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軟驅改造繪製螺線機器手工電子DIY教程

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軟驅改造繪製螺線機器

DIYer:snackordie 製作時間:1天 製作難度:★★★☆☆ GEEK指數:★★★☆☆ 

用舊軟驅和Arduino製作一個有趣的螺線繪圖機器人!

參考資料:

Ashish Derhgawen的這篇文章:

更多有關軟驅的信息:

_Floppy_Drive_

 

 

1   拆解軟驅

我們需要使用軟驅內部的器件,所以首先就要將蓋子拆下來,瞧瞧裏面有些什麼。我們需要將裝載托盤拆掉,當它處於彈出狀態時一般就可以直接提起來了。另外還需要拆除的是一個閂鎖或者彈簧。仔細觀察一下,根據你自己軟驅的情況將不需要的東西拆掉!

有些軟驅有螺釘,有些則是在蓋子上有幾個卡口,你只要輕輕撬開就行了 裝載托盤,我們需要將它拆掉。

 

去除閂鎖和彈簧。雙極步進電機,讀/寫磁頭,蝸桿傳動。

 

將讀/寫磁頭的末端拆下,然後將螺釘擰回去,免得弄丟了!

 

另外,你現在最好讓驅動器認為軟盤處於載入的狀態(否則它就不會旋轉轉盤了)。所以你需要用泥膠或者教會將左手邊的一個微控開關固定住。你也可以將一個開關拆掉,然後用一根導線將兩個觸點連接起來,從而直接跳過這部分。

 

固定一個密度微動開關的小泥膠塊

將所有的小螺釘和彈簧都保存好,你可以在其他的製作項目中用到它們!

 

2   軟驅的接線2.1   控制

參見下面鏈接中的“軟驅A管腳輸出”(floppy dirve A pin out)表。

我們需要關注的是:

10:0=moter enable drive 0(在0v時,電機就會旋轉)14:0=drive select 0(讓步進和方向命令都向着drive0)18:方向(移動步進電機的方向)20:步進(產生步進的脈衝)請注意所有的奇數管教都是接地的。像這樣給軟驅接線:軟驅的14號管腳?軟驅的13號管腳(當我們將它連接到13號引腳的地線時,就能讓它處於低電位,從而選擇驅動器0)軟驅的1號管腳→Arduino地線(我們需要將Arduino的地線與軟驅的地線連接起來)軟驅的10號管腳→Arduino的4號管腳(轉盤電機)軟驅的18號管腳→Arduino的3號管腳(方向)軟驅的20號管腳→Arduino的6號管腳(步進) 

2.2   電源我們還需要為驅動器供電。我測量了一下電流消耗,峯值為300mA。我查了些資料,發現用Arduino的5V管腳是安全的。USB的額定電流消耗最大值為500mA,我們不會超出這個限制的。如果你有軟驅的電源線,就可以將Arduino的地線接在黑色電線上,而Arduino的5V管腳則接在紅色電線上。否則你就需要搞清楚哪一根是1號管腳(在驅動器上可能有標識),然後使用軟驅電源連接器(floppy power connector)這張表格確定該連接哪些管腳,比如1號管腳是5V,2號和3號管腳是接地。打開電源,檢查一下驅動器前端是否有燈亮起來了。 

3   載入軟件

本製作項目有趣的地方就在於,你可以編制不同的軟件來繪製不同的圖形,你可以先在這個地址中學習一下:

將它載入Arduino中。

將和文件下載下來。用Arduino的編輯器打開* ,然後像這樣添加文件:

在sketch(草圖)菜單中,選擇“add file”(添加文件)

選擇文件

然後編譯並傳輸到Arduino中。如果一切正常的話,驅動器應該會旋轉起來,機械臂也開始移動了!

查看一下代碼,瞭解具體的實現方法——很簡單的。

如果出現了問題:

軟驅通電了嗎?通常上面有一個發光二極管,在通電的時候就會亮起來。線路接對了嗎?如果轉盤不轉,那麼就要檢查一下微動開關,看看是不是被按下去了。 

4   擴大轉盤

我們在轉盤上面用膠水粘上了一個咖啡瓶蓋和一張DVD

既然我們已經可以通過Arduino來控制軟驅了,那麼就該添加繪圖功能了!

原來的轉盤比較小,而且不夠平整,無法繪圖,所以我們要用一張DVD來擴大它的面積。你需要找些管狀的東西,大約直徑3釐米,高度2釐米。

將它放好,然後檢查一下讀/寫機械臂是否能順利地來回移動。如果你的管子太大了,那麼就必須將下面的讀/寫磁頭削去一部分。我們使用的是Dremel工具配合研磨組件。

你應該讓它們儘量位於圓心,且保持水平,所以在塗膠水之前應該將它們牢牢固定住。

 

5   添加繪圖機械臂和握筆器

移動繪圖機械臂的螺栓。

 

一圈銅線,將筆豎立起來。

 

安裝好了的繪圖機械臂回覆彈簧,讀/寫磁頭的行程大約只有1.5釐米長,所以我們需要增加一個槓桿,擴大筆的移動範圍。

 

我們使用了軟驅頂殼上的部分金屬材料,通過Dremel工具配合研磨組件切割出了一個機械臂。再找一個有孔的,可以將筆插進去固定住的零件。如果你充分發揮聰明才智,廢物利用的話,就可以省去打孔的工夫了!

接着,我們用轉軸,並裝上一個軟驅的舊彈簧,將它們固定好。

為了得到更大的移動範圍,我們可以再找一塊金屬材料,將讀/寫磁頭延伸出去。我們用螺釘將它固定在讀/寫磁頭上,並在另一頭插上一根螺栓,與繪圖機械臂相連。通過調整金屬零件的長度和螺栓的位置,你就可以製作出一個槓桿,擴大讀/寫磁頭的移動範圍,讓筆能充分利用DVD的表面積。

接通電源,檢查一下筆能夠在DVD的半徑範圍內順利移動。只要彎曲一下金屬零件,就可以對它們進行簡單的調整了。

 

6   繪圖!

再找一張CD作為模板,裁剪幾個圓形紙片。然後將幾張紙片裝好(我們用的是一些零零碎碎的遮護膠帶,將紙盤固定住),並在握筆器中插入一支筆,接着就可以讓它畫起來了!

然後,你就可以修改代碼,把你繪製的最漂亮的圖片發給大家看看了!

 

7   添加轉盤速度控制

5號管腳。

 

調整為1MHz。

 

將這條線切斷。

 

焊接上一根新的線。

 

我們希望能夠將轉盤的旋轉速度放慢,因為對筆來説,原本的速度太快了,以至於只能畫出非常密集的螺旋線。如果能畫出呼吸運動記錄器那樣的線條就一定很酷。我們檢查了所有從小的“主板”到大的電機板的信號。其中一個信號大約是1MHz的(參見照片)。我們將這條線切斷了,然後用信號發生器將自己的信號輸入進去,結果確實有效!於是我們添加了一些代碼,用來生成較慢的信號。我們可以將轉盤的速度放慢到最低120rpm,再慢的話就會開始發生振動,並失去轉矩了。在將PCB上的線路切斷後(要小心,別切到別的線路),將一根線焊接在旁邊的焊點上,然後將它街道Arduino的5號管腳上。 

8   添加步進電機速度控制

使用小型螺線管,讓筆可以提升起來。

使用激光打印機裏的二極管激光發射器在紙張上燒灼出圖案(或許可以使用熱感紙?)。我們可以以極高的速度操作二極管,或許就能畫出點陣圓或者虛線。

製作一個可以握持多支筆的握筆器。

編寫一段能對環境作出反應的代碼,這樣就成了一個新式物理數據記錄器!

我們本想利用轉盤電機的標誌脈衝,將轉盤和步進電機同步起來,但無法獲取高質量的信號來實現這一想法。如果你能搞定的話,一定要告訴我們!

 

編譯自: