרגע אני לא בטוח.

אל תשכח לעקוב אחריי במדריכים אם אתה רוצה להיות מעודכן בפרויקטים שלי, אתה יכול גם להירשם לערוץ היוטיוב שלי כי אני מפרסם כאן כמה סרטונים מגניבים על יצירה ולא רק:

goo.gl/x6Y32E

והנה חשבונות המדיה החברתית שלי:

פייסבוק:

אינסטגרם:

טוויטר:

תודה רבה על הקריאה, אני מקווה שיהיה לך יום נפלא!

עשייה שמחה!

נ.ב.

אם אתה באמת אוהב את הפרויקט שלי אנא הצביע עבורו בתחרויות: ד

סגנית אלתגר האפילוג 9

פרס שני בתחרות ארדואינו 2017