PrintBot: 6 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

PrintBot-iRobotCreate-ga o'rnatilgan nuqta-matritsali printer. PrintBot har qanday er yuzasida Talcum kukuni yordamida chop etadi. Robotni tayanch uchun ishlatish robotga deyarli cheksiz hajmda chop etish imkonini beradi. Futbol yoki basketbol maydonlarini o'ylab ko'ring. Balki raqobatchilar kelgusi yil shukronalik bayrami kunlarini kutib o'tirishlari kerak. robot, shuningdek, printerning harakatlanishiga imkon beradi, uni bosib chiqarish joyiga borib, keyin boshqasiga o'tadi. Simsiz aloqa mavjud, shuning uchun masofadan boshqarish ham mumkin. Piyodalar san'ati va reklama ham ushbu qurilma uchun maqsadli bozor hisoblanadi.

1 -qadam: IRobot yaratish

IRobot Create iRobot -ning Roomba -ga juda o'xshaydi, lekin ichki vakuumsiz. Bu bizga katta yukni qo'shish imkonini beradi va bizga qulay o'rnatish teshiklarini beradi. iRobot, shuningdek, robotni boshqarishni soddalashtiradigan Create -ga to'liq dasturlash interfeysini taqdim etadi. Interfeysi robotga ketma -ket yuboriladigan buyruqlar va parametrlarning oddiy to'plamidir. Qo'shimcha ma'lumot olish uchun "Ochiq interfeys" spetsifikatsiyalarini o'qing. Bizning oddiy foydalanishimiz uchun bizga faqat bir nechta buyruqlar kerak edi. Ishga tushirilgandan so'ng, 128 buyrug'i robotga tashqi boshqaruvni qabul qilishni boshlashi uchun yuborilishi kerak. Keyin rejimni tanlash kerak. To'liq nazorat qilish uchun biz 132 buyrug'ini Create ga yuboramiz. E'tibor bering, siz barcha ma'lumotlarni oddiy ascii matni emas, balki butun sonlar sifatida yaratish bo'limiga yuborishingiz kerak. Har bir buyruq kodi bitta bayt, bu baytning qiymati butun sonli 128 yoki boshqa. Agar siz ascii yoki ansi matnini uzatmoqchi bo'lsangiz, 128 -dagi har bir belgi bayt bo'ladi. Kompyuter orqali tekshirish yoki nazorat qilish uchun biz Realtermni tavsiya qilamiz, chunki u hamma narsani juda oddiy qiladi. Ochiq interfeys hujjatlarida aytilganidek, Baud tezligini 57600 ga o'rnatishingiz kerak bo'ladi, endi yaratilish ishga tushirildi, biz robotni oldinga siljitish uchun 137 buyrug'idan foydalanamiz. Kutish masofasi, 156 robotni belgilangan masofadan keyin to'xtatish uchun ishlatiladi. 152 va 153 skript buyruqlari hamma narsani bir joyga to'plab, oddiy skriptni qayta -qayta ishga tushiradi. IRobot ular buyruq moduli deb ataladigan narsalarni sotadi, ular asosan dasturlashtiriladigan mikro -kontroller va bir nechta ketma -ket portlarni yaratishni boshqarish uchun ishlatilishi mumkin.. Buning o'rniga, biz eBox 2300 deb nomlangan juda kichik x86 kompyuter bilan birlashtirilgan Cypress Programmable System-on-a-Chip (PSoC) dan foydalanardik. Robotda 18V batareyasi bor, biz uni barcha tashqi qurilmalarimizni quvvatlantirish uchun ishlatamiz.

2 -qadam: Printerni demontaj qilish va dvigatelni boshqarish

Printerning gorizontal harakati va bosma boshni o'rnatish moslamasi uchun biz eski Epson siyohli printerdan foydalanganmiz. Bu erda birinchi narsa printerni ehtiyotkorlik bilan qismlarga ajratish edi. Buning uchun barcha zarur bo'lmagan qismlarni olib tashlash kerak edi, shundan keyingina yo'l izlari, dvigatel, bosib chiqarish boshi ushlagichi va haydovchi kamarigina qolmadi. Bu kamarni yoki uning harakatlantiruvchi motorini sindirishdan ehtiyot bo'ling. Quvvat taxtalarini yirtib tashlashdan oldin, volt-metr bilan aylanib o'tish ham to'g'ri bo'lishi mumkin, lekin biz bundan juda xursand bo'ldik. E'tibor bering, sizga hech qanday sahifa yig'ish moslamasi, haqiqiy bosma boshlari yoki lentalari yoki elektron platalar kerak emas, hamma narsa demontaj qilingandan so'ng, biz bu dvigatelni qanday haydash kerakligini aniqlab olishimiz kerak. Hech narsani sinab ko'rishdan oldin, biz hamma narsani yirtib tashlaganimiz uchun, dvigatelni etkazib berish uchun to'g'ri kuchlanishni topishimiz kerak edi. Agar siz model raqamini topsangiz, dvigatelning texnik xususiyatlarini topishga urinib ko'rishingiz mumkin, lekin agar u bo'lmasa, uni doimiy quvvat manbaiga ulang va dvigatelning kuchlanishini asta -sekin oshiring. Biz omadli bo'ldik va dvigatelimiz 12-42V kuchlanish bilan ishlay olishini aniqladik, lekin ishonch bilan aytish mumkinki, biz uni qo'lda tasvirlanganidek sinab ko'rdik. Biz tezda 12V kuchlanishli dvigatel juda tez ishlayotganini aniqladik. Bu erda yechim-Pulse-Width-Modulation (PWM) dan foydalanish. Asosan, bu dvigatelni sekinroq aylantirish uchun dvigatelni juda tez yoqadi va o'chiradi. Bizning akkumulyatorimiz 18 V quvvat beradi, shuning uchun hayotni osonlashtirish uchun biz motorni o'chirib qo'yamiz. Zanjirlarda teskari aylanishi kerak bo'lgan doimiy dvigatellardan foydalanganda, dvigatelni teskari aylantirishda siz o'z davrangizda katta orqa oqimni sezasiz. Asosan, sizning motoringiz to'xtab, orqaga qaytayotganda generator vazifasini bajaradi. Nazoratchini bundan himoya qilish uchun siz H-Bridge deb nomlangan vositadan foydalanishingiz mumkin. Bu asosan H shaklidagi 4 ta tranzistor. Biz Acroname mahsulotidan foydalanganmiz. Siz tanlagan haydovchi dvigatelingiz uchun zarur bo'lgan oqimni boshqarishi mumkinligiga ishonch hosil qiling. Bizning dvigatelimiz 1A uzluksiz deb baholandi, shuning uchun 3A boshqaruvi ko'p joylarga ega edi. Bu taxtali, shuningdek, dvigatelning yo'nalishini boshqarishga imkon beradi, faqat yuqori yoki past kirishni boshqarish, shuningdek tormozlash (motorni to'xtatish va uni ushlab turish) bilan xuddi shunday.

3 -qadam: Chop etish boshi

Chiqarilishi mumkin bo'lgan asl bosma boshning ko'p qismi. Bizda plastmassa quti qoldi, bu bosma boshni ulashni osonlashtirdi. Kichik 5V shahar dvigateli matkap bilan biriktirilgan. Bit iloji boricha huni bilan bir xil diametrga yaqin bo'lishi uchun tanlangan. Bu matkap voronkaning butun chiqishini to'ldirishga imkon beradi. Bit aylangach, kukun yivlarga kiradi va chiqish tomon pastga qarab aylanadi. Bitni bitta aylantirish orqali biz doimiy o'lchamdagi pikselni yaratishimiz mumkin. Har bir narsani to'g'ri joylashtirish uchun ehtiyotkorlik bilan sozlash kerak bo'ladi. Dastlab, biz kukunni hamma joyga sepish bilan bog'liq muammolarga duch keldik, lekin ikkinchi huni qo'shib, burg'ulash uchini ko'targanimizda, voronka bilan cheklangan holda tushgan vaqtimiz toza pikselga aylandi.

Bu dvigatelni faqat yoqish yoki o'chirish kerak, chunki bu erda H-ko'prigi kerak emas edi. Buning o'rniga biz dvigatelning erga ulanishi bilan ketma -ket oddiy tranzistorni ishlatdik. Transistorning eshigi H-ko'prigining raqamli kirishlari bilan bir xil bo'lgan mikro-kontrollerimizdan raqamli chiqish orqali boshqariladi. DC dvigateli yonidagi kichik PCB - bu infraqizil oq -qora sensor. Sensor mos ravishda oq yoki oq rangni ko'rganda, bu karta raqamli yuqori yoki past signalni chiqaradi. Qora va oq enkoder tasmasi bilan birlashtirib, qora -oq o'tishlarni sanab, bosma boshning holatini har doim bilishimiz mumkin.

4 -qadam: Mikrokontroller

Cypress PSoC apparatning barcha alohida turlarini birlashtiradi. Cypress ishlab chiqish paneli PSoC bilan ishlash va tashqi qurilmalarni ulash uchun qulay interfeysni ta'minladi. PSoC - bu dasturlashtiriladigan chip, shuning uchun biz chipda FPGA kabi jismoniy uskunalar yaratishimiz mumkin. Cypress PSoC Designer PWM generatorlari, raqamli kirish va chiqish va ketma-ket RS-232 portlari kabi umumiy komponentlar uchun oldindan tayyorlangan modullarga ega.

Rivojlanish taxtasida, shuningdek, dvigatelni boshqarish moslamalarini osongina o'rnatish imkonini beruvchi o'rnatilgan proto-taxtasi mavjud. PSoC kodi hamma narsani birlashtiradi. U ketma -ket buyruq olishni kutadi. Bu har bir piksel uchun chop etish yoki ko'rsatmasligini ko'rsatuvchi 0 va 1 sonli bitta satr sifatida formatlangan. Keyin kod har bir piksel bo'ylab aylanib, haydovchi motorini ishga tushiradi. Qora-oq sensorning chekkasiga sezgir uzilish ob-havoni baholashga yoki har bir pikselda chop qilmaslikka olib keladi. Agar piksel yoqilgan bo'lsa, tormoz chiqishi yuqori tezlikda ishlaydi, taymer ishga tushadi. Taymerda uzilish 5 soniya kutadi, keyin dispenserning chiqishi yuqori bo'ladi, bu esa tranzistorning ochilishiga va burg'ulash uchining aylanishiga olib keladi, taymer hisoblagichi tiklanadi. Yana yarim soniyadan so'ng, uzilish dvigatelni to'xtatishga va qo'zg'aysan motorini yana harakatga keltiradi. Chop etish sharti noto'g'ri bo'lsa, kodlovchi boshqa qora -oq qirrani o'qimaguncha hech narsa bo'lmaydi. Bu boshni bosib chiqarishni to'xtatmaguncha silliq harakatlanishiga imkon beradi. Qator oxiriga yetganda ("\ r / n") ketma -ket portga "\ n" yuboriladi va u kompyuterga yangi qatorga tayyorligini bildiradi. H-ko'prigidagi yo'nalishni boshqarish ham teskari. Yaratish 5 mm oldinga siljish uchun signal yuboriladi. Bu Create DSub25 ulagichidagi raqamli kirishga ulangan boshqa raqamli chiqish orqali amalga oshiriladi. Ikkala qurilma ham standart 5V TTL mantig'idan foydalanadi, shuning uchun to'liq ketma -ket interfeys kerak emas.

5 -qadam: Kompyuter

To'liq mustaqil qurilma yaratish uchun eBox 2300 deb nomlangan kichik x86 kompyuter ishlatilgan. Maksimal moslashuvchanlik uchun eBox -ga Windows CE Embedded -ning maxsus tuzilishi o'rnatilgan. USB-diskdan 8-bitli kulrang o'lchovli bitmapni o'qish uchun C tilida dastur ishlab chiqilgan. Keyin ilova tasvirni qayta namuna oldi va ketma-ket com port orqali PSoC-ga birma-bir satr qildi.

EBox -dan foydalanish ko'plab rivojlanishga imkon beradi. Veb -server tasvirlarni masofadan turib simsiz simsiz yuklash imkonini beradi. Masofadan boshqarish pulti, boshqa narsalar qatorida, amalga oshirilishi mumkin edi. Keyingi tasvirni qayta ishlash, hatto mos yozuvlar drayveri ham yaratilishi mumkin, bu esa bloknot kabi ilovalardan chop etishga imkon beradi. Biz o'tkazib yuboradigan oxirgi narsa bu kuch edi. 18V quvvat manbalarini yaratish. Ammo bizning ko'pgina qurilmalarimiz 5V kuchlanish bilan ishlaydi. Texas Instruments DC-DC quvvat manbai, kuchni isrof qilmasdan kuchlanishni faol ravishda aylantirish uchun ishlatilgan va shu bilan batareyaning ishlash muddatini uzaytirgan. Biz bir soatdan ortiq bosib chiqarish vaqtini anglay oldik. Maxsus elektron karta ushbu qurilmani o'rnatishni osonlashtirdi va kerakli rezistorlar va kondansatkichlarni talab qildi.

6 -qadam: Hammasi shu

Doktor Hamblenning Georgia Tech -dagi ECE 4180 ko'milgan dizayn darsi uchun 07 -kuzda yaratilgan PrintBot -ning biz uchun. Mana, biz robot bilan chop etgan rasmlar. Umid qilamizki, bizning loyihamiz sizga yoqadi va ehtimol bu keyingi kashfiyotlarni ilhomlantiradi! PosterBot va boshqa barcha iRobot Instructables ilhom va yo'l -yo'riqlari uchun katta rahmat.