Plotter - Manufactura Digital

El objetivo de este proyecto es crear un Plotter que pueda dibujar y ser controlado a través de un Joystick. El plotter funcionará con ayuda del micro controlador Arduino y contará con dos ejes de movimiento: el eje x y el eje y. Cada eje será controlado por el movimiento de un Stepper Motor y cada motor será controlado con ayuda de un módulo. Con el Plotter se podrán crear dibujos con el movimiento del joystick y el instrumento de dibujo al ser modular podrá ser desde un lápiz hasta un marcador Sharpie.

Step 1: Materiales Para Construir El Plotter

Necesitarás:

• Arduino UNO
• 2 Stepper Motors 28byj 48
• 2 Módulos para stepper uln2003
• 1 Servo 9g de torque
• 1 Joystick análogo
• 1 potenciómetro
• Cables macho macho
• Cables macho hembra
• 1 galleta protoboard
• Fuente de poder externa de 5-9 V
• Switch para fuente de poder externa
• Madera para la base
• Varias piezas lego Technic para la estructura del plotter
• 4 Palos de madera de 0.4 cm de diámetro
• Lana gruesa
• Pegamento para madera
• 8 imanes

Step 2: Construir El Circuito Y La Estructura.

Es hora de construir el circuito. Con ayuda de la imágen y el diagrama esquemático se debe replicar las conexiones.

El circuito consiste en primero ponerle un switch en la terminal positiva ya sea a una batería de 9V o a la fuente de poder de 6-12 V. Luego, se conectá la Protoboard a 5V del Arduino y a Ground, a base de la protoboard se distribuirá la corriente. Cada stepper motor debe de conectarse a su módulo correspondiente, el módulo debe de conectarse tanto a 5V como a Ground. Los 4 pines de IN's del módulo deben de conectarse a los pines digitales del Arduino. El Servo necesita conectarse a otro pin digital y a positivo y negativo. El potenciómetro para controlar el Servo se conecta a ground, 5V y a un pin análogo. El Joystick necesita conecciones positivo y negativo y un pin análogo para el movimiento en x y otro para el movimiento en y.

Para la estructura se usan dos piezas de madera unidas en forma de L, el cuadrante que queda libre es para poner el circuito. Por encima de la madera se pone una superficie plana y rígida en donde se montará la estructura del plotter. Para el eje Y primero se construye una base de piezas Lego a donde se sujetará el Stepper 1 orientado hacia abajo. En el otro extremo se construye un eje al cual estará conectada la lana. Con más piezas Lego y con los palillos de madera se crean los ejes en donde la plataforma de dibujo se deslizará.

Para el eje X se hace un proceso similar pero esta vez los palos de madera sostendrán la plataforma que sostiene el marcador. Para la plataforma en donde se dibuja se recomienda utilizar imanes para sostener el papel a la base y que este no se mueva. El diseño de la estructura queda a libertad de cada quien ya que es un proceso de prueba y error.

Step 3: Código

Para entender la lógica del código se puede referir al diagrama de flujo adjunto, así mismo el código en formato .ino también será adjunto

Consiste básicamente en importar la librería de los Steppers y de el Servo y definir los pines de entrada para poder controlarlos. Asímismo se define la ubicación de los dos potenciómetros que se encuentran dentro del Joystick y de el potenciómetro encargado de controlar el Servo. Para controlar el movimiento se lee independientemente cada potenciómetro y su valor es convertido a un valor legible para los motores.

Step 4: Técnicas De Manufactura Digital

• El uso y programación Arduino
• Uso de motores Stepper
• Uso de Servo motores
• Uso de potenciómetros
• Creación de una estructura de plotter
• Uso de un Joystick
• Uso de sistemas mecánicos
• Switch para todo el circuito
• Construcción de un diseño sólido, funcional y estético

Step 5: