mXY板-低预算XY绘图仪绘图机器人板

PCB图如下：






 

描述

mXY 板 - 低预算 XY 绘图仪绘图机器人板

mXY 板 - 低预算 XY 绘图仪绘图机器人板

关于mXY Board

我的目标是设计 mXY 板以降低 XY 绘图机的预算。所以我设计了一个板，让那些想要做这个项目的人更容易。在上一个项目中，在使用 2 台 Nema17 步进电机时，此板使用 2 台 28YBJ-48 DC 5V 4 相 5 线步进电机。同样在之前的项目中，Arduino Uno R3 用作微控制器，Adafruit Motor Shield 用作电机驱动器。该板使用 Atmega328P 和 ULN2003 步进驱动器。所以你将能够用一块板子制作这个项目。一个 5V 1A 的适配器或移动电源足以让这个项目消耗电力。当两个电机都在运行时，观察到的最大电流为 0.4A。

视频中的板子是测试版，板子的更新和升级版本在下面的链接。此外，对于那些不想焊接的人，mXY 板将在 PCBWay Bazaar 出售，所有组件都已组装好。非常感谢 PCBWay 的支持。

在这个项目中，我们将使用 mXY Board 制作 XY Plotter 绘图机。使用绘图机器人，您可以在墙壁、面板或 A4 纸上绘制图像。您可以打印图片或打印文本。这台机器是一个简单的设备，它使用普通的笔、一些电机和一些绳子来画画。下面列出了该项目所需的所有硬件。我们将学习如何安装和使用 Polargraph 程序进行绘图控制。

PCB所需的组件

1 个带引导加载程序的 ATmega328P-PU：  https ://bit.ly/2U9iwJw

2x ULN2003 DIP16：  https ://bit.ly/3dtexif

2x 28YBJ-48 5V 5 线步进电机：  https ://bit.ly/3gHHxVs

1x CH340G SOP16：  https ://bit.ly/2TZXNaC

B 型 USB 插座：  https ://bit.ly/2WBSQqw

DIP 插座 28/16 针：  https ://bit.ly/2UahQDK

12/16 MHz 晶体：  https ://bit.ly/33FNTyL

L7805 TO-220：  http ://bit.ly/2N5WnYG

10uF 电容：  https ://bit.ly/2U98JTU

22pF/0.1uF/10nF 陶瓷：  https ://bit.ly/2WCuQ6Y

LED：  http ://bit.ly/37OajhS

电阻 10K/1K：  https ://bit.ly/2WFsNPl

电源插座：  http ://bit.ly/2QAzFdp

2 针接线端子：  http ://bit.ly/2lEgy58

公针头：  https ://bit.ly/3ab5h0w

2 个 JST B5B-XH 连接器：  https ://bit.ly/2yXfJeI

1x MG90S 伺服电机：  https ://bit.ly/2XWWytT

GT2 滑轮 16 齿组：  https ://bit.ly/36Wfayk

GT2 橡胶带（5M）：  https ://bit.ly/2XTgbTT

3 合 1 跳线：http:  //bit.ly/2J6de9E

焊接工具：  http ://bit.ly/2PEiyVx

连接

步进电机和伺服系统需要延长线。

5M延长线：  https ://bit.ly/3gMZMJa

缆车和支架

您可以在 ZIP 文件“Gondola_Bracket_Models”中找到吊篮和步进电机安装支架 3D 模型

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

源代码

- 它在 Arduino IDE v1.8.5 和 Processing v2.2.1 中运行良好

- 下载并安装 Arduino IDE v.1.8.5  https://www.arduino.cc/en/Main/OldSoftwareReleases#previous

- 下载并安装 Processing v2.2.1  https://processing.org/download/?processing

-下载 mXY-Plotter-Drawing-Machine  https://github.com/MertArduino/mXY-board-xy-plotter-drawing-machine/archive/master.zip

Arduino 源代码

- 转到 mXY-Plotter-Drawing-Machine\arduino-source-code-libraries\libraries 文件夹。

- 将 arduino-source-code-libraries\libraries 的内容复制到 C:\Users\YourPCname\Documents\Arduino\libraries 文件夹中。

- 转到 mXY-Plotter-Drawing-Machine\arduino-source-code-libraries 文件夹。

- 复制 polargraph_server_a1 文件夹并将其粘贴到您的 C:\Users\YourPCname\Documents\Arduino 文件夹中。

-“polargraph_server_a1.ino”文件是 ULN2003 驱动器和 28YBJ-48 步进电机的编辑副本。您可以在此处获取原始版本 https://github.com/euphy/polargraphcontroller/releases/tag/2017-11-01-20-30

-打开 Arduino IDE

-转到文件-> 速写本-> polargraph_server_a1 | 打开 polargraph_server_a1 源代码。

-转到工具-> 板-> Arduino/Genuino Uno | 选择董事会

-转到工具-> 端口-> COMx | 选择端口

- 按工具栏中的“验证”按钮尝试编译它。

- 如果编译成功，请按工具栏中的“上传”按钮进行上传。

-一旦你这样做了，你应该确认它工作正常 - 使用板上的串行监视器，设置为 57600 波特，以确保它每隔几秒钟发出“READY”。

处理源代码

- 转到 mXY-Plotter-Drawing-Machine\processing-source\Processing 库文件夹。

- 将 processing-source\Processing 库的内容复制到 C:\Users\YourPCname\Documents\Processing\libraries 文件夹中。

- 复制极坐标图控制器文件夹并将其粘贴到您的 C:\Users\YourPCname\Documents\Processing 文件夹中。

-开放处理

- 转到文件 -> 素描本 -> 极坐标图控制器 | 打开极谱控制器应用程序源代码。

- 按工具栏中的“运行”按钮运行草图。

极谱仪控制器

步进电机规格

- 按工具栏中的设置按钮。

- 将 MM PER REV 的值定义为 64

- 将 STEPS PER REV 的值定义为 4076

- 将 MOTOR MAX SPEED 的值定义为 1000

- 将 MOTOR ACCELERATION 的值定义为 200

-有关 28BYJ-48 步进电机的更多信息 https://lastminuteengineers.com/28byj48-stepper-motor-arduino-tutorial/

机器尺寸

- 请记住，您的机器尺寸与您的表面尺寸不同。

- 您的页面或绘图区域尺寸会更小。

- 机器宽度 - 这是链轮上两个最近点之间的距离（两个皮带轮之间）。调整机器宽度上两个皮带轮之间的尺寸

- 机器高度 - 这是从链轮轴到绘图（板）区域底部的距离。调整机器高度（滑轮与面板末端之间的高度）

- 机器尺寸后，调整要绘制的区域的大小。（如果您要在 A4 纸上绘图，请设置 A4 尺寸。）

-Home Point - 这是标记在中心线上的魔法点，距离机器顶部边缘正好 120 毫米（12 厘米）。

- 然后，首先单击Center Page，然后将Page Pos Y 值设置为120。

-第二次点击Center Home Point，设置Home Pos Y值120。

伺服电机（笔）设置

-Pen Up Position 和 Pen Down Position 值是伺服电机的工作角度。

- 单击串行端口并从连接设备列表中选择 Arduino 的端口。

- 选择正确的端口后，“无串行连接”显示将变为绿色，并且将显示它所连接的端口号。

-单击“命令队列”并激活命令传输。

-点击Upload Lift Range，然后点击Test Lift Range，测试伺服电机角度。

上次设置 - 上传矢量图像并开始打印

- 保存您的设置。每次打开程序时加载您的设置。

- 单击输入选项卡并切换到程序的主屏幕。

-然后我们将手动将缆车设置为“Set Home”。手动移动缆车并将其移动到先前定义的原点。在点击“设置主页”之前，必须在每次绘图之前以这种方式调整吊篮。

- 完成此调整后，单击 Set Home 和 Set Pen Position。

-单击设置区域以指定您的绘图区域。然后单击将框架设置为区域以进行绘图所需的所有设置。

绘制矢量

- 查找任何矢量绘图图像。从任何转换器平台将图像转换为 SVG 格式。

- 从程序中选择加载向量后。使用 Resize Vector 调整图像大小。使用移动矢量将图像移动到所需区域。然后使用 Select Area 和 Set Frame to Area 调整要打印的区域。

-最后，点击Draw Vector命令启动机器。