自製環形閃燈和迷你閃燈

這是遙控模型在用的閃光燈, 用來指示模型位置用的, 主要是航空模型
飛到一公里外時用 LED 打光就不可見, 所以需要強度更高的閃光燈
不過這玩具原先其實是設計給相機使用的, 可能庫存過多改賣給航模去銷貨
年初時打算開一個新計畫, 然後開始備料, 結果就看到這玩具, 然後計畫就歪樓了XD
我們這是業餘計畫, 想到什麼就做什麼, 沒有時程壓力
而且做不出來或不想做時還可以換題目, 於是就改做閃光燈

用魚眼鏡頭 Sigma 8mm 拍攝環景 (全景)

Sigma 8mm f3.5
這是顆魚眼鏡頭, 去年初就買了, 當初就想玩環景
看到 Google 說上傳到某個地方就可以協助轉換, 所以就買了這顆鏡頭
然後裝上三腳架, 拍了一些照片, 然後......找不到哪裡可以轉換 (淦！騙我！)
那網頁連結點來點去好像無限迴圈, 根本沒得轉換, 於是就把鏡頭收起來等有空再來研究
然後這一等, 一年就過去了XD 直到前幾個月才想起來
實際下去看, 發現這技術還挺複雜的, 到處蒐集資料, 終於拼揍完成
不過這方案真的十分麻煩, 如果沒有畫質要求, 建議直接買全景相機
那個超簡單還可以錄影, 強烈推薦！

土砲 CNC：G code 轉換軟體

接續前篇：土砲 CNC：控制界面軟體

本實驗室在使用 pycam 以後感到十分困擾, 於是就自己拼了一個 G code 轉換器
如同 pycam 一樣, 其功能是輸入模型, 輸入參數, 然後我這軟體會分析
最後做出一組 G code 讓機器能切出和模型一樣外型的實體出來
做了以後終於了解這個問題有多機車XD
經過許多的妥協終於完工, 耗時兩個月半
當看到 "妥協" 兩字就要知道和 CNC 的機構一樣, 絕對不是完美的, 都是有漏洞的XD
做過這軟體以後對於 CAD 類軟體收取高額費用就比較能接受
不過我還是不會買, 要買也是公司去買, 不干我的事！XD
所以如同前面自製 CNC 機器, 如果你期望我這自製軟體能有商業軟體等級的轉換能力
我會建議你放棄吧, 乖乖去 Windows 上用商業軟體 (不管如何取得！XD)
這軟體適合給堅持蹲在 Linux 系統上開發的用戶, 以及對於 G code 轉換器有興趣的用戶
一般用戶請迴避, 感謝XD

土砲 CNC：電機部份

接續前篇：CNC DIY！ 自製土砲 CNC 雕刻機
我們完成了主要結構, 接著是電機部份
這是我的 3D 印表機, 留影一下

實作 Bresenham 直線演算法

這次要玩的是比較軟體一點的東西：Bresenham's line algorithm
Wiki 上的中文翻譯是 "布雷森漢姆直線演算法"
這原本是圖學在用的, 在研究 3D 印表機的韌體時注意到註解裡有寫這
才發現原來它也可以拿去用在機械控制上
對於 3D 印表機來說這是非常重要的核心程式
準確的一邊走一邊擠出適量的料, 這機器絕大多數的工作時間都是在做這
而實現這動作的程式就是布雷森漢姆直線演算法
我所拿到的印表機韌體在這裡寫了非常多的程式, 就為了能讓它安分的走直線
所以我把它研究了一下, 然後重新寫成自己的版本給新玩具使用
這演算法的精神在 wiki 上已經寫得很詳細了, 都是中文字
我不認為有必要再重複, 所以只紀錄應用時的小修正

用 A4988 控制步進馬達

為了做一些工具所以研究了一下 3D 印表機的步進馬達部份
以前寫過一篇 透過 L297 / L298 控制四線式步進馬達
這兩顆 IC 一顆是產生時序, 另一顆則是 H 橋
兩個合起來就可以讓 MCU 可以只用 clock 便可讓步進馬達依照 clock 速度旋轉
而現在 3D 印表機上的步進馬達控制 IC 則是把上面兩顆的功能全都做進一顆小小的 IC 裡

上圖兩黑色散熱片下面的 IC 是 A4988, 3D 印表機常用的步進馬達控制 IC, 晶片面積非常小
控制方式一樣是只要把 clock 信號送進 step 接腳, Enable 腳拉低, 馬達就會轉
而且還加了一個厲害的功能：Microstepping
這些技術的介紹在英文版的 wiki 上有, 中文版的 wiki 沒有完全翻譯

組裝 3D 印表機 (盘古3D打印机) 軟體部分

續前篇 組裝 3D 印表機 (盘古3D打印机) 硬體部分
接下來我們來研究一下軟體部分
買一台印表機回來就是為了要印自己想要的東西
總不能都抓別人的吧 (雖然有人這樣做)
某站新聞 新的 3D 列印技術可以完美複製畫作，甚至包括畫筆筆觸效果（影片）
另外還有一篇找不到了, 有人印了仿某水果牌的殼, 被要求下架
隨著網路上模型資料量的遞增以及設備的精確度增強
仿冒已經不再僅限於數位資料, 就算有實體, 只要外型被數位化描述
它將可以像電影裡的量子傳輸一般在網路的另一端重新呈現
現在這議題已經漸漸浮現, 不過還沒到擋人財路的程度
或許將來會有類似 成功大學MP3事件 這樣的事件發生
扯遠了XD

如果只是印別人的東西是相當容易的, 就像印 word 文件一般
檔案->開啟->列印, 然後等它完成, 結束XD
可是如果要自己產生 "內容" 呢? 那就要需要不少技巧
這裡先簡單的描述其流程, 然後再針對細項描述
3D 列印首先要弄到模型檔, 目前看到自由軟體選的是 STL 格式
有文字版和二進位版, 以我手邊的軟體看來產生的是二進位版
這檔案可以用 3D 繪圖軟體製作, 工業用的 CAD 或是美工用的都行, 只要能輸出 STL 即可
這模型檔會被送進一套軟體轉成印表機控制碼, 接著再把這些控制碼送給印表機就可以完成列印
所以總共有四個步驟

  3D 繪圖 -> 輸出 STL -> 轉 G code -> 依序送至印表機

組裝 3D 印表機 (盘古3D打印机) 硬體部分

新家第一篇, 當然要選給力的 ! (?)
介紹本實驗室新裝備 : 3D Printer
這是一項近幾年來興起的新科技
其實它使用的技術主要來自 CNC, 在電腦輔助設計上已行之有年
像是下指令用的 G-code, 我老哥十多年前就在學了
(不過 3D 印表機用的有經過修改, 下一篇會提)
步進馬達, 傳動皮帶, 滑軌, 都不是新東西
唯一一項進步, 也是最關鍵的, 就是噴出的材料
以往的射出成形材料多是顆粒狀, 透過壓力絞碎以及加熱熔成液態, 然後高壓射出
這東西可不容易在一般家庭中實現, 現在做成線狀的就比較容易使用

不過這東西一開始由於零件是客製化的, 售價不好看
而且大多老外在玩, 國內不太常看到, 直到最近兩三年
拍賣上越來越多相關產品, 加上對岸工廠量產, 價錢越殺越低
甚至有廠商推出超低價產品 : 金仁寶集團端出自有品牌3D印表機，售價僅1萬5千元
不知道賣了沒, 雖然我是沒興趣, 那並不符合本實驗室精神(?)
本實驗室秉持發揮人體機能的精神買了套件回來自己組
買的是對岸的 盘古3D打印机