Arduino Zen Garden CNC茶幾

描述

我是馬克爾。晚上，我和家人坐在電視機前，拿著鼴鼠皮，或者我的另一個項目記事本和草圖創(chuàng)意。我的許多談話都是“如果_______會不會很酷”的種類。我的許多想法從未離開我的項目頁面。這個做到了。我認(rèn)為這太棒了。這是一個封閉的禪宗花園，建在茶幾上。該運動的靈感來自 CNC 或 3D 打印機，實際上開始使用坡道 1.4（3D 打印機 Arduino shield），直到我想到了一種更簡單的方法來構(gòu)建它。

我希望最終產(chǎn)品代表和平。我想把一些禪宗帶到我的客廳。我想我做到了。

我構(gòu)建的許多東西并不漂亮，只是它的樣子。在建造這個的過程中，我從來沒有向我的妻子解釋我到底在建造什么。只是它會是足夠好看的家具，可以在我們家中使用。把它放在上下文中，你應(yīng)該知道我和我的妻子分享一切。她是我最好的朋友。但在這個項目中，我只是向她保證，最終的結(jié)果將是她會為在她的客廳里擁有的東西而感到自豪。她知道這是一張茶幾，但僅此而已。所以我加倍努力讓這張茶幾看起來非常適合她。

我已經(jīng)制造了 3D 打印機。我也做過一些簡單的家具（書架、長凳等），但我從來沒有做過任何將科技融入家具的東西。所以我真的認(rèn)為這將是一個有趣的項目。

大約六個月前，我對這張桌子有了最初的想法。桌子和桌子比賽（以及所有那些漂亮的黑色和黃色工具作為獎品）激發(fā)了我開始這個項目的靈感。

第 1 步：設(shè)計和構(gòu)思

?

?

我想建一個茶幾，可以單獨坐下或放在沙發(fā)旁邊，也許上面放一盞燈。我希望它比任何東西都更“藝術(shù)”，將技術(shù)注入木材。我總是看到有木耙的巖石花園，我一直認(rèn)為它們很安靜。這就是我在這個建筑中所追求的，和平的科技注入藝術(shù)。

為了做到這一點，我考慮過使用類似于沒有 z 軸的 3D 打印機的龍門架。通過這種方式，我可以使用磁鐵通過某種介質(zhì)（可能是沙子）驅(qū)動滾珠軸承。我還考慮過對其進行編程以“打印”圖片或自行設(shè)計。

我想我將使用 Arduino 和 2 個步進電機驅(qū)動器和一些相當(dāng)簡單的代碼。我沒有在代碼中編程設(shè)置空間，而是簡單地在兩個軸的最小值和最大值上安裝了一個末端擋塊，因此 0,0 觸發(fā)電機停止，以及 XXX,XXX 最大值觸發(fā)電機停止。這將使編程更容易。

第 2 步：所需的零件和材料

?

?

?

?

?

1 / 3

?

好的，這是我使用的部件的列表。這并不意味著你必須使用相同的部件，我只是想讓你大致了解我用來制作這個的部件。

• 木頭。我基本上去了我??的木箱，找到了一些我從樹屋打撈出來的 4x4，還有一些我妻子買來做窗戶裝飾的精選松樹（答應(yīng)她我會買更多）。我把能找到的所有大木塊都撿起來帶到我的店里。我還使用了幾年前從 menards 購買的 1/4 樺木膠合板用于不同的項目。

• 1/8 MDF 我在頂部和底部之間使用了它，只是為了給頂部提供一些膠水。回想起來，我可能會跳過它，如果我再做一次，我會的。

• 2020鋁擠壓。我用它來建造龍門架。

• 2 個步進電機12.99 美元，用于兩個運動軸。

• 用于龍門運動的Arduino UNO 。

• 用于控制運動的Arduino UNO 操縱桿模塊。

• 8mm直線運動光桿 x 4

• 8mm 直線軸導(dǎo)軌安裝 x 8

• 3d 打印機零件我過去制造了許多 3d 打印機，并且手頭有很多這些零件。我最終使用了傳送帶、光滑桿、光滑桿軸承和其他雜項 3d 打印機類型的零件。

• Kreg 口袋孔夾具這不是絕對需要的，但它可以讓建造任何類型的家具變得如此容易。在這個項目中，我在頂部使用它并將頂部連接到底座上。

• 1/4 英寸平板玻璃 --- 當(dāng)?shù)夭ＡШ陀推岬?-- 請注意，這不是安全玻璃，如果破碎會產(chǎn)生危險的鋒利碎片，但對于這個項目，我想要強度和厚度。

• 白色 LED 燈條和射頻遙控器

• LM317 電壓轉(zhuǎn)換器

• A4988 步進電機驅(qū)動器 x 2

• 220mf 16v電容×2

• 12伏5安電源

• 3/4英寸滾珠軸承

• 25磅白色玩沙

• 2袋光滑的河石

• 釹圓形底座磁鐵

• 原型面包板

• Permaboard 焊接面包板

• 幾個塑料導(dǎo)管 2 孔帶或?qū)堥T固定到活板門的其他方式。

第 3 步：組裝龍門架

?

?

?

?

?

1 / 8

?

我從一些粗略的圖紙開始建造龍門架。這可能不是構(gòu)建它的最有效方法。這就是我這樣做的方式，請記住，我試圖使用其他構(gòu)建等剩余的部分。我從另一個版本中留下了一些 20/20 的鋁擠壓件，因此我將其用于龍門架的框架。我設(shè)計并 3D 打印了角支架，并在此處包含了這些文件。

我還包括了 x 軸和 y 軸的激光切割部件。仔細研究圖片，看看我是如何組裝馬車和單獨的軸的。我組裝托架的方式可能不是最好的方式，因為有許多不同的方式來構(gòu)建龍門架，但我已經(jīng)將這種方法與其他幾個構(gòu)建一起使用，它似乎工作正常且可靠性良好。

第 4 步：組裝電路

?

?

?

?

?

1 / 5

?

我做的第一件事是在原型面包板上組裝電路，當(dāng)我確定一切都按照我想要的方式工作時，我將它轉(zhuǎn)移到焊盤上。我已經(jīng)包含了上面的fritzing圖來幫助組裝。

第 5 步：代碼

我們?yōu)榇司帉懙拇a非常簡單。我在 x 軸和 y 軸的最小值和最大值上都設(shè)置了終點，因此代碼中沒有任何內(nèi)容可以確定龍門架的大小。因為代碼中沒有設(shè)置大小，所以你的設(shè)計比我的小還是大都沒有關(guān)系。無需在代碼中進行任何調(diào)整。代碼在此處以 .TXT 格式和 .INO 格式提供，因此您可以下載它。

第 6 步：測試運動

安裝代碼后，我對其進行了徹底的測試。我希望對角線移動水平，然后垂直，然后水平，類似于蝕刻草圖。它似乎運作良好。所以現(xiàn)在我要把所有的連接都焊接到 Arduino 上，讓它永久化，然后看看如何把它安裝到桌子上。

第 7 步：實際表格部分

所以我開始嘗試決定如何構(gòu)建我腦海中的東西。我在想的是一種兩層盒子，其底部的機制隱藏在視圖之外。它將由隱藏在壁架下的操縱桿控制。除此之外，我真的不知道我將如何去做。

在搜索了木樁之后，我找到了我從另一個項目中打撈出來的 4x4，我發(fā)現(xiàn)了一些精選的松木，總體上相當(dāng)不錯。所以在向老板保證我會更換我要拿的東西后，我把木材帶到商店開始建造。

第 8 步：構(gòu)建雙層盒子

?

?

?

1 / 6

?

在測量和切割 1/4 英寸膠合板后，我想嘗試一種新的方法，在膠水放置時將其固定在一起。我用熱膠將紙板粘在角落里。這種方法似乎很有效，因為它將盒子固定在一起的時間足夠長，可以采取其他措施將其固定在一起。在建立了頂部和底部的分區(qū)并確保它是水平的之后，我固定了一個鋼琴鉸鏈，以便支撐龍門架的桌子底部可以脫落以進行維護。

第9步：制作桌腿

?

?

?

?

?

1 / 2

?

對于桌腿，我想重復(fù)使用我從一個曾經(jīng)在我孩子玩具房里的游戲屋里拉出來的松木 4x4。首先，我確保 4x4 沒有螺絲和釘子/訂書釘。我測量并將 4x4 切成 4 個 25 英寸的部分。然后我繼續(xù)將 4 條腿穿過平底鍋多次，以去除油漆并清理干凈。

經(jīng)過平原幾次后，我用直尺和夾子制作了一個臨時夾具，這樣我就可以使用像臺鋸一樣的技能鋸。它效果很好，給我留下了 4 條清潔光滑的 L 形腿，非常適合我的目的。

第 10 步：安裝側(cè)面

?

?

腿連接好后，我從側(cè)面開始。隨后進行了大量仔細的測量。您希望盡可能靠近，以便盡可能少地存在差距。我將這些部件粘在適當(dāng)?shù)奈恢?，并從雙層盒子的底部將一些螺絲擰入它們。

第11步：沙沙和沙子更多

?

?

?

?

?

1 / 2

?

在構(gòu)建任何形式的東西時，我建議無償打磨，從更粗的（如 80-120 粒度）砂紙開始，然后再使用更細的（< 200 粒度）砂紙。當(dāng)項目完成時，您花在打磨任何缺陷上的時間將得到回報。

第 12 步：安裝 LED 燈

?

?

一旦我知道頂部的位置，我就制作了一塊 1/8 英寸的 MDF 放在頂部和底部之間。我標(biāo)記了這件作品的位置，然后將其倒置并用拉鏈和熱膠將 LED 燈條固定在底部。根據(jù)我的經(jīng)驗，在固定任何可能自行產(chǎn)生熱量的東西（即燈帶）時，完全依靠熱膠本身是很魯莽的。我鉆了一個洞，把燈的電源線接到雙層盒子的下面。我打算用與步進電機相同的 12V 來運行燈，但我遇到了燈使電機嗡嗡作響的問題，所以我給燈提供了自己的 12V 電源。

第 13 步：安裝頂部

?

?

我沒有很多切割斜接的經(jīng)驗；我不是天生的木匠。但是經(jīng)過多次嘗試和錯誤，我能夠制作出漂亮的上衣。我使用零件步驟中提到的克雷格夾具將頂部的四個側(cè)面固定在一起，效果非常好。

當(dāng)您測量頂部的碎片時，請確保您測量正確。最好是太大再切割或沙子，而不是太小。在切割頂部的部件并確保它們也能按照你想要的方式組裝在一起后，將各個部件布線，以便玻璃可以齊平地嵌入其中。確保路由器的深度與您的玻璃相匹配。就我而言，玻璃是 1/4 英寸。

將頂部粘合并擰在一起后，我使用腿后部的克雷格夾具將其擰到底座上，這樣就不會引人注目。

我打電話給當(dāng)?shù)氐能嚧?a href='http://ttokpm.com/v/tag/1215/' target='_blank' class='arckwlink_none'>維修店，訂購了比開口小 1/16 的 1/4 英寸平板玻璃。我還要求他們打磨邊緣，以免割傷手。我不會使用亞克力來固定玻璃，只是因為我希望能夠移除玻璃以便重新排列巖石。

第 14 步：再次進行條件、染色、聚、砂和聚

?

?

因為松木是一種多孔木材，我不希望它看起來有斑點，所以我使用了木材預(yù)染色護發(fā)素來均勻污漬。然后我將 Minnwax 天然櫻桃多染劑涂在上面并讓它干燥。第二天，我回來用 320 號砂紙輕輕打磨桌子，然后再涂上一層聚污漬。如果我不得不再次這樣做，我會單獨染色和聚合它；讓污漬和聚乙烯涂層不留下滴水痕跡等是一場噩夢。此外，如果你想讓它更深，你不能再次染色以使其更深。我最終打磨它并重新涂了幾次，直到我對結(jié)果感到滿意為止。我不認(rèn)為我會再次使用多染色劑。

第 15 步：安裝電子設(shè)備

?

?

?

?

?

1 / 6

?

我在底部建造了活板門，這樣整個龍門架就可以安裝到活板門上，并且可以放下來進行工作、維護或升級。我使用塑料導(dǎo)管 2 孔帶將龍門架安裝到活板門上。我在 2020 年擠壓件周圍安裝了帶子。這似乎運作良好。

關(guān)于安裝 Arduino 和面包板的位置，我嘗試了幾種不同的路線。最后，我在活板門底部的中心附近切了一個洞，將所有電纜穿過那個洞，并將電子設(shè)備安裝在桌子下面。

當(dāng)我安裝操縱桿時，我思考了很長時間我將如何安裝它。老實說，我想不出什么聰明的東西，所以我只是把它粘在桌子的邊緣。我將操縱桿的電纜盡可能地推到角落里，并將其熱粘合。這不是最豪華的解決方案，但除非你在它旁邊爬行，否則你無法真正看到它，所以我很滿意。

在底部，我用小螺絲安裝了板子，并試圖盡可能地整理所有東西。我還將電源插頭移到后腿的背面并將其粘在適當(dāng)?shù)奈恢谩?/font>

第 16 步：工具頭“磁頭”？

?

?

我不知道如何將磁鐵連接到我想使用的螺栓上。我認(rèn)為螺栓會很好用，因為我可以輕松調(diào)整 z 軸。我最終做的是切割一小段（1 - 1 1/2 英寸）的 3/4 英寸銷釘并鉆一個螺栓可以插入的孔。然后我把磁鐵擰到它的頂部。現(xiàn)在我可以通過松開底部的螺母來上下調(diào)整它。

第17步：制作巖石花園

?

?

?

?

?

1 / 4

?

一旦安裝了電子設(shè)備，我就開始創(chuàng)建巖石花園。我不確定需要多少沙子，所以我買了一盒 25 磅的沙子。事后看來，我認(rèn)為我可以擺脫 5 到 10 磅。大部分沙子還在盒子里。撒完沙子后，我把球跑了一點。我想檢查以確保當(dāng)球滾動時你看不到盒子的底部。我添加了沙子并繼續(xù)測試，直到找到我滿意的沙子深度。

然后我在邊緣添加了兩袋光滑的河石。我試圖將它們均勻分布。我想也許可以把河石粘下來，但我想如果我愿意的話，將來能夠重新排列它們會更好。

第 18 步：行動表

?

?

?

?

?

?

1 / 5

?

唉，桌子，她動了。一旦我讓桌子動起來，我就站在那里把球開得太久——哈哈。看著那個金屬球把沙子推來推去，有一種非常令人欣慰的事情。到達這一點是一段漫長的旅程，看到這張桌子按照我想象的方式移動真是太棒了。

第19步：全部完成

?

?

這是一項長期艱巨的工程。不過這很有趣。