软驱改造绘制螺线机器手工电子DIY教程

软驱改造绘制螺线机器

DIYer:snackordie 制作时间:1天 制作难度:★★★☆☆ GEEK指数:★★★☆☆ 

用旧软驱和Arduino制作一个有趣的螺线绘图机器人!

参考资料:

Ashish Derhgawen的这篇文章:

更多有关软驱的信息:

_Floppy_Drive_

 

 

1   拆解软驱

我们需要使用软驱内部的器件,所以首先就要将盖子拆下来,瞧瞧里面有些什么。我们需要将装载托盘拆掉,当它处于弹出状态时一般就可以直接提起来了。另外还需要拆除的是一个闩锁或者弹簧。仔细观察一下,根据你自己软驱的情况将不需要的东西拆掉!

有些软驱有螺钉,有些则是在盖子上有几个卡口,你只要轻轻撬开就行了 装载托盘,我们需要将它拆掉。

 

去除闩锁和弹簧。双极步进电机,读/写磁头,蜗杆传动。

 

将读/写磁头的末端拆下,然后将螺钉拧回去,免得弄丢了!

 

另外,你现在最好让驱动器认为软盘处于载入的状态(否则它就不会旋转转盘了)。所以你需要用泥胶或者教会将左手边的一个微控开关固定住。你也可以将一个开关拆掉,然后用一根导线将两个触点连接起来,从而直接跳过这部分。

 

固定一个密度微动开关的小泥胶块

将所有的小螺钉和弹簧都保存好,你可以在其他的制作项目中用到它们!

 

2   软驱的接线2.1   控制

参见下面链接中的“软驱A管脚输出”(floppy dirve A pin out)表。

我们需要关注的是:

10:0=moter enable drive 0(在0v时,电机就会旋转)14:0=drive select 0(让步进和方向命令都向着drive0)18:方向(移动步进电机的方向)20:步进(产生步进的脉冲)请注意所有的奇数管教都是接地的。像这样给软驱接线:软驱的14号管脚?软驱的13号管脚(当我们将它连接到13号引脚的地线时,就能让它处于低电位,从而选择驱动器0)软驱的1号管脚→Arduino地线(我们需要将Arduino的地线与软驱的地线连接起来)软驱的10号管脚→Arduino的4号管脚(转盘电机)软驱的18号管脚→Arduino的3号管脚(方向)软驱的20号管脚→Arduino的6号管脚(步进) 

2.2   电源我们还需要为驱动器供电。我测量了一下电流消耗,峰值为300mA。我查了些资料,发现用Arduino的5V管脚是安全的。USB的额定电流消耗最大值为500mA,我们不会超出这个限制的。如果你有软驱的电源线,就可以将Arduino的地线接在黑色电线上,而Arduino的5V管脚则接在红色电线上。否则你就需要搞清楚哪一根是1号管脚(在驱动器上可能有标识),然后使用软驱电源连接器(floppy power connector)这张表格确定该连接哪些管脚,比如1号管脚是5V,2号和3号管脚是接地。打开电源,检查一下驱动器前端是否有灯亮起来了。 

3   载入软件

本制作项目有趣的地方就在于,你可以编制不同的软件来绘制不同的图形,你可以先在这个地址中学习一下:

将它载入Arduino中。

将和文件下载下来。用Arduino的编辑器打开* ,然后像这样添加文件:

在sketch(草图)菜单中,选择“add file”(添加文件)

选择文件

然后编译并传输到Arduino中。如果一切正常的话,驱动器应该会旋转起来,机械臂也开始移动了!

查看一下代码,了解具体的实现方法——很简单的。

如果出现了问题:

软驱通电了吗?通常上面有一个发光二极管,在通电的时候就会亮起来。线路接对了吗?如果转盘不转,那么就要检查一下微动开关,看看是不是被按下去了。 

4   扩大转盘

我们在转盘上面用胶水粘上了一个咖啡瓶盖和一张DVD

既然我们已经可以通过Arduino来控制软驱了,那么就该添加绘图功能了!

原来的转盘比较小,而且不够平整,无法绘图,所以我们要用一张DVD来扩大它的面积。你需要找些管状的东西,大约直径3厘米,高度2厘米。

将它放好,然后检查一下读/写机械臂是否能顺利地来回移动。如果你的管子太大了,那么就必须将下面的读/写磁头削去一部分。我们使用的是Dremel工具配合研磨组件。

你应该让它们尽量位于圆心,且保持水平,所以在涂胶水之前应该将它们牢牢固定住。

 

5   添加绘图机械臂和握笔器

移动绘图机械臂的螺栓。

 

一圈铜线,将笔竖立起来。

 

安装好了的绘图机械臂回复弹簧,读/写磁头的行程大约只有1.5厘米长,所以我们需要增加一个杠杆,扩大笔的移动范围。

 

我们使用了软驱顶壳上的部分金属材料,通过Dremel工具配合研磨组件切割出了一个机械臂。再找一个有孔的,可以将笔插进去固定住的零件。如果你充分发挥聪明才智,废物利用的话,就可以省去打孔的工夫了!

接着,我们用转轴,并装上一个软驱的旧弹簧,将它们固定好。

为了得到更大的移动范围,我们可以再找一块金属材料,将读/写磁头延伸出去。我们用螺钉将它固定在读/写磁头上,并在另一头插上一根螺栓,与绘图机械臂相连。通过调整金属零件的长度和螺栓的位置,你就可以制作出一个杠杆,扩大读/写磁头的移动范围,让笔能充分利用DVD的表面积。

接通电源,检查一下笔能够在DVD的半径范围内顺利移动。只要弯曲一下金属零件,就可以对它们进行简单的调整了。

 

6   绘图!

再找一张CD作为模板,裁剪几个圆形纸片。然后将几张纸片装好(我们用的是一些零零碎碎的遮护胶带,将纸盘固定住),并在握笔器中插入一支笔,接着就可以让它画起来了!

然后,你就可以修改代码,把你绘制的最漂亮的图片发给大家看看了!

 

7   添加转盘速度控制

5号管脚。

 

调整为1MHz。

 

将这条线切断。

 

焊接上一根新的线。

 

我们希望能够将转盘的旋转速度放慢,因为对笔来说,原本的速度太快了,以至于只能画出非常密集的螺旋线。如果能画出呼吸运动记录器那样的线条就一定很酷。我们检查了所有从小的“主板”到大的电机板的信号。其中一个信号大约是1MHz的(参见照片)。我们将这条线切断了,然后用信号发生器将自己的信号输入进去,结果确实有效!于是我们添加了一些代码,用来生成较慢的信号。我们可以将转盘的速度放慢到最低120rpm,再慢的话就会开始发生振动,并失去转矩了。在将PCB上的线路切断后(要小心,别切到别的线路),将一根线焊接在旁边的焊点上,然后将它街道Arduino的5号管脚上。 

8   添加步进电机速度控制

使用小型螺线管,让笔可以提升起来。

使用激光打印机里的二极管激光发射器在纸张上烧灼出图案(或许可以使用热感纸?)。我们可以以极高的速度操作二极管,或许就能画出点阵圆或者虚线。

制作一个可以握持多支笔的握笔器。

编写一段能对环境作出反应的代码,这样就成了一个新式物理数据记录器!

我们本想利用转盘电机的标志脉冲,将转盘和步进电机同步起来,但无法获取高质量的信号来实现这一想法。如果你能搞定的话,一定要告诉我们!

 

编译自: