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该项目是基于Arduino的迷你CNC 2D绘图仪，通过2个马达来控制绘图仪的X轴和Y轴，用伺服电机和一个手工制作的笔架来控制Z轴。
项目演示：
所需硬件：
原理图：
代码：
//打开调试模式
// #define DEBUG
//伺服库
#include <Servo.h>
// ADAFRUIT MOTOR SHIELD库
#include <AFMotor.h>
//引脚
const int z_pin = 9 ;
//位置
const int z_up = 0 ;
const int z_dn = 35 ;
//绘图设置
const char STEP = INTERLEAVE ;
const float x_steps_per_mm = 13 .4 ;
const float y_steps_per_mm = 13 .4 ;
//延迟
const int step_delay_up = 2 ;
const int step_delay_dn = 5 ;
const int move_delay = 100 ;
const int pen_delay = 250 ;
//极限[ mm ]
const float x_min = 0 ;
const float x_max = 40 ;
const float y_min = 0 ;
const float y_max = 40 ;
// 读
const int line_size = 80 ;
//步进马达（ STEPS / REV，NUMBER ）
AF_Stepper x_motor （48，1 ）;
AF_Stepper y_motor （48，2 ）;
伺服z_motor ;
// 位置
浮点数x = x_min ;
浮点y = y_min ;
int z = 0 ;
// 读
int line_index = 0 ;
字符行[ line_size ] ;
布尔忽略 =假;
// ------------------------------------------------ ---------------------------- //
//功能（ SETUP ） //
// ------------------------------------------------ ---------------------------- //
无效设置（） {
//初始化串行通讯
Serial.begin （38400 ）;
//重置位置
重置（）;
#ifdef调试
Serial.println （）;
Serial.println （“ MiniPlotter还在运行！” ）；
Serial.println （）;
Serial.print （“ X from” ）;
Serial.print （ x_min ）;
Serial.print （“到” ）;
Serial.print （ x_max ）;
Serial.println （“ mm” ）；
Serial.print （“ Y from” ）;
Serial.print （ y_min ）;
Serial.print （“到” ）;
Serial.print （ y_max ）;
Serial.println （“ mm” ）；
Serial.println （）;
＃万一
}
void reset （） {
move_z （0 ）;
move_z （1 ）;
move_z （0 ）;
move_xy （ x_min，y_min ）;
move_xy （ x_max，y_max ）;
move_z （1 ）;
move_z （0 ）;
move_xy （ x_min，y_min ）;
}
// ------------------------------------------------ ---------------------------- //
//功能（ READ ） //
// ------------------------------------------------ ---------------------------- //
无效的read_serial （） {
字符c ;
而 （ Serial.available （）） {
c = Serial.read （）;
#ifdef调试
Serial.print （“读取字符：” ）；
Serial.println （ c ）;
＃万一
如果 （c == '\ n' || c == '\ r' ） {
//到达行尾
如果 （ line_index> 0 ） {
行[ line_index ] = '\ 0' ;
#ifdef调试
Serial.print （“读取行：” ）；
Serial.println （行）;
Serial.println （）;
＃万一
process_line （ line，line_index ）;
line_index = 0 ;
} 其他 {
#ifdef调试
Serial.println （“空行” ）；
Serial.println （）;
＃万一
}
忽略 =假;
} 其他 {
如果 （忽略） {
如果 （c == '）' ） {
//停止忽略行
忽略 =假;
}
} 其他 {
如果 （ c < = '' ） {
//丢掉白色空间和控制字符
} else if （c == '/' ） {
//不支持块删除，忽略字符
} else if （c == '（' ） {
//开始忽略行
忽略 = true ;
} else if （c == ';' ） {
//不支持SEMICOLON，忽略行
忽略 = true ;
} 否则， 如果 （ line_index> = line_size- 1 ） {
Serial.println （“错误：行大小超出” ）；
忽略 =假;
} 否则， 如果 （ c> = 'a' && c < = 'z' ） {
//到UPCASE
line [ line_index ++ ] = c - 'a ' + 'A' ;
} 其他 {
行[ line_index ++ ] = c ;
}
}
}
}
}
无效process_line （ char * line，int line_size ） {
int line_index = 0 ;
字符缓冲区[ 50 ] ;
#ifdef调试
Serial.print （“处理行：” ）；
Serial.println （行）;
Serial.println （“” ）;
＃万一
而 （ line_index <line_size ） {
切换（ line [ line_index ++ ]） {
案例 “ S”：
{
缓冲区[ 0 ] =行[ line_index ++ ] ;
缓冲区[ 1 ] =行[ line_index ++ ] ;
缓冲区[ 2 ] = '\ 0' ;
浮动大小 = atof （缓冲区）;
而 （ line_index <line_size ） {
char c =行[ line_index ++ ] ；
plot_char （ c，size ）;
}
}
情况 “ G”：
{
缓冲区[ 0 ] =行[ line_index ++ ] ;
缓冲区[ 1 ] = '\ 0' ;
开关（ atoi （缓冲区）） {
情况 0：
{
char * z_index = strchr （ line + line_index，'Z' ）;
int z_pos ;
如果 （ z_index < = 0 ） {
z_pos = z ;
} 其他 {
z_pos = atoi （ z_index + 1 ）;
z_index = '\ 0' ;
}
move_z （ z_pos ）;
休息;
}
情况 1：
{
char * x_index = strchr （ line + line_index，'X' ）;
char * y_index = strchr （ line + line_index，'Y' ）;
浮点数x_pos，y_pos ;
如果 （ y_index < = 0 ） {
x_pos = atof （ x_index + 1 ）;
y_pos = y ;
} 否则， 如果 （ x_index < = 0 ） {
Y_POS = ATOF （ y_index + 1 ）;
x_pos = x ;
} 其他 {
Y_POS = ATOF （ y_index + 1 ）;
y_index = '\ 0' ;
x_pos = atof （ x_index + 1 ）;
}
move_xy （ x_pos，y_pos ）;
休息;
}
}
休息;
}
案例 'M'：
{
缓冲区[ 0 ] =行[ line_index ++ ] ;
缓冲区[ 1 ] =行[ line_index ++ ] ;
缓冲区[ 2 ] =行[ line_index ++ ] ；
缓冲区[ 3 ] = '\ 0' ;
开关（ atoi （缓冲区）） {
案例 300：
{
char * s_index = strchr （ line + line_index，'S' ）;
浮s_pos = ATOF （ s_index + 1 ）;
如果 （s_pos == 50 ） {
//补上
move_z （0 ）;
}
如果 （s_pos == 30 ） {
//下笔
move_z （1 ）;
}
休息;
}
}
休息;
}
}
}
}
// ------------------------------------------------ ---------------------------- //
//功能（ MOVE ） //
// ------------------------------------------------ ---------------------------- //
void motors_attach_detach （ int模式） {
// 模式：
// 0 =附着
// 1 = DETACH
如果 （mode == 0 ） {
z_motor.attach （ z_pin ）;
} 其他 {
z_motor.detach （）;
}
}
void move_z （ int z_pos ） {
// Z_POS：Z POSITION
// 0 =向下
// 1 =向上
#ifdef调试
Serial.print （“ Move：Z” ）;
Serial.print （ z ）;
Serial.print （“ => Z” ）;
Serial.println （ z_pos ）;
Serial.println （“” ）;
＃万一
// 移动
如果 （ z_pos！= z ） {
motors_attach_detach （0 ）;
如果 （z_pos == 0 ） {
z_motor.write （ z_up ）;
} 其他 {
z_motor.write （ z_dn ）;
}
延迟（ pen_delay ）;
motors_attach_detach （1 ）;
}
//更新位置
z = z_pos ;
}
void move_xy （ float x_pos，float y_pos ） {
// X_POS，Y_POS：X和Y位置
#ifdef调试
Serial.print （“ Move：X” ）;
Serial.print （ x ）;
Serial.print （“ Y” ）;
Serial.print （ y ）;
Serial.print （“ => X” ）;
Serial.print （ x_pos ）;
Serial.print （“ Y” ）;
Serial.println （ y_pos ）;
Serial.println （“” ）;
＃万一
//调整位置到极限
如果 （ x_pos> = x_max ） {
x_pos = x_max ;
}
如果 （ x_pos < = x_min ） {
x_pos = x_min ;
}
如果 （ y_pos> = y_max ） {
y_pos = y_max ;
}
如果 （ y_pos < = y_min ） {
y_pos = y_min ;
}
//转换为步骤
浮点数x_step = （ int ）（ x * x_steps_per_mm ）;
浮点y_step = （ int ）（ y * y_steps_per_mm ）;
浮点数x_pos_step = （ int ）（ x_pos * x_steps_per_mm ）;
浮点数y_pos_step = （ int ）（ y_pos * y_steps_per_mm ）;
//计算变化
长dx = abs （ x_pos_step-x_step ）;
长dy = abs （ y_pos_step-y_step ）;
int sx = x_step <x_pos_step吗？前进：前进;
int sy = y_step <y_pos_step吗？前进：前进;
// 移动
长超过 = 0 ;
如果 （ dx> dy ） {
对于 （ int i = 0 ; i <dx ; ++ i ） {
x_motor.onestep （ sx，STEP ）;
超过 + = dy ;
如果 （超过> = dx ） {
超过- = dx ;
y_motor.onestep （ sy，STEP ）;
}
如果 （z == 0 ） {
延迟（ step_delay_up ）;
} 其他 {
延迟（ step_delay_dn ）;
}
}
} 其他 {
为 （ int i = 0 ; i <dy ; ++ i ） {
y_motor.onestep （ sy，STEP ）;
超过 + = dx ;
如果 （大于> = dy ） {
超过- = dy ;
x_motor.onestep （ sx，STEP ）;
}
如果 （z == 0 ） {
延迟（ step_delay_up ）;
} 其他 {
延迟（ step_delay_dn ）;
}
}
}
延迟（ move_delay ）;
//更新位置
x = x_pos ;
y = y_pos ;
}
// ------------------------------------------------ ---------------------------- //
//功能（ PLOT ） //
// ------------------------------------------------ ---------------------------- //
void plot_char （ char c，float height ） {
// C：要绘制的字符[ A-Z0-9 ]
//
//高度：以MM为单位（宽度 =高度/ 2 ）
#ifdef调试
Serial.print （“ Character =” ）;
Serial.println （ c ）;
Serial.println （）;
＃万一
浮标尺 =高度/ 12 ;
浮点数x0 = x ;
浮点y0 = y ;
开关（ c ） {
情况 “ A”：
move_z(1);
move_xy(x0+0*scale, y0+10*scale);
move_xy(x0+2*scale, y0+12*scale);
move_xy(x0+4*scale, y0+12*scale);
move_xy(x0+6*scale, y0+10*scale);
move_xy(x0+6*scale, y0+0*scale);
move_z(0);
move_xy(x0+0*scale, y0+6*scale);
move_z(1);
move_xy(x0+6*scale, y0+6*scale);
move_z(0);
move_xy(x0+8*scale, y0+0*scale);
break;
case 'B':
// TBD
break;
case 'C':
move_xy(x0+6*scale, y0+12*scale);
move_z(1);
move_xy(x0+2*scale, y0+12*scale);
move_xy(x0+0*scale, y0+10*scale);
move_xy(x0+0*scale, y0+2*scale);
move_xy(x0+2*scale, y0+0*scale);
move_xy(x0+6*scale, y0+0*scale);
move_z(0);
move_xy(x0+8*scale, y0+0*scale);
break;
case 'D':
// TBD
break;
case 'E':
move_xy(x0+6*scale, y0+6*scale);
move_z(1);
move_xy(x0+0*scale, y0+6*scale);
move_z(0);
move_xy(x0+6*scale, y0+12*scale);
move_z(1);
move_xy(x0+0*scale, y0+12*scale);
move_xy(x0+0*scale, y0+0*scale);
move_xy(x0+6*scale, y0+0*scale);
move_z(0);
move_xy(x0+8*scale, y0+0*scale);
break;
case 'F':
// TBD
break;
case 'G':
// TBD
break;
case 'H':
// TBD
break;
case 'I':
// TBD
break;
case 'J':
// TBD
break;
case 'K':
// TBD
break;
case 'L':
move_xy(x0+0*scale, y0+12*scale);
move_z(1);
move_xy(x0+0*scale, y0+0*scale);
move_xy(x0+6*scale, y0+0*scale);
move_z(0);
move_xy(x0+8*scale, y0+0*scale);
break;
case 'M':
move_z(1);
move_xy(x0+0*scale, y0+12*scale);
move_xy(x0+3*scale, y0+6*scale);
move_xy(x0+6*scale, y0+12*scale);
move_xy(x0+6*scale, y0+0*scale);
move_z(0);
move_xy(x0+8*scale, y0+0*scale);
break;
case 'N':
// TBD
break;
case 'O':
move_xy(x0+0*scale, y0+2*scale);
move_z(1);
move_xy(x0+0*scale, y0+10*scale);
move_xy(x0+2*scale, y0+12*scale);
move_xy(x0+4*scale, y0+12*scale);
move_xy(x0+6*scale, y0+10*scale);
move_xy(x0+6*scale, y0+2*scale);
move_xy(x0+4*scale, y0+0*scale);
move_xy(x0+2*scale, y0+0*scale);
move_xy(x0+0*scale, y0+2*scale);
move_z(0);
move_xy(x0+8*scale, y0+0*scale);
break;
case 'P':
// TBD
break;
case 'Q':
// TBD
break;
case 'R':
move_z(1);
move_xy(x0, y0+12*scale);
move_xy(x0+4*scale, y0+12*scale);
move_xy(x0+6*scale, y0+10*scale);
move_xy(x0+6*scale, y0+8*scale);
move_xy(x0+4*scale, y0+6*scale);
move_xy(x0+0*scale, y0+6*scale);
move_xy(x0+6*scale, y0+0*scale);
move_z(0);
move_xy(x0+8*scale, y0+0*scale);
break;
case 'S':
// TBD
break;
case 'T':
// TBD
break;
case 'U':
// TBD
break;
case 'V':
// TBD
break;
case 'X':
// TBD
break;
case 'Y':
// TBD
break;
情况 “ Z”：
//待定
休息;
}
}
无效循环（）
{
read_serial （）;
}
苏公网安备 32059002001874 号
工商网监
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