Dotter - Kæmpe Arduino Based Dot Matrix Printer: 13 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Hej, velkommen i denne instruerbare:) Jeg er Nikodem Bartnik 18 år gammel maker. Jeg lavede mange ting, robotter, enheder gennem mine 4 års fremstilling. Men dette projekt er nok det største, når det kommer til størrelse. Det er også meget godt designet, synes jeg, selvfølgelig er der stadig ting, der kan forbedres, men for mig er det fantastisk. Jeg kan virkelig godt lide dette projekt, på grund af hvordan det fungerer, og hvad det kan producere (jeg kan godt lide denne pixel/prik som grafik), men der er meget mere i dette projekt end bare Dotter. Der er en historie om, hvordan jeg lavede det, hvordan jeg fik en idé til det, og hvorfor fiasko var en stor del af dette projekt. Er du klar? Advarsel! Der kan være meget at læse i denne instruktør, men bare rolig her er videoen om den (du kan også finde den ovenfor): LINK TIL VIDEOLET'S start!

Trin 1: Historien om fiasko: (og hvordan jeg egentlig fik en idé til dette

Du vil måske spørge, hvorfor historien om fiasko, hvis mit projekt fungerer? For i begyndelsen var der ikke en Dotter. Jeg ville gerne lave lidt lignende ting, men meget mere sofistikeret - en 3D -printer. Den største forskel mellem 3D-printer, som jeg ville lave og næsten enhver anden 3D-printer, var, at den i stedet for standard nema17-steppermotorer vil bruge en billig 28BYJ-48-motorer, som du kan købe for omkring $ 1 (ja en dollar for en steppermotor). Selvfølgelig vidste jeg, at den vil være svagere og mindre præcis end standard steppermotorer (når det kommer til nøjagtigheden er det ikke så enkelt, for de fleste motorer i 3D -printere har 200 trin pr. Omdrejning, og 28BYJ48 har omkring 2048 trin pr. revolution eller endnu mere afhænger af, hvordan du bruger dem, men disse motorer er mere tilbøjelige til at miste trin og gear inde i dem er ikke de bedste, så det er svært at sige, om de er mere eller mindre præcise). Men jeg troede på, at de ville gøre det. Og på det tidspunkt kan du sige vent, der er allerede 3D -printer, der bruger disse motorer, ja jeg ved, at der faktisk også er få af dem. Den første er velkendt, det er Micro by M3D, lille og virkelig smuk 3D -printer (jeg elsker bare dette enkle design). Der er også ToyRep, Cherry og sandsynligvis meget mere, som jeg ikke ved om. Så printeren med disse motorer eksisterer allerede, men det jeg ville gøre anderledes og mere lignede min egen måde var kode. De fleste mennesker bruger nogle open source -firmwares til 3D -printere, men som du måske ved, hvis du så mit Arduino -baserede Ludwik -droneprojekt, kan jeg godt lide at lave ting fra bunden og lære det, så jeg ville lave min egen kode til denne printer. Jeg har allerede udviklet læsning og fortolkning af Gcode fra SD -kort, roterende motorerne i henhold til Gcode og Bresenhams line -algoritme. En ganske stor del af koden til dette projekt var klar. Men mens jeg testede det, lagde jeg mærke til, at disse motorer overophedes meget, og de er sååååååååååååååååååååååååååååååååååååååååååååååååååååååå lang tid. Men jeg ville stadig lave det, så jeg designede et stel til det i Fusion360 (du kan finde et billede af det ovenfor). En anden antagelse i dette projekt var at bruge transistorer i stedet for stepper motor driver. Jeg fandt få fordele ved transistorer frem for stepper -drivere:

1. De er billigere
2. Det er sværere at bryde dem, jeg knækkede allerede nogle stepper-drivere, mens jeg byggede DIY Arduino-kontrolleret æg-bot, fordi når du afbryder en motor fra føreren, mens du kører, vil den sandsynligvis gå i stykker
3. Drivere er enkle at kontrollere, du kan bruge færre pins til det, men jeg ville bruge Atmega32, den har nok ben til at bruge transistorer, så det var ikke vigtigt for mig. (Jeg ville bruge atmega32 i et 3D -printerprojekt, endelig i dotter er det ikke nødvendigt at bruge det, så jeg bruger bare Arduino Uno).
4. Lykke er meget større, når du selv opretter en stepper driver med transistorer end blot at købe den.
5. Da jeg lærte, hvordan de fungerer ved at eksperimentere, brugte jeg nogle transistorer i mine tidligere projekter, men praksis gør mester og den bedste måde at lære er at eksperimentere. BTW er ikke så underligt, at vi ikke ved, hvordan verdens største opfindelse fungerer? Vi bruger transistorer hver dag, alle har millioner af dem i lommen, og de fleste ved ikke, hvordan en enkelt transistor fungerer:)

I løbet af denne tid fik jeg 2 nye 3D -printere, og under udskrivning på dem skruede jeg bare op for udskrivningshastighed hele tiden for at lave udskrifter så hurtigt som jeg kan. Jeg begyndte at indse, at 3D-printer med 28BYJ-48 motorer vil være for langsom og sandsynligvis ikke er den bedste idé. Måske skulle jeg indse det tidligere, men jeg var så fokuseret på koden til dette projekt og lærte, hvordan 3D -printere præcist fungerer, at jeg på en eller anden måde ikke kunne se det. Takket være ting, jeg lærte ved at bygge denne ting, fortryder jeg ikke, at jeg har investeret tid i dette projekt.

At give op er ikke en mulighed for mig, og jeg har 5 steppere liggende, så jeg begyndte at tænke på, hvad jeg kan gøre med de dele. Mens jeg begravede i gamle ting i min garderobe, fandt jeg min tegning fra folkeskolen lavet ved hjælp af priktegningsteknik, også kaldet Pointillism (du kan se min tegning ovenfor). Det er ikke kunstværk, det er ikke engang godt:) Men jeg kunne godt lide denne idé om at skabe et billede ud af prikker. Og her tænkte jeg på noget, som jeg har hørt om før, en prikmatrixprinter, i Polen kan du finde denne type printer i hver klinik, de laver mærkelig høj lyd: D. Det var lidt tydeligt for mig, at der må være nogen, der har lavet sådan noget, og jeg havde ret. Robson Couto lavede allerede en Arduino dot matrix printer, men for at gøre det skal du finde perfekte komponenter, som kan være hårde, men vi har en 2018 og 3D -udskrivning bliver mere og mere populær, så hvorfor ikke lave en let at kopiere 3D -printet version, men det vil stadig være ens. Så jeg besluttede at gøre det stort, eller endda kæmpe! For at gøre den i stand til at udskrive på et stort papir, som alle kan købe - papirrulle fra Ikea:) dens dimensioner: 45cm x 30m. Perfekt!

Få timers design og mit projekt var klar til udskrivning, det er 60 cm langt, så for stort til at udskrive på en standardprinter, så jeg deler det op i mindre stykker, som takket være specielle stik vil være lette at tilslutte. Derudover har vi en vogn til en tusch, nogle remskiver til GT2 -bælte, gummihjul til at holde papiret (også 3D -trykt med TPU -filament). Men fordi vi ikke altid ønsker at udskrive på et så stort papir, har jeg gjort en af Y -aksemotorerne bevægelige, så du nemt kan justere det til papirets størrelse. Der er to motorer på Y -aksen og en på X -aksen, for at flytte pen op og ned bruger jeg mikroservo. Du kan finde links til modellerne og alt i de næste trin.

Derefter designede jeg et printkort som altid, men denne gang i stedet for at lave det hjemme besluttede jeg at bestille det hos en professionel producent, for at gøre det perfekt, lettere at lodde og bare for at spare tid, hørte jeg mange gode meninger om PCBway, så jeg besluttede at gå med det. Jeg fandt ud af, at de har et stipendieprogram, takket være hvilket du kan lave dine bestyrelser gratis, jeg uploader mit projekt til deres websted, og de accepterer det! Mange tak PCBway for at gøre dette projekt muligt:) Plader var perfekte, men i stedet for at sætte mikrokontroller på dette bord besluttede jeg mig for at lave et Arduino -skjold, så jeg simpelthen kan bruge det, det er også lettere at lodde på grund af det.

Dotterens kode er skrevet i Arduino, og til at sende kommandoerne fra computeren til den Dotter, jeg brugte Processing.

Det er nok hele historien om, hvordan dette projekt udvikler sig, og hvordan det ser ud nu, tillykke, hvis du kom dertil:)

Bare rolig nu, det bliver lettere, bare bygg instruktioner!

Jeg håber, at du nyder denne historie om The Dotter -projektet, hvis det ikke er tilfældet, så glem ikke at elske det.

*på gengivelserne ovenfor kan du se X -vogn med 2 penne, det var mit første design, men jeg besluttede at skifte til en mindre version med en pen for at gøre den lettere. Men version med 2 penne kan være interessant, fordi du ville være i stand til at lave prikker i forskellige farver, der er endda plads til anden servo på printkortet, så det er noget at overveje for dotter V2:)

Trin 2: Hvad skal vi bruge?

Hvad vi skal bruge til dette projekt, det er et godt spørgsmål! Her er en liste over alt med links, hvis det er muligt:

1. 3D -printede dele (links til modeller i næste trin)
2. Arduino GearBest | BangGood
3. 28BYJ48 stepper motorer (3 af dem) GearBest | BangGood
4. Mikro servomotor GearBest | BangGood
5. GT2 Bælte (ca. 1,5 meter) GearBest | BangGood
6. Kabler GearBest | BangGood
7. Bærer GearBest | BangGood
8. To aluminiumsstænger på cirka 60 cm lange hver

9. Sådan laver du et printkort:

   1. PCB naturligvis (du kan bestille, lave dem selv eller købe det fra mig, jeg har nogle brædder liggende, du kan købe dem her:
   2. Transistorer BC639 eller lignende (8 af dem) GearBest | BangGood
   3. Ensretterdiode (8 af dem) GearBest | BangGood
   4. LED grøn og rød GearBest | BangGood
   5. Nogle afbryder headers GearBest | BangGood
   6. Arduino Stackable Header kit GearBest | BangGood
   7. Nogle modstande GearBest | BangGood

Sandsynligvis det sværeste at få for dig er 3D -udskrevne dele, spørg dine venner, i skolen eller på et bibliotek, de kan have en 3D -printer. Hvis du vil købe en, kan jeg anbefale dig CR10 (link til køb), CR10 mini (link til køb) eller Anet A8 (link til køb).

Trin 3: Så stor som jeg kan, så enkel som jeg kan (3D -modeller)

Da jeg sagde, at en stor del af dette projekt var størrelse, ville jeg gøre det stort og holdt det enkelt på samme tid. For at gøre det på denne måde bruger jeg meget tid i Fusion360, heldigvis er dette program forbløffende brugervenligt, og jeg elsker at bruge det, så det var ikke en stor ting for mig. For at passe på de fleste 3D -printere delte jeg hovedrammen til 4 dele, der let kan tilsluttes takket være specielle stik.

Remskiver til GT2 bælter blev designet med dette værktøj (det er fedt, tjek det ud):

Jeg tilføjede DXF -filerne til disse 2 remskiver, bare til din reference, du har ikke brug for dem til at lave dette projekt.

Ingen af disse modeller har brug for understøtninger, remskiver har understøtninger indbygget, fordi det ville være umuligt at fjerne understøtninger inde fra remskiven. Disse modeller er ret nemme at udskrive, men det tager noget tid, fordi de er ret store.

Hjul, der flytter papiret, skal udskrives med flexfilament for at gøre det bedre. Jeg lavede en kant til dette hjul, der skulle udskrives med PLA, og på dette hjul kan du sætte et gummihjul.

Trin 4: Samling

Det er let, men også meget behageligt trin. Alt du skal gøre er at forbinde alle 3D -printede dele sammen, sætte motorer og servo på plads. Til sidst skal du lægge aluminiumsstænger i den 3D -trykte ramme med vogn på.

Jeg printede en skrue på bagsiden af Y -motorholderen, der er bevægelig for at holde den på plads, men det viser sig, at bunden af rammen er for blød, og den bøjer, når du strammer skruen. Så i stedet for denne skrue bruger jeg et gummibånd til at holde denne del på plads. Det er ikke den mest professionelle måde at få dette til, men det fungerer i hvert fald:)

Du kan se pennestørrelse, som jeg brugte til dette projekt (eller måske ligner det mere en markør). Du skal bruge den samme størrelse eller så tæt som du kan, for at få det til at fungere perfekt med X -vogn. Du skal også montere en krave på pennen for at lade servoen flytte den op og ned, du kan rette den ved at stramme en skrue på siden.

Der er ikke meget at forklare, så tag et kig på billederne ovenfor, og hvis du har brug for at vide noget mere, skal du skrive en kommentar herunder!

Trin 5: Elektronisk skematisk

Ovenfor kan du finde elektronisk skematisk til dette projekt, hvis du vil købe et printkort eller gøre det, behøver du ikke bekymre dig om skematikken, hvis du vil tilslutte det på brødbrættet, kan du bruge dette skematisk til at gøre det. Jeg slidte dig på, at det vil være ret rodet på dette brødbræt, der er mange forbindelser og små komponenter, så hvis du kan, er det meget bedre at bruge et printkort. Hvis du har problemer med PCB, eller dit projekt ikke fungerer, kan du fejlfinde det med denne skematisk. Du kan finde. SCH -fil i det næste trin.

Trin 6: PCB som en pro

Det er nok den bedste del af dette projekt for mig. Jeg lavede mange PCB derhjemme, men forsøgte aldrig at bestille det hos en professionel producent. Det var en god beslutning, det sparer meget tid, og disse brædder er bare meget bedre, de har loddemaske, de er lettere at lodde, ser bedre ud, og hvis du ønsker at lave noget, du vil sælge, er der ingen måde du kan vil lave PCB derhjemme, så jeg er et skridt tættere på at skabe noget, som jeg vil kunne producere i fremtiden, i det mindste ved jeg, hvordan jeg laver og bestiller PCB. Du kan nyde smukke fotos af disse tavler ovenfor, og her er link til PCBWay.com

Jeg har nogle ekstra tavler, så hvis du vil købe dem fra mig, kan du købe dem på tindie:

Trin 7: Lodning, tilslutning …

Vi har en fantastisk print, men for at få den til at fungere skal vi lodde komponenter på den. Bare rolig, det er meget let! Jeg brugte kun THT -komponenter, så der er ingen super præcis lodning. Komponenterne er store og lette at lodde. De er også lette at købe i enhver elektronisk butik. Fordi dette printkort bare er et skjold, du ikke behøver at lodde en mikrokontroller, forbinder vi bare skjoldet med Arduino -kortet.

Hvis du ikke vil lave et printkort, kan du finde en skematisk oversigt ovenfor med alle forbindelser. Jeg anbefaler ikke at forbinde dette på brødbrættet, det vil se rigtig rodet ud, der er mange kabler. PCB er meget mere professionel og sikrere måde at gøre dette på. Men hvis du ikke har nogen anden mulighed, er tilslutning på breadboard bedre end slet ikke at oprette forbindelse.

Når alle komponenterne er loddet på printet, kan vi tilslutte motorer og servo til det. Og lad os springe til det næste trin! Men inden det, stop et øjeblik og tag et kig på dette smukke printkort med alle komponenterne på det, jeg elsker bare hvordan de elektroniske kredsløb ser ud! Ok, lad os komme videre:)

Trin 8: Arduino -kode

Når skjoldet er klar, er alt forbundet og samlet, vi kan uploade kode til Arduino. Du behøver ikke at tilslutte skjold til Arduino på dette trin. Du finder programmet i vedhæftede fil nedenfor. Her er en hurtig forklaring på, hvordan det fungerer:

Det henter dataene fra den serielle skærm (behandlingskode), og når der er 1, gør det en prik, når der er 0, gør det ikke. Efter hver modtagelse af data bevæger de sig i nogle trin. Når et nyt linjesignal modtages, går det tilbage til dets startposition, flytter papiret i Y -aksen og laver en ny linje. Det er et meget simpelt program, hvis du ikke forstår, hvordan det fungerer, skal du ikke bekymre dig, bare uploade det til din Arduino, og det vil fungere!

Trin 9: Behandlingskode

Behandlingskoden læser billedet og sender dataene til Arduino. Billedet skal have den bestemte størrelse for at få det på papiret. For mig er maks. Størrelse for A4 -papiret cirka 80 punkter x 50 punkter. Hvis du ændrer trinene pr. Omdrejning, får du flere prikker pr. Linje, men også meget større udskrivningstid. Der er ikke mange knapper i dette program, jeg ville ikke gøre det smukt, det virker bare. Hvis du vil forbedre det, er du velkommen til at gøre det!

Trin 10: I begyndelsen var der en prik

Sidste test af Dotter!

Prik, prik, prik ….

Snesevis af prikker senere gik der noget galt! Hvad præcist? Det ligner, at Arduino nulstillede sig selv og glemte, at det var mange trin. Det startede meget godt, men på et tidspunkt har vi et problem. Hvad kan være galt? To dages fejlfinding senere fandt jeg en løsning på det. Det var lidt enkelt og indlysende, men jeg tænkte ikke på det i begyndelsen. Hvad er det? Vi ved det i næste trin.

Trin 11: Fejl er ikke en mulighed, det er en del af en proces

Jeg hader at give op, så det gør jeg aldrig. Jeg begyndte at søge efter en løsning på mit problem. Mens jeg koblede et kabel fra min Arduino for nylig om natten, følte jeg, at det er virkelig varmt. Så indså jeg, hvad der er et problem. Fordi jeg lader Y -aksens motorer være tændt (på spolen af disse motorer) bliver den lineære stabilisator på min Arduino virkelig varm på grund af en ganske stor konstant strøm. Hvad er løsningen på det? Bare sluk for disse spoler, mens vi ikke har brug for dem. Super simpel løsning på dette problem, det er fantastisk, og jeg er tilbage på sporet for at afslutte dette projekt!

Trin 12: Sejr

Er det sejren? Mit projekt fungerer, endelig! Det tog mig meget tid, men endelig er mit projekt klar, det fungerer lige som jeg ville have det skulle fungere. Nu føler jeg ren lykke på grund af afslutningen af dette projekt! Du kan se nogle af de billeder, jeg har printet på den! Der er meget mere at udskrive, så følg med for at se nogle opdateringer af det.

Trin 13: Slutningen eller begyndelsen?

Det er slutningen på byggeinstruktionen, men ikke slutningen på dette projekt! Det er open source, alt hvad jeg delte lige her kan du bruge til at bygge denne ting, hvis du vil tilføje nogen opgraderinger er du velkommen til at dele dem, men husk at lægge et link til denne instruerbare, lad mig også vide, at du har forbedret mit projekt:) Det vil være fedt hvis nogen vil gøre det. Måske en dag, hvis jeg finder tid til det, vil jeg forbedre det og sende en Dotter V2, men lige nu er jeg ikke sikker.

Glem ikke at følge mig på instruktører, hvis du vil være opdateret med mine projekter, du kan også abonnere på min YouTube -kanal, fordi jeg her sender nogle fede videoer om at lave og ikke kun:

goo.gl/x6Y32E

og her er mine sociale mediekonti:

Facebook:

Instagram:

Twitter:

Mange tak for din læsning, jeg håber du får en god dag!

Glad for at lave!

P. S.

Hvis du virkelig kan lide mit projekt, skal du stemme for det i konkurrencerne: D

Runner Up i Epilog Challenge 9

Anden pris i Arduino -konkurrencen 2017