V-Plotter

Aus C3D2
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Ein V-Plotter, auch hanging wall plotter genannt, ist

  • eine Wand zum Befestigen von Papier,
  • zwei Rollen mit ansteuerbaren Motor,
  • eine Halterung für ein Zeichengerät, die an den Fäden der Rollen hängt und
  • eine Steuerung von den Motoren (mit Stromversorgung).

roadmap

  • SVG support
    • internes Zwischenformat für Puntwolke (json)
      • Skalierungsfaktor (Bild zu Zeichenfläche), Linienart/Pfad, Linienbreite, defaults, Liste von Punkten (ein Pfad = 1 Objekt)(Absolute Werte)
  • Parser für Zwischenformat in libvplotter einbauen
  • Servosteuerung (Stifthebeautomatik) (muss noch getestet werden)
  • TCP Interface
    • GUI-Interface
  • Autokalibrierung
    • 2 Taster, beide Schnüre einzelen aufwickeln, Anschlagspunkt = Schnurlänge
  • OSM-Karten parser :D

plotbeere

Zur Codeweek EU#2015, wurde in einem Workshop für Kinder und Jugendliche begonnen ein V-Plotter, gesteuert von einem entsprechenden Raspberry Pi zu bauen.

#plotbeere steht dem HQ für allerlei Spielereien zur Verfügung.

V-Plotter1 2.jpg V-Plotter2 2.jpg V-Plotter3.JPG

Grundsätzlich ist #plotbeere als Stiftplotter angedacht.

Aufbau

Ein Raspberry Pi 2 steuert über 8 Pins 2 Steppermotoren 28BYJ-48 (5V DC) via 2 passender H-Brücken. Und ein

Pinbelegung
MOTOR_LEFT
  • _pins[0] = 11
  • _pins[1] = 10
  • _pins[2] = 13
  • _pins[3] = 12
MOTOR_RIGHT
  • _pins[0] = 5
  • _pins[1] = 4
  • _pins[2] = 9
  • _pins[3] = 8

Verwendung

Verbinden mit plotbeere

ssh pi@172.22.99.103

raspberry

Starten des C++ Kommandointerpreters

vplotter
  • l <length> // direct control, left motor
  • r <length> // direct control, right motor
  • m <dx> <dy> // move relative to current position
  • g <x> <y> // move to absolute coordinate
  • c // calibrate printer position
  • u // move pen up
  • d // move pin down
  • w
  • s <level> // set servo to this pwm level
  • h // move to calibration point

Parameter der Zeichenfläche und des Plotters sind in der main.cpp hard gecodet: (Koordinatenursprung ist 0:0)

  • Position des Kalibrierungspunktes
  • Entfernung der Motoren vom Kalibrierungspunkt aus
  • Größe der Zeichenfläche
Quellen sind unter
  • /home/pi/V-Plotter
Oder bei Github

script interface: Klassen Definition (Ruby)

Um besser damit spielen zu können, haben wir eine Ruby-Schnittstelle gebaut (RDoc):

Beispiel für die Verwendung

# config laden
plotter = VPlotter.new :plotbeere

# in den Zeichenmodus wechseln
plotter.draw do |d|
  d.goto 50, 50   # Punkt anfahren
  d.penDown       # Stift aufsetzen
  d.move 100, 0   # Relativbewegung
  d.penUp         # Stift absetzen
  d.home          # zurück zum Startpunkt
end
Laden der richtigen Konfiguration (config) für unseren Plotter

entweder im Konstruktor:

plotter = VPlotter.new :plotbeere

oder auch nachher:

plotter.use_config :plotbeere
Aufsetzen vom Stift
plotter.penDown
Absetzen vom Stift
plotter.penUp
Rotieren lassen vom (linken oder rechten) Motor

Warnung: Die Benutzung dieser Funktionen kann im Moment dazu führen, dass der Plotter seine Kalibrierungsdaten verliert!

Wert>0 = abrollen
Wert<0 = aufrollen
plotter.rotateLeftMotor(int Entfernung in mm)
plotter.rotateRightMotor(int Entfernung in mm)
absolute Bewegung vom Koordinatenursprung aus
plotter.goto x, y
relative Bewegung von aktueller Position
plotter.move x, y
Fahren zum Kalibrierungspunkt
plotter.home
Schreiben des Wortes Test an der aktuellen Position (noch nicht implementiert)
plotter.test

servo motor position für definierte Stiftposition

plotter.setPen(int 0-100)
Neues Kalibieren der Stiftspitze
Fahren zum Kalibrierungspunkt und Ausführen von calibrate
plotter.calibrate
unter Angabe der Rahmenparameter ist es auch möglich andere Plotter damit zu steuern
plotter.use_config(
  pos_left:  [x, y],
  pos_right: [x, y],
  pos_cali:  [x, y],
  height:    height,
  width:     width
)
Ändern der Geschwindigkeit vom Zeichen
(noch nicht implementiert)
default=10
langsam=1
Werte über 10 sind möglich aber können zu übersprungenen Steps führen, die die Zeichnung zerstören
VPlotter.printSpeed(int [1-10-])


Zwischenformat

 
{
    "scale": [xscale, yscale],                   // float, Skalierungsfaktor (default: auto)
    "offset": [x, y],                            // int, Verschiebung in mm (default: auto)
    "line_width": 1,                             // int, Linienbreite
    "line_pattern": "-"                          // string, Linienmuster (siehe unten) (default: durchgezogen)
    "paths": [
        {
            "line_width":   null,                // siehe oben (default: globale Einstellung)
            "line_pattern": null,                // siehe oben (default: globale Einstellung)
            "points": [[0, 0], [10, 0], [5, 5]], // Punkte in absoluten Koordinaten
            "closed": false,                     // Pfad wird geschlossen, wenn 'true'
        },
        // ...
    ]
}

Linienmuster

Der Linientyp wird als String dargestellt, wobei folgende Zeichen verwendet werden können:

' ' (Leerzeichen)
es wird 1mm ausgelassen (es wird kein strich gezeichnet)
'.' (Punkt)
es wird ein Punkt gesetzt, ohne die Position zu ändern; stehen mehrere dieser Zeichen hintereinander, wird beim das ersten Zeichen der Stift abgesenkt und für jeden weiteren Punkt 1mm weiter bewegt.
'-' (Minus)
es wird eine Linie von 1mm gezeichnet

Beispiele

pattern => [10 mm linie]
". "    => [. . . . . . . . . . ]
"- "    => [- - - - - -]
". - "  => [. - . - . - . ]
". .. " => [. - . - . - . ]