構(gòu)建低成本Arduino Mini CNC繪圖儀

描述

在這個(gè)項(xiàng)目中，我將向您展示如何輕松構(gòu)建自己的低成本 Arduino Mini CNC 繪圖儀！

對(duì)于 X 和 Y 軸，我們將使用來(lái)自兩個(gè) dvd/cd rom 的步進(jìn)電機(jī)和導(dǎo)軌！打印區(qū)域最大為 4x4cm。

因?yàn)樗m用于串行通信，您還可以使用藍(lán)牙模塊（如 HC-06）通過(guò)計(jì)算機(jī)藍(lán)牙連接無(wú)線打印您的東西！

我已經(jīng)使用了這個(gè)站點(diǎn)的代碼，所以我需要感謝 Makerblog.at 與我們分享這個(gè)。

不要害怕構(gòu)建它，非常容易！本教程也是為初學(xué)者制作的！

讓我們開(kāi)始吧！

第 1 步：您將需要什么

對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，您將需要：

初學(xué)者零件清單：

• 阿杜諾

• 面包板

• 2x L293D IC 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

• 迷你伺服電機(jī)

• 2 個(gè) DVD/CD 驅(qū)動(dòng)器

'pro' 的零件清單：

• ATmega328p（帶有 Arduino 引導(dǎo)加載程序）*

• 28針DIP IC插座

• 16MHz晶體振蕩器

• 2x 22pF 和 1x 100nF 電容器

• 10K電阻

• USB 轉(zhuǎn)串口適配器**

• 2x L293D IC

• 迷你伺服電機(jī)

• 2 個(gè) DVD/CD 驅(qū)動(dòng)器

• 原型PCB電路板條板

• 4x 2pins 螺絲端子連接器（或 2x 4pins 螺絲端子連接器）***

*您還需要一個(gè) Arduino UNO 板來(lái)對(duì) ATmega328 微型處理器進(jìn)行編程

**USB 轉(zhuǎn)串口適配器將允許電路通過(guò) USB 電纜與計(jì)算機(jī)通信，就像 Arduino uno 一樣。

***為什么要使用螺絲端子連接器？因?yàn)樵谡业秸_的工作組合之前，您不想焊接和拆焊步進(jìn)電機(jī)的電纜。

工具（僅適用于“專業(yè)”零件清單）：

• 螺絲刀

• 烙鐵

• 焊接

• 切割工具（例如 Dremel）（可選用于切割塑料零件）

• 膠水

第 2 步：拆卸 DVD/CD 驅(qū)動(dòng)器

開(kāi)始建造這臺(tái)數(shù)控機(jī)床的第一步是拆卸兩個(gè) dvd/cd 驅(qū)動(dòng)器并取下步進(jìn)電機(jī)。使用螺絲刀將它們打開(kāi)并從導(dǎo)軌上取下它們。

下一步是為這臺(tái) CNC 機(jī)床選擇我們的基地。我使用了剩余的 dvd '垃圾' 材料中的一個(gè)表面。

最后，我們需要找到一些東西將其中一個(gè)步進(jìn)導(dǎo)軌垂直連接到我們的結(jié)構(gòu)上。（您將在下一步中理解我的意思）觀看上圖。

第 3 步：X 和 Y 軸

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在上面的第一張圖片中，您將看到我們 CNC 機(jī)床的 Y 軸。把它貼在你的表面上，在這部分你需要一些螺絲和螺母。

在第二張圖片中，您將看到 X 和 Y 軸。X 軸連接到我從剩余的“垃圾”材料中取出的兩個(gè)塑料部件上。我剪了它以適應(yīng)結(jié)構(gòu)。

這是一個(gè)簡(jiǎn)單的程序。只需確保將 Y 軸直接放置在 CNC 底座上，并將 X 軸垂直放置在此（90 度）。

第 4 步：Z 軸

這是我們建設(shè)中最困難的部分。

你需要一些東西將它連接到 X 軸，一個(gè)平面上。在該表面上，您將連接伺服電機(jī)（Z 軸）和筆座。筆（或鉛筆）必須能夠在伺服電機(jī)的幫助下上下移動(dòng)。

觀看上面的圖片，了解你需要做什么來(lái)獲得 Z 軸。

小費(fèi)！動(dòng)用你的想象力 ;）

第五步：紙基

現(xiàn)在您必須在 Y 軸上附加一個(gè)木頭（或塑料）表面（5x5cm 就可以了）。

在此您將放置紙張以打印您的文本或圖像！

請(qǐng)記住，打印區(qū)域?yàn)?4x4cm。

第 6 步：電路

現(xiàn)在我們已經(jīng)準(zhǔn)備好收縮，是時(shí)候構(gòu)建電路并測(cè)試步進(jìn)電機(jī)（X 和 Y 軸）了。

用面包板電路原理圖觀看上面的圖像。

步進(jìn)電機(jī)接線是需要耐心的。在下一步中，您將找到 x 和 y 軸的“測(cè)試”代碼。如果您的步進(jìn)器無(wú)法正常工作，您必須通過(guò)更改它們與 L293D IC 之間的電纜來(lái)找到正確的工作組合。

在我的 cnc 上，X 軸電機(jī)連接是：L293 A：引腳 1 和 3 和 B：2 和 4，但在 Y 軸電機(jī)連接是 A：1 和 2 和 B：3 和 4。

第 7 步：測(cè)試 X 和 Y 軸運(yùn)動(dòng)

這是使用 codebender 嵌入的 X 和 Y 軸測(cè)試代碼！

對(duì)于 X 軸：

對(duì)于 Y 軸：

如果您在此處看到任何動(dòng)作，則表示步進(jìn)電機(jī)接線正確！

不行的話換線試試。。。

第 8 步：上傳 CNC 代碼

這是使用 codebender 嵌入的主要 CNC 代碼！

在這部分你會(huì)看到你的筆上升了。如果沒(méi)有，請(qǐng)更改控制伺服電機(jī)的 penUp 和 penDown 變量。

按下“在 Arduino 上運(yùn)行”按鈕并從瀏覽器對(duì)您的電路板進(jìn)行編程！

第 9 步：GCTRL 程序

現(xiàn)在我們準(zhǔn)備打印我們的第一張圖像！為此，我們將使用 gctrl.pde 處理程序。該程序?qū)ⅰ癵code”圖像發(fā)送到 cnc 繪圖儀。

什么是gcode？

Gcode 是一個(gè)帶有 X、Y 和 Z 坐標(biāo)的文件。此文件的標(biāo)題設(shè)置為：

• M300 S30.00（伺服下降）G1 X10.00 Y10.00 F2500.00

• G1 X20.00 Y10.00 F2500.00

• M300 S50.00 (伺服升起)

從這里下載處理，現(xiàn)在下載并打開(kāi) GCTRL.pde 應(yīng)用程序。

單擊“播放”圖標(biāo)/按鈕啟動(dòng)程序。

更新！您可以使用 gctrl.exe，在“gctrl exe for windows.zip”文件中查找文件。

~看上圖~

現(xiàn)在按“p”并選擇您的 Arduino 串行端口。

按“g”并選擇“drawing.gcode”文件

（如果出現(xiàn)問(wèn)題，請(qǐng)按“x”停止繪圖儀）

第 10 步：制作自己的 gcode 文件！

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顯示所有項(xiàng)目

要制作與這臺(tái) cnc 機(jī)器兼容的 gcode 文件，您必須使用 Inkscape。

Inkscape 是專業(yè)品質(zhì)的矢量圖形軟件，可在 Windows、Mac OS X 和 Linux 上運(yùn)行。全世界的設(shè)計(jì)專業(yè)人士和愛(ài)好者都使用它來(lái)創(chuàng)建各種各樣的圖形，例如插圖、圖標(biāo)、徽標(biāo)、圖表、地圖和網(wǎng)絡(luò)圖形。Inkscape 使用 W3C 開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn) SVG（可縮放矢量圖形）作為其原生格式，并且是免費(fèi)的開(kāi)源軟件。

從這里下載并安裝 Inkscape （重要：下載 0.48.5 版本）

現(xiàn)在您需要安裝一個(gè)附加組件，可以將圖像導(dǎo)出到 gcode 文件。可以在此處找到此附加組件以及安裝說(shuō)明。

設(shè)置 Inkscape 以供首次使用

打開(kāi) Inkscape，轉(zhuǎn)到文件菜單并單擊“文檔屬性”。請(qǐng)參閱上面的第一張圖片并進(jìn)行更改，確保首先更改為“cm”。現(xiàn)在關(guān)閉這個(gè)窗口。

我們將使用 4 到 8 厘米范圍內(nèi)的區(qū)域。請(qǐng)參見(jiàn)上面的第二張圖片。

如何打印文本

放置文本，將字體更改為 Times New Roman，將大小更改為 22?，F(xiàn)在單擊光標(biāo)圖標(biāo)并將文本居中，如上面的第三張圖片。從菜單中選擇路徑和“對(duì)象到路徑”。

如何打印圖像

這比文字更難。圖像必須具有透明背景。在 Inkscape 中拖放 arduino 徽標(biāo)圖像（從文件中下載）。單擊確定進(jìn)入下一個(gè)窗口。現(xiàn)在您必須重新調(diào)整圖像大小以適合我們的打印區(qū)域，請(qǐng)參見(jiàn)上面的第四張圖像。單擊菜單中的路徑和“跟蹤位圖”。

如上圖 5 所示進(jìn)行更改。單擊確定并關(guān)閉窗口。現(xiàn)在，移動(dòng)灰度圖像，并刪除它后面的顏色之一。再次將灰色圖像移動(dòng)到正確的位置，然后從路徑菜單中單擊“對(duì)象到路徑”。上面的第 6 張圖像顯示了如何刪除圖像輪廓。

導(dǎo)出為 gcode

最后，進(jìn)入文件菜單，點(diǎn)擊另存為并選擇.gcode。在下一個(gè)窗口中單擊確定。而已！準(zhǔn)備好出發(fā)！使用 gctrl.pde 應(yīng)用程序在您的新 Arduino CNC 繪圖儀上打印 gcode 文件！

我將在接下來(lái)的幾天制作一個(gè)關(guān)于這個(gè)過(guò)程的視頻，因?yàn)樗悬c(diǎn)復(fù)雜。我花了很多時(shí)間來(lái)理解它是如何工作的......

第11步：干得好！

您已成功完成本教程，并且您的辦公桌上有自己的 CNC 繪圖儀！

我想看看你們 CNC 的照片。

我希望你喜歡這個(gè)，在評(píng)論中讓我知道。