如何制作基于arduino的微型CNC绘图仪机器

您好，在这篇文章中的朋友们，我们将看到如何使用旧的废旧DVD驱动器，arduino和L293D电机护罩制造微型CNC绘图仪机器。

实际上，我过去曾经建造过一些arduino微型CNC绘图仪或绘图机。

但是这些项目的文档尚不完善，不清楚，因此我提出了许多要求，以深入了解如何制作基于arduino的微型CNC绘图仪机器的详细信息。

因此，在这篇文章中，我将涵盖所有方面，例如硬件组装，arduino的代码，GUI的处理，G代码的生成等。

因此，在继续之前，让我向您简要介绍什么是CNC绘图仪机器。

总览

CNC绘图机基本上是2.5轴CNC机器，它在X和Y轴上都有两个步进电机，在Z轴上有一个伺服电机。在Y轴上连接了一支笔，在Z轴上用于上下翻页。
顾名思义，绘图仪机器可以根据给定的指示进行明显的绘图或绘图。

为了给出指令以加工什么，需要绘制一种称为G代码的特殊类型的代码。
图像将在特殊类型的软件的帮助下转换为G代码。

之后，此G代码将发送至控制器，并且控制器命令电动机如何移动。
结果机器将在纸上绘制图像。

现在让我们来看看如何构建这样的机器。从材料清单开始

物料清单

软件清单

请从上面的链接下载软件，然后将其安装在PC上。这是所有的文件打包

代码和库

必须在arduino上上传“ CNC CODE FOR ARDUINO”。需要在处理软件中打开“ GCTRL”,“ AFMOTOR”库需要在arduino IDE中添加.
所有这些功能吗？我们会在以下步骤中看到。

机器组装

步骤1

要使基于Arduino的迷你CNC绘图仪机器显然需要两个报废DVD驱动器。
我从不到1美元的价格从本地计算机维修店购买了该驱动器。
我们将使用其步进电机和滑动机构，

在这里请注意，并非所有DVD驱动器都带有步进电机。如果电动机有4线，则表示它是步进电动机。

如果您在DVD驱动器中未找到任何4线制电动机，则使用较少。

步骤2

我借助螺丝刀快速拧开了DVD驱动器盒，并通过施加一些力从DVD驱动器盒中取出了步进电机装置。

这样，我有两个步进驱动器机制和两个空的DVD驱动器盒。

步骤3

取出步进电机机构后，我在剪刀的帮助下切割了默认的电机连接器条。
然后带上约40厘米的杜邦4线，将其切成两段，用于每个步进电机连接。

然后，我小心地剥去电线，而不会损坏电线的铜应变。并将其焊接到步进电机的裸露端子上。

步骤4

步骤5

在这里，我使用灰色阴影喷涂漆来涂装DVD驱动器的空盒，如果您不想对其进行喷涂，则此步骤不是必须的。

然后，我用一块20 x 20 mm的铝角制成X轴和Y轴的支架。

我在铝片上钻了5mm的孔，并将其切成两片夹，然后再用M5X10螺母和螺栓用该夹固定两个轴。

步骤6

现在，我在DVD驱动器盒上标记孔，以安排两个步进电机机构的安装。

我在钻孔机的帮助下仔细钻了5mm的孔。

步骤7

在DVD驱动器盒中钻孔后，我将四个M4 X 60螺母螺栓固定在步进电机机构的四个角上。
现在，我将步进电机机构放置到位，并用M4螺母固定所有四个螺栓。

步骤8

这是制造迷你Arduino CNC绘图仪机器中最重要的步骤，在这里我们正在制作笔上下机构。
首先，我拿着指南针，小心地取下笔架部分。
然后我使用了一个可以打开顶部和底部的简单笔。
首先取出笔芯，并从笔芯顶部切出约2厘米的部分。
现在，我在笔芯的顶部放置了一个弹簧，可以用其他扳机笔进行打捞。
然后我用一根坚固的线将其绑在笔芯的中央，并用强力胶将其固定在笔芯的位置。
现在我在笔身中心上方的上方开一个小孔。

现在，我将笔芯小心地放在笔内，并将线从孔中穿过。
这样，当我拉动线笔笔芯向上推时，当我松开线笔芯时，笔尖向下调拨。
并且由于笔芯顶部附有弹簧，因此可以与纸张保持良好的摩擦。.
现在将笔放在笔架中，并在X轴上用超强力胶将其粘上

我在X轴上安装了一个微型伺服器，并用微型伺服电机的旋钮将线绑起来。

步骤9

我在机器背面钻了四个孔，并拧上四个15mm的垫片，以将arduino UNO安装在其上。

L293D电机护罩安装在Arduino UNO上。
通过这种方式，现在可以竞争Arduino CNC绘图仪机器的装配，我们将看到接线

布线

我们将Arduino UNO用作CNC机器的大脑，因为我们知道CNC机器中使用了步进电机。

步进电机不易控制，因此这里我们使用L293D电机罩来控制我们的步进电机，而一个伺服电机用于笔向下运动。

在开始接线之前，我们先要知道步进电机的正确接线。
我们的步进电机有4线，而步进电机有2个线圈，这意味着一组2线组成一个线圈。

因此我们需要从一个线圈中找出哪两条线，因此在这里我使用万用表保持万用表的连续性。

我将测距仪的探头一个接一个地连接到导线上，如果在任意两根导线之间获得连续性（几欧姆），则意味着两条导线都属于单个线圈，其余两根属于其他线圈。

不要忘记卸下该黄色跳线，并按照上图所示连接步进电机电线。并将伺服电机也连接到L293D电机护罩的伺服1端子上。

您需要电源适配器为机器供电，可以使用5VDC 1amps电源适配器。这样，接线就完成了，现在我们可以进行arduino代码上载过程了。

源代码

希望您没有从上面从上面下载arduino代码和库，不要担心，您可以从下面的链接下载它。

Arduino代码：https://secureservercdn.net/198.71.233.106/k8u.855.myftpupload.com/wp-content/uploads/2019/09/cnc-code.zip
AFMotor库：https://github.com/adafruit/Adafruit-Motor-Shield-library/archive/master.zip

首先，如果您不知道如何通过Google Google添加库，则需要在arduino IDE中安装AFMotor库。

现在，只需简单地上传代码，无需进行任何更改

在这里，我正在解释一些可能对您有用的代码的重要部分

以下是伺服上/下值必要时增加或减少。如果伺服方向相反，请切换punZUp和penZDown值。

以下是更改cnc绘图仪机器速度的值，您可以将StepDelay的值从0更改为2，0，表示最大速度，2表示最小速度，最好保持为1。

如果您的绘图区域较大，则可以从此处更改Xmax和Ymax值。

arduino Mini CNC绘图仪mahcine的完整代码

G代码生成

要使用CNC绘图仪进行绘图，我们显然需要G代码，G代码是CNC机器的语言。在这个项目中，我们使用Inkscape软件和makerboat G代码库来生成图像的G代码。

首先，首先下载Inkscape 0.48.5版本，然后下载makerboat gcode扩展。安装Inkscape软件并按照以下说明添加扩展名。

注意：-如果您在机器即将启动时arduino断开连接或重置，请在导出G代码时取消选中以下选项

注意：-如果您的机器仅绘制图形的一半，则可以使用此inkscape（https://secureservercdn.net/198.71.233.106/k8u.855.myftpupload.com/wp-content/uploads/2019/09/cnc-plotter-tamplet.zip）模板下载此模板并在inkscape中打开它，并在虚线框中设置设计。

GCTRL

至此，我们的机器已经准备好在等待命令的情况下绘制任何东西。
我们还生成了G代码，但是如何将该G代码发送到机器呢？

为此，我们使用GCTRL G代码发送方GUI进行处理。
我们正在通过处理和GCTRL的帮助将G代码流式传输到机器，希望您能从上面下载GCTRL（如果不是从这里下载的话）

只需双击即可打开GCTRL.pde，然后单击处理窗口右上角可见的播放按钮，将出现这种类型的窗口

有关如何使用此GUI的所有详细信息都清楚地写在其中。
通过按“ p”键，您可以从下拉列表中选择COM端口。
选择端口后，您可以借助箭头键点动X和Y轴。
使用数字键“ 5”和“ 2”上下移动笔。
要将G代码发送到arduino，请按“ g”键，并在浏览窗口中选择G代码文件，然后选择填充并按Enter键以开始绘制图形。

以此方式竞争基于Arduio的微型CNC绘图仪机器的过程，希望我已经涵盖了要点，如果您需要提出任何问题，只需在下面的评论部分中进行评论即可。我会尽力回答你的。