描述

一段時(shí)間以來(lái)，我一直想用Etch A Sketch做一個(gè)項(xiàng)目。那里有很多很酷的項(xiàng)目，從自搖時(shí)鐘到繪制光柵圖像。但是，沒(méi)有什么讓我感興趣。然后我看到了一臺(tái)繪圖機(jī)。

機(jī)械拉絲機(jī)已經(jīng)存在了一段時(shí)間。早期版本包括Marvelous Wondergraph 、Hoot Nanny 和流行的Spirograph 。Joe Freedman 的較新版本包括Hypnograph 、Cycloid Drawing Machine和全新的Cycloid Pro （在我的圣誕清單上，提示，提示）。KrazyDad 在這里創(chuàng)建了這個(gè)可愛(ài)設(shè)備的處理版本。我認(rèn)為 Etch A Sketch 將是繪圖機(jī)的一個(gè)很好的平臺(tái)。

免責(zé)聲明：

• 此免費(fèi)軟件不提供任何明示/暗示的保證。

• 請(qǐng)勿將其插入或無(wú)人看管。如果設(shè)置不當(dāng)，步進(jìn)電機(jī)會(huì)變得非常熱，并可能引發(fā)火災(zāi)。

• 如果它拍出丑陋的照片、燒毀你的房子、變得有知覺(jué)并引發(fā)第三次世界大戰(zhàn)等，這不是我的責(zé)任。

• 請(qǐng)勿將此程序用于商業(yè)/轉(zhuǎn)售用途。

建造：

您不必使用我安裝步進(jìn)電機(jī)的方法。您可以使用自己的想法或來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)的想法。該程序具有設(shè)置，因此您可以使其工作。

首先，制作一塊板來(lái)安裝所有東西。我使用了 1/2" 波羅的海樺木膠合板。將步進(jìn)電機(jī)孔開(kāi)槽以對(duì)皮帶施加張力（僅使用 2 個(gè)）。在槽的背面添加口袋，使螺絲頭/墊圈位于表面下方。使用環(huán)氧樹(shù)脂連接蝕刻到板上的草圖。

?

3D 打印盒子、蓋子和大滑輪。Etch A Sketch 上現(xiàn)有的旋鈕很容易彈出和更換。根據(jù)原理圖將所有東西連接起來(lái)。在 Nano 上使用接頭，使盒子上的孔對(duì)齊。

?

軟件：

該程序模擬簡(jiǎn)化的繪圖機(jī)。下面是它的工作原理：

• 手動(dòng)將光標(biāo)移動(dòng)到屏幕的左上角。在第一次通電時(shí)，將其留在中心，這樣您就可以正確地獲得電機(jī)方向。

• 按下按鈕為隨機(jī)數(shù)創(chuàng)建種子。

• 在隨機(jī)位置創(chuàng)建兩個(gè)齒輪。齒輪可以是固定位置、帶有曲柄臂的齒輪或帶有行星齒輪的齒輪。

• 一根桿連接兩個(gè)齒輪。第一齒輪與桿具有樞軸連接。第二齒輪具有滑動(dòng)連接。

• 在隨機(jī)位置創(chuàng)建筆。它連接到桿的樞軸端。

• 該程序?qū)⑼ㄟ^(guò)幾次迭代（不繪圖）來(lái)計(jì)算一個(gè)比例因子來(lái)填充屏幕。

• 從左上角到畫(huà)筆位置畫(huà)一條線。一旦停止，您有 X 秒的時(shí)間將 Etch A Sketch 倒置并搖晃。

• 該程序現(xiàn)在將通過(guò)主繪圖循環(huán)：

• 1）圍繞中心旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度。與拉絲機(jī)不同，轉(zhuǎn)盤保持靜止，齒輪旋轉(zhuǎn)。這包括根據(jù)齒數(shù)比圍繞它們的中心旋轉(zhuǎn)齒輪。

• 2) 計(jì)算新桿位置。

• 3) 計(jì)算新的筆位置。

• 4) 在新的筆位置畫(huà)一條線。

?

筆記：

• 我已經(jīng)為步進(jìn)電機(jī)使用了 Trinamic TMC2130 驅(qū)動(dòng)器。您應(yīng)該能夠使用其他驅(qū)動(dòng)程序（例如：A4988），但我還沒(méi)有測(cè)試過(guò)它們。您還應(yīng)該能夠使用不同的步進(jìn)電機(jī)。

• 不幸的是，Etch A Sketch 機(jī)制中有很多反沖/滑動(dòng)。而且非常不一致。我在代碼中添加了反向間隙補(bǔ)償，但它只能做這么多。我一直告訴自己這只是一個(gè)玩具，但我希望它是完美的。從積極的方面來(lái)說(shuō)，slop 有時(shí)可以使簡(jiǎn)單的重復(fù)模式更有趣。

• 你會(huì)得到很多“丑陋”的圖紙。我相信獲得最佳圖紙的訣竅是擁有正確的齒輪組合。該程序從數(shù)組中隨機(jī)挑選齒輪齒。我確信還有改進(jìn)的余地。試試你自己的數(shù)字或使用素?cái)?shù)。

• 將齒輪視為皮帶驅(qū)動(dòng)。行星齒輪不通過(guò)其太陽(yáng)齒輪旋轉(zhuǎn)。它直接連接到轉(zhuǎn)盤。

• 串行監(jiān)視器將顯示用于繪制的所有設(shè)置信息。

• 串行監(jiān)視器還將打印筆的 X/Y 坐標(biāo)。我包括了一個(gè)簡(jiǎn)單/骯臟的處理草圖，它將在您的 PC 屏幕上實(shí)時(shí)繪制它們。這是確保 Etch A Sketch 工作正常的好方法。無(wú)需等待 Etch A Sketch 就可以測(cè)試新的牙齒組合也很有趣（它們也更漂亮）。注釋掉“drawLine”調(diào)用以使其工作得更快。確保 Arduino IDE 已關(guān)閉。

• 代碼末尾有一個(gè)子例程，您可以在其中輸入自己的值并跳過(guò)創(chuàng)建隨機(jī)值。這對(duì)于保存您喜歡的設(shè)置很有用。

• 如果您構(gòu)建此項(xiàng)目，請(qǐng)?jiān)谠u(píng)論中發(fā)布您最好的圖紙。這是您為該項(xiàng)目支付的款項(xiàng)。

• 玩得開(kāi)心！?史蒂夫