基于使用Atmega328P和ULN2003步进驱动器制造绘图仪机器人

在该项目中，将制造带有mXY板的XY绘图仪机器人。借助该机器人，可以墙壁，面板或A4纸上绘制图像，还可以打印图片或打印文本。该机器是一种简单的设备，它可以使用普通的笔、电动机和绳子来画画。

该开发板使用Atmega328P和ULN2003步进驱动器。所以可以使用单个板进行该项目。5V 、1A适配器或移动电源足以满足该项目的功耗要求。当两个电动机都运行时，观察到最大电流为0.4A。

所需组件：

1个带Bootloader的ATmega328P-PU

2个ULN2003 DIP16

2个28YBJ-48 5V 5线步进电机

1个CH340G SOP16

B型USB插座

DIP插座28/16引脚

12/16 MHz晶振

L7805 TO-220

10uF电容器

22pF / 0.1uF / 10nF陶瓷电容

LED

电阻10K / 1K

电源插座

2针端子块

2个JST B5B-XH连接器

1个MG90S伺服电机

GT2皮带轮16齿套装

GT2橡胶腰带（5M）

3合1跳线

连接图：

（步进电机和伺服器都需要一根5M的延长电缆线）

机器尺寸图：

（机器尺寸与表面尺寸不同）

机器宽度：这是链轮上两个最接近点之间的距离（两个皮带轮之间），在机器宽度上调节两个皮带轮之间的尺寸。

机器高度：这是从链轮轴线到图形（面板）区域底部的距离，调整机器高度（滑轮和面板末端之间的高度）。

吊船和托架：

可以在ZIP文件“ Gondola_Bracket_Models”中找到吊船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：

一、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

二、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C：\ Users \ YourPCname \ Documents \ Arduino文件夹中。

“ polargraph_server_a1.ino”文件是ULN2003驱动程序和28YBJ-48步进电机的编辑副本。您可以在这里获取原始版本 （https://github.com/euphy/polargraphcontroller/releases/tag/2017-11-01-20-30）

打开Arduino IDE

转到文件-》写生簿-》 polargraph_server_a1-》打开polargraph_server_a1源代码。

转到工具-》主板-》 Arduino / Genuino Uno-》 选择板

转到工具-》端口-》 COMx-》 选择端口

按工具栏中的“验证”按钮以尝试对其进行编译。

如果编译成功，请按工具栏中的“上传”按钮以上传它。

一旦这样做，应该确认它是否正常工作-使用主板上的串行监视器，将其设置为57600波特，以确保每两秒钟发出一次“ READY”。

三、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polargraphcontroller文件夹并将其粘贴到C：\ Users \ YourPCname \ Documents \ Processing文件夹。

开放处理

转到文件-》写生簿-》 polargraphcontroller-》打开polargraphcontroller应用程序源代码。

按工具栏中的“运行”按钮以运行草图。

使用步骤：

一、步进电机规格设置

按工具栏中的“设置”按钮。

将MM PER REV的值定义为64

将“每步骤的步进数”的值定义为4076

将MOTOR MAX SPEED的值定义为1000

将“电机加速”的值定义为200

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

二、调整绘制区域的大小（如果在A4纸上绘图，请设置A4尺寸）

先标记原点：这是在中心线上标记的魔术点，正好位于机器顶部边缘下方120毫米（12厘米）处。

抓取“中心页面”，然后将“页面位置Y”值设置为120。

第二次单击“中心原点”，并将“原点Y”值设置为120。

三、伺服电机（笔）设置

“笔向上位置”和“笔向下位置”值是伺服电机的工作角度。

单击串行端口，然后从连接的设备列表中选择Arduino的端口。

选择正确的端口后，“无串行连接”显示将变为绿色，并显示已连接的端口号。

单击“命令队列”，并激活命令传输。

单击上载提升范围，然后单击测试提升范围并测试伺服电机角度。

四、最后设置-上传矢量图像并开始打印

保存您的设置。每次打开程序时都加载设置。

单击“输入”选项卡，然后切换到程序的主屏幕。

手动将吊船手动设置为“设置回家”。手动移动吊船并将其移动到先前定义的起始点。在单击“设置原位”之前，必须在每幅图纸之前以这种方式调整吊船。

完成此调整后，单击“设置原点”和“设置笔位置”。

单击“设置区域”以指定您的图形。然后单击“将框架设置为区域”以进行绘制所需的所有设置。

五、 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“调整大小矢量”调整图像大小。使用“移动向量”将图像移动到所需区域。然后使用选择区域和将框设置为区域来调整要打印的区域。

单击“绘制矢量”命令以启动机器。
       责任编辑:pj