DIY - 軟驅改造繪制螺線機器

爭子俱樂部 2012-05-21

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軟驅改造繪制螺線機器

白之牙 2012-04-16 13:59:04

過去,，電腦上有個盤符叫A盤，有個設備叫軟驅,。知道軟驅是怎么工作的么,？稍微改造一下，我們可以拿它來畫圈圈,，關鍵是能畫得很美,。

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

用舊軟驅和Arduino制作一個有趣的螺線繪圖機器人！

參考資料：

Bristol.hackspace.org.hk

Ashish Derhgawen的這篇文章：

http://www./KB/system/floppystepper.aspx

更多有關軟驅的信息：

http://www./PC_Floppy_Drive_PinOut.html

雙向電梯

1 拆解軟驅

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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，瞧瞧里面有些什么,。我們需要將裝載托盤拆掉,，當它處于彈出狀態(tài)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,。

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去除閂鎖和彈簧,。雙極步進電機，讀/寫磁頭,，蝸桿傳動,。

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將讀/寫磁頭的末端拆下，然后將螺釘擰回去,，免得弄丟了,！

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另外,，你現(xiàn)在最好讓驅動器認為軟盤處于載入的狀態(tài)（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,，然后用一根導線將兩個觸點連接起來，從而直接跳過這部分,。

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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,，你可以在其他的制作項目中用到它們！

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,。

http://www./Articles/16715/Controlling-Floppy-Drive-Stepper-Motor-via-Paralle

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著drive0）
18：方向（移動步進電機的方向）
20：步進（產生步進的脈沖）
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,，就能讓它處于低電位,，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,，峰值為300mA。我查了些資料,，發(fā)現(xiàn)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）,，然后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

本制作項目有趣的地方就在于,，你可以編制不同的軟件來繪制不同的圖形，你可以先在這個地址中學習一下：

https://github.com/mattvenn/arduinosketchbook/tree/master/floppyDrawBot

將它載入Arduino中,。

將floppyDrawbot.pde和timer.pde文件下載下來,。用Arduino的編輯器打開* floppyDrawbot.pde，然后像這樣添加timer.pde文件：

在sketch（草圖）菜單中,，選擇“add file”（添加文件）

選擇timer.pde文件

然后編譯并傳輸到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,，了解具體的實現(xiàn)方法——很簡單的。

如果出現(xiàn)了問題：

軟驅通電了嗎,？通常上面有一個發(fā)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,，那么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

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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,，那么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厘米，高度2厘米,。

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

你應該讓它們盡量位于圓心,，且保持水平,，所以在涂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

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移動繪圖機械臂的螺栓,。

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一圈銅線,，將筆豎立起來。

http://pubimage.360doc.com/wz/default.gif

安裝好了的繪圖機械臂回復彈簧,，讀/寫磁頭的行程大約只有1.5厘米長,，所以我們需要增加一個杠桿，擴大筆的移動范圍,。

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(fā)揮聰明才智，廢物利用的話,，就可以省去打孔的工夫了,！

接著,，我們用轉軸，并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范圍，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，并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，你就可以制作出一個杠桿,，擴大讀/寫磁頭的移動范圍,，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的半徑范圍內順利移動,。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,。然后將幾張紙片裝好（我們用的是一些零零碎碎的遮護膠帶，將紙盤固定?。?，并在握筆器中插入一支筆，接著就可以讓它畫起來了,！

然后,，你就可以修改代碼，把你繪制的最漂亮的圖片發(fā)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，因為對筆來說,，原本的速度太快了,，以至于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，然后用信號發(fā)生器將自己的信號輸入進去,，結果確實有效,！于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(fā)生振動，并失去轉矩了,。
在將PCB上的線路切斷后（要小心,，別切到別的線路），將一根線焊接在旁邊的焊點上,，然后將它街道Arduino的5號管腳上,。