V-Plotter

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.

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 // wait for a given time (in ms)
• 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

• V-Plotter C++ Repo

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]
". "    => [. . . . . . . . . . ]
"- "    => [- - - - - -]
". - "  => [. - . - . - . ]
". .. " => [. - . - . - . ]