Enquanto estudava na universidade um assunto tão divertido como o circuito, ocorreu-me como parte do projeto do curso "Plotter de dois eixos no papel, com a cabeça de uma caneta-tinteiro baseada no Arduino". No momento em que comecei a trabalhar, eu mesmo imaginava vagamente o desenvolvimento da parte elétrica do projeto, bem como da parte mecânica. Nunca houve essa experiência na minha vida. Foi por isso que encontrei na rede, classificando muitos recursos, que me pareciam o tutorial mais simples e compreensível, e decidi segui-lo exatamente. No entanto, logo ficou claro que tudo o que era simples à primeira vista não era suficientemente detalhado para um "artesão" como eu. Portanto, nas perguntas que permaneceram nos bastidores, eu tive que improvisar, nem sempre com sucesso, como aconteceu mais tarde. Foi um pouco de fundo. Agora, gostaria de compartilhar minha valiosa experiência em diversas questões importantes. Não darei instruções completamente novas com a minha versão deste dispositivo, porque na Internet para soluções mais bem-sucedidas.
Conteúdo
- Construção civil
- Circuito elétrico
- De software
1. Construção
O design que escolhi foi feito de madeira compensada. Como eixos, foram utilizados pinos, que foram rotacionados por motores de passo, e, devido a isso, a plataforma nas porcas se moveu ao longo do eixo. Um eixo foi preso à plataforma e o outro com uma aresta. Da fabricação de tudo isso, posso dizer:
- Se o eixo superior não tiver suporte em ambos os lados, mas estiver preso, como o meu, com apenas uma aresta, será necessário pensar antecipadamente no equilíbrio dos eixos. A parte superior irá inevitavelmente saltar, se não for de todo, sobrecarregar toda a estrutura com o peso de sua borda "suspensa".
- As linhas do padrão podem entrar em ondas ao longo do tamanho da rosca, bem como devido ao tremor da própria estrutura durante a operação.
- Dois dos problemas acima levam a mais uma coisa: a caneta (no meu caso, a caneta) pode escrever de maneira desigual em diferentes partes da página.
- O peso e as dimensões do dispositivo também devem ser calculados com antecedência, para que, posteriormente, não fique claro que seus motores não puxam essa carga.
- E mais um detalhe importante: é melhor usar parafusos, pregos, etc. sempre que possível para a fixação. Desenhos em cola, mesmo os mais confiáveis, tendem a desmoronar no momento mais inesperado. E, em alguns casos, após a montagem da peça principal, será muito difícil retornar à "colagem" de peças internas pequenas, mas muito importantes, sem desmontar as peças acabadas.
- Se você usar cola em algum lugar, observe com muito cuidado, para que não caia nas partes móveis da estrutura. Mesmo uma pequena gota pode parar o mecanismo e torná-lo inutilizável.
2. O circuito elétrico
O circuito em si era extremamente simples e nem sequer exigia solda. Eu até peguei o CNC Shield acabado especificamente para trabalhar com o CNC. No entanto, existem algumas nuances aqui:
- Meu análogo chinês do Arduino, codinome WAVGAT, para um segmento se recusou a piscar como um Arduino Uno R3 comum. Afirmou-se na Internet que essas placas são totalmente compatíveis com todos os softwares arduino, mas para trabalhar com ela através do IDE era necessário fazer o download de uma biblioteca WAVGAT Update separada. Então, eu consegui fazer o upload do esboço no quadro, mas o software em si ainda não queria funcionar corretamente. Tentei todas as opções para corrigir esses problemas (sobrecarreguei o carregador de inicialização da placa, alterei os arquivos da placa e as constantes da biblioteca com o software), mas o resultado permaneceu o mesmo. Aparentemente, é para esta tarefa que você terá que obter o clássico Arduino.
- Outro problema foi o lançamento de motores de passo. Eles cantarolavam, aqueciam, apesar dos motoristas frios, mas não se mexiam. Ao verificar metodicamente o elemento da cadeia por elemento, percebi que o problema está em sua conexão. O fato é que desta vez os chineses também eram originais. Verificou-se que os cabos do motor contêm pares cruzados AB. Se os pares de um mecanismo de armazenamento comum fossem da ordem de 2B-2A-1A-1B, por algum motivo os chineses tinham 2V-1A-2A-1B. Isso pode ser verificado “escolhendo” o circuito com um multímetro no modo correspondente: as saídas AB emparelhadas estão rangendo.
- E, no entanto, como se viu, o inofensivo servo de baixa potência é bastante capaz de irremediavelmente "queimar" toda a placa do arduino com carga excessiva prolongada. Nesse caso, a placa continuará funcionando, mas às vezes será interrompida no meio, parando nos comandos servo.
- Portanto, monitore a temperatura dos dispositivos durante a operação para evitar consequências fatais.
3. Software
Existem opções:
- A maneira mais fácil de obter um maravilhoso programa simples da BenBox. É especializado especificamente para trabalhar com CNC e é fácil de instalar e manusear. A desvantagem desta opção são suas limitações. Em primeiro lugar, o firmware da placa no pacote de software já está contido no arquivo hexadecimal, portanto, há problemas com a edição. E a funcionalidade em geral não é muito extensa, parece um simples editor gráfico. Se você não quiser entrar em detalhes da operação de todo esse mecanismo, poderá trabalhar com esta opção.
- Um pouco mais complicado, mas também mais promissor, está trabalhando no firmware GRBL. Esta biblioteca pode ser facilmente acessada na Internet e oferece significativamente mais recursos que o BenBox. Mas, para trabalhar com esse mecanismo, você precisa lidar com a configuração inicial de tudo isso.
- Portanto, faça o download e descompacte a biblioteca grbl-servo. Agora você pode enviá-lo para o quadro através do IDE, simplesmente encontrando-o entre os exemplos.
- Para enviar comandos diretamente para o dispositivo, você precisará do Universal Gcode Sender (ou outro software similar). Após instalá-lo em um computador, abrimos o canal de comunicação com a placa através da porta de conexão à qual a placa está conectada.
- Para as configurações iniciais e subsequentes do quadro na linha de comando do aplicativo, digite "$$". Por esse comando, obtemos um conjunto completo de configurações básicas da placa, que podem ser alteradas definindo os parâmetros necessários. Por exemplo, os comandos "$ 110 = 380" e "$ 111 = 380" definem a velocidade dos motores nos eixos X e Y para 380 mm \ min. As configurações importantes são a velocidade e aceleração dos motores, a direção dos eixos (diretos ou inversos). Mais instruções sobre essa configuração podem ser encontradas na Internet.
- Existe também a possibilidade de controle da máquina sobre os motores (guia controle de máquina) e servo (comandos M5 (rotação para a posição inicial) e M3 s90 (rotação 90 ou qualquer outro número de graus)).
- Em seguida, você precisa preparar uma imagem para o trabalho. Para isso, você também precisará de mais. Software, por exemplo, Inkscape. É semelhante a qualquer outro editor gráfico e você pode aprender mais sobre como trabalhar com ele também na Internet. Mas há alguns pontos importantes:
- Primeiro, você precisa definir os tamanhos de página corretos nas propriedades para que o tamanho da sua imagem não seja maior que os recursos da plotadora. Também é necessário substituir pixels por milímetros em unidades de medida.
- Após criar a imagem, pressione ctrl + shift + C e vá para o menu - extensions - MI GRBL ... - defina a velocidade dos motores e o ângulo de rotação do servo - salve a imagem no formato gcode.
- Finalmente, retornamos ao Universal Gcode Sender e, na guia File Mode, abrimos nossa gcode-image. Usando o botão Visualizar, você pode monitorar graficamente a operação do programa e, na janela Tabela de comandos, pode seguir a execução do comando. Resta apenas executar tudo isso e observar o resultado.
Como resultado, o trabalho nesse dispositivo acabou sendo difícil e trabalhoso, e o resultado final não é o ideal. Mas essa experiência é interessante e não é inútil. Portanto, espero que alguém seja útil e ajude a evitar desnecessários "ajuntar" meus conselhos.