基于Arduino HID的CNC吊坠

描述

Last article update:

2018-07-31: added the CAD files

2018-07-24: added the schematic and programming section

注意：提供的 Aduino 草图是根据我的情况定制的，但可以根据您的特定需求进行调整。所以请随意使用它，但您确实需要更改草图！

为什么这个项目？

您可以为您的 CNC 机床购买一个吊坠，但我制造了我的木制 CNC 机床，那为什么不自己制作吊坠呢？

除此之外，我的控制器板的普通挂件要 100 欧元，而且只有 2 个按钮和一个手轮。

我的挂件有 23 个按钮，每个按钮最多 6 个功能和一个手轮。

一条评论可能是，“它又大又重！” 但在实践中，意外地证明，在转动手轮时有一个挂件会非常方便......

这是如何运作的？

带有 32u4 芯片（并非所有型号都有此芯片）的 Arduino 的美妙之处在于能够模拟键盘和/或鼠标。当您将 Leonardo 连接到 PC 时，它会“看到”一个键盘。伟大的！

因此，当您对 Arduino 进行编程时，为其添加一些开关并将其连接到 PC 或 Mac，您可以按下按钮向计算机发送（多个）击键/鼠标移动。正如我所提到的，每个按钮有 23 个按钮/6 个功能 = 许多选项..

这一切都取决于为 Arduino 草图使用正确的库！经过数小时的搜索，我终于找到了一个很棒的库，我将其包含在此页面中：Clickbutton。

使用这个库，您可以为每个（瞬间！）按钮获得这些可能性：

• 单击
• 双击
• 三连击
• 单击并按住
• 双击并按住
• 三击并按住

您还可以在 Clickbutton 库中获得去抖动功能，这很重要。

您可以调整每个按钮的时间，但标准时间 >= 250 毫秒以识别单击，>= 1000 毫秒以识别按钮保持。

只是我的 3 功能 X 轴按钮（键 13）草图的摘录：

if (button[13].clicks != 0)
 {
   switch (button[13].clicks)
   {
     case 1: // Single click
       // Handwheel on X
       shortcut_HANDWHEEL_X();
       break;
     case 2: // Double click
       // Zero X
       shortcut_ZERO_X();
       break;
     case 3: // Triple click
       break;
     case -1: // Single Click and Hold
       // USER MACRO 18: X-axis: goto work zero position G0 X0.0000
       press_ESC();
       goto_MAIN_MENU();
       user_MACRO_18();
       break;
     case -2: // Double Click and Hold
       break;
     case -3: // Triple Click and Hold
       break;
   }
 }

外壳

我选择使用桃花心木作为吊坠外壳。我喜欢用木头工作，外观和感觉都很棒。同样通过这种方式，我可以制作一个真正的定制案例，这并不总是可以用现成的 ABS 型案例来实现，你可以花 20-50 欧元购买。

绘图是使用 Vectric Cut2D 软件制作的。我很高兴我投资了这个软件包，因为它使 CNC 学习曲线变得不那么陡峭并且更有趣。它还可以帮助您非常轻松地设计双面作业。

打磨一点后，木头得到了许多层清漆。

本视频中的进给率：

2400mm/min (~ 94"/min) 40mm/sec. (~ 1.57")，当时切割 3mm (1/8")

开关

开关很棒。它们是瞬时类型，除了我用来打开/关闭 LED 的开关。您可以在透明顶盖后面贴一个标签，如果需要，您可以使用内置 LED 点亮开关。

我为每个开关使用了一个 1KΩ 电阻，在 5 伏时使用 2 毫安。

这是一个带有荷兰语音频的视频，只是为了让您听到开关发出的声音。我的评论并不重要。我确实说过开关有点响，但至少你知道什么时候按下它们；）

使用这些开关的一个缺点是它们需要相当高或“厚”的外壳。顶部和底部的木材厚度为 21 毫米（0.82 英寸或 53/64 英寸）。加工后，吊坠的总厚度为 36.5 毫米（14.37 或 14 3/8 英寸）

连接开关非常简单……我使用Arduino 内置上拉电阻，因此您只需将所有开关的一侧连接到地，另一侧连接到 Arduino 输入。

开关标签

为了给开关贴标签，我为我的彩色激光打印机使用了高质量的聚乙烯贴纸。（也可用于喷墨打印机）。在普通纸上打印是没有选择的，因为您确实看到纸张的结构在点亮时非常好。

然后我从开关上取下透明盖，把标签贴在它下面的塑料片上。

图标与购买时硬件随附的 Eding CNC 软件中使用的图标相同。我刚刚从软件目录中复制了 JPEG 图标，并在图形程序中更改了一些图标以根据需要对其进行自定义。

手轮

好吧，这是一个标准的60mm 100PPR 6 端子电子数控手轮

因此每转 100 个脉冲，在大多数 CNC 软件中您可以编辑此值。

电子产品

作为 HID（人机接口设备），我使用了Arduino Leonardo微控制器。

这个微控制器板已经停产，但我可以在几家网上商店买到。作为替代方案，您可以使用使用相同 32u4 芯片的 Arduino Micro。

通过这种方式，我可以模仿键盘敲击并控制 CNC 加工软件的许多功能，在我的例子中是Eding CNC 。

Arduino Leonardo 有 23 个输入引脚，绰绰有余。如前所述，您可以为每个按钮分配 6 个功能。

按键 LED 亮起时，总功耗为 150mA。

对 Arduino 微控制器进行编程

要对 Arduino 进行编程，您需要将挂件连接到 CNC 电源并使用 Arduino IDE 软件上传新草图。（请参阅下面的注释）因此，您当然使用用于模拟键盘的相同 USB 插头。

如果您想使用另一台电脑（笔记本电脑）进行编程，只需将 USB 插头插入另一台电脑并对 Arduino 进行编程，再次将挂件连接并通过 CNC 电源供电

注意：我没有将USB 5伏（来自 PC）连接到吊坠，因为我不想要两个 VCC 电源、PC USB 连接和 CNC 机床电源。确实需要连接PC USB GND ，因此我们有一个共同的接地电平。

玩得开心制作自己的吊坠！