Placa MXY - Placa de robô de desenho de plotadora XY de baixo orçamento: 8 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Meu objetivo era projetar a placa mXY para tornar a máquina de desenho plotter XY de baixo orçamento. Por isso criei um quadro que facilita para quem quer fazer esse projeto. No projeto anterior, ao usar motores de passo Nema17 de 2 peças, esta placa usa motores de passo 28YBJ-48 DC 5V 4 fases e 5 fios. Também no projeto anterior, o Arduino Uno R3 foi usado como microcontrolador e o Adafruit Motor Shield como driver do motor. Esta placa usa driver de passo Atmega328P e ULN2003. Então você poderá fazer esse projeto com uma única placa. Um adaptador 5V 1A ou banco de energia é suficiente para este projeto para consumo de energia. A corrente máxima foi observada como 0,4A quando os dois motores estavam funcionando.

A placa mostrada no vídeo é a versão de teste, a versão atualizada e atualizada da placa está no link abaixo. Além disso, para quem não quer soldar, a placa mXY será vendida no PCBWay Bazaar com todos os componentes montados. Muito obrigado a PCBWay por este apoio.

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Etapa 1: Obtenha o PCB

Neste projeto faremos máquina de desenho de plotter XY com placa mXY. Com o Drawing Robot você pode desenhar imagens na parede, painel ou papel A4. Você pode imprimir fotos ou imprimir texto. A máquina é um dispositivo simples, que desenha imagens usando uma caneta normal, alguns motores e um fio. Todos os hardwares necessários para este projeto estão listados abaixo. Aprenderemos como instalar e usar o programa Polargraph para controle de desenho.

Obtenha o PCB - Esquemático - Arquivos Gerber - Lista BOM:

www.pcbway.com/project/shareproject/mXY_Board_Low_Budget_XY_Plotter_Drawing_Robot_Board.html

Etapa 2: Componentes necessários para PCB

A versão montada do mXY em breve estará disponível no PCBWayer Bazaar:

1x ATmega328P-PU com Bootloader:

2x ULN2003 DIP16:

2x 28YBJ-48 5V 5 Wire Stepper Motor:

1x CH340G SOP16:

Soquete USB Tipo B:

DIP Socket 28/16 Pins:

Cristal de 12/16 MHz:

L7805 TO-220:

Capacitor 10uF:

Cerâmica 22pF / 0.1uF / 10nF:

LED:

Resistor 10K / 1K:

Tomada Power Jack:

Bloco de terminais de 2 pinos:

Cabeçalho do PIN masculino:

2x Conector JST B5B-XH:

1x servo motor MG90S:

Conjunto GT2 Polia 16 Dentes:

Correia de borracha GT2 (5M):

3 em 1 Jumper Wire:

Ferramentas de solda:

Etapa 3: conexões

Um fio de extensão será necessário para motores de passo e servos.

Cabo de extensão 5M:

Para mais informações:

Etapa 4: gôndola e suporte

Você pode encontrar modelos 3D de suporte de montagem de gôndola e motor de passo no arquivo ZIP 'Gondola_Bracket_Models'

github.com/MertArduino/mXY-board-xy-plotter-drawing-machine

A impressora 3D JGAURORA A5S foi usada para modelos 3D:

Etapa 5: Código Fonte

• Funciona bem no Arduino IDE v1.8.5 e Processing v2.2.1
• Baixe e instale o Arduino IDE v.1.8.5
• Baixe e instale o Processing v2.2.1
• Baixe mXY-Plotter-Drawing-Machine

Etapa 6: Código-fonte do Arduino

• Vá para a pasta mXY-Plotter-Drawing-Machine / arduino-source-code-libraries / libraries.
• Copie o conteúdo de arduino-source-code-libraries / libraries para sua pasta C: / Users / YourPCname / Documents / Arduino / libraries.
• Vá para a pasta mXY-Plotter-Drawing-Machine / arduino-source-code-libraries.
• Copie a pasta polargraph_server_a1 e cole-a na pasta C: / Users / YourPCname / Documents / Arduino.

• O arquivo "polargraph_server_a1.ino" é a cópia editada do driver ULN2003 e do motor de passo 28YBJ-48. Você pode obter a versão original aqui

• Abra o IDE Arduino
• Vá para Arquivo -> Sketchbook -> polargraph_server_a1 | Abra o código-fonte polargraph_server_a1.
• Vá para Ferramentas -> Placa -> Arduino / Genuino Uno | Selecione o tabuleiro
• Pressione o botão "verificar" na barra de ferramentas para tentar compilá-lo.
• Se ele compilar, pressione o botão "upload" na barra de ferramentas para carregá-lo.
• Depois de fazer isso, você deve confirmar se está funcionando corretamente - use o monitor serial na placa, defina para 57600 baud para se certificar de que está emitindo "READY" a cada dois segundos.

Etapa 7: Processando o código-fonte

• Vá para a pasta mXY-Plotter-Drawing-Machine / processing-source / Processing libraries.
• Copie o conteúdo das bibliotecas processing-source / Processing para a pasta C: / Users / YourPCname / Documents / Processing / libraries.
• Copie a pasta polargraphcontroller e cole-a na pasta C: / Users / YourPCname / Documents / Processing.
• Processamento Aberto
• Vá para Arquivo -> Sketchbook -> polargraphcontroller | Abra o código-fonte do aplicativo polargraphcontroller.
• Pressione o botão Executar na barra de ferramentas para executar o esboço.

Etapa 8: Polargraphcontroller

Controlador Polargraph Copyright Sandy Noble 2018 -

Especificações do motor de passo

• Pressione o botão SETUP na barra de ferramentas.
• Defina o valor para MM PER REV como 64
• Defina o valor para STEPS PER REV como 4076
• Defina o valor para MOTOR MAX SPEED como 1000
• Defina o valor para ACELERAÇÃO DO MOTOR como 200
• Para obter mais informações sobre o motor de passo 28BYJ-48:

Dimensões da máquina

• Lembre-se de que o tamanho da sua máquina NÃO é igual ao tamanho da superfície.
• O tamanho da sua PÁGINA ou da ÁREA do desenho será menor.
• Largura da máquina - Esta é a distância entre dois pontos mais próximos nas rodas dentadas (entre duas polias). Ajuste o tamanho entre duas polias na largura da máquina
• Altura da máquina - Esta é a distância do eixo da roda dentada até a parte inferior da área de desenho (quadro). Ajuste a altura da máquina (altura entre a polia e a extremidade do painel)
• Após as dimensões da máquina, ajuste o tamanho da área que você vai desenhar. (Se você for desenhar em um papel A4, defina o tamanho A4.)
• Ponto inicial - Este é um ponto mágico marcado na linha central, exatamente 120 mm (12 cm) abaixo da borda superior de sua máquina.
• Em seguida, clique primeiro na Página central e, em seguida, defina o valor de Posição da página Y 120.
• Em seguida, clique em Center Home Point e defina o valor Home Pos Y 120.

Configurações do servo motor (caneta)

• Os valores da posição da caneta para cima e da caneta para baixo são o ângulo de operação do servo motor.
• Clique em Porta serial e selecione a porta do Arduino na lista de dispositivos conectados.
• Quando a porta correta for selecionada, a exibição 'Sem conexão serial' ficará VERDE e o número da porta à qual ela está CONECTADA será exibido.
• Clique em 'Fila de comandos' e a transmissão do comando é ativada.
• Clique em Upload Lift Range, em seguida, clique em Test Lift Range e teste o ângulo do servo motor.

Últimas configurações - Faça upload da imagem vetorial e inicie a impressão

• Salve sua configuração. Carregue sua configuração toda vez que você ligar o programa.
• Clique na guia Entrada e mude para a tela principal do programa.
• Em seguida, definiremos anualmente a gôndola para 'Definir casa' manualmente. Mova a gôndola manualmente e mova-a para o ponto inicial definido anteriormente. A gôndola deve ser ajustada desta forma antes de cada desenho, antes de clicar em 'Definir Página Inicial'.
• Depois que esse ajuste for feito, Set Home e Set Pen Position são clicados.
• Clique em Definir área para especificar a área do desenho. Em seguida, clique em Definir quadro para área para fazer todas as configurações necessárias para o desenho.

Desenhar vetor

• Encontre qualquer imagem de desenho vetorial. Converta a imagem para o formato SVG de qualquer plataforma de conversão.
• Depois selecione Carregar vetor do programa. Ajuste o tamanho da imagem com Resize Vector. Mova a imagem para a área desejada com Mover vetor. Em seguida, ajuste a área a ser impressa com Selecionar Área e Definir Quadro para Área.
• Finalmente, clique no comando Desenhar Vetor para iniciar a máquina.

Para mais informações: