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[大赛作品提交] 基于树莓派&JAVA的微型激光雕刻机

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童生

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    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2018-1-11 19:54:50 |显示全部楼层
    本帖最后由 博博1998 于 2018-1-22 19:00 编辑

    非常感谢e络盟提供的代金券和这次比赛的机会,感谢贝锐提供的蒲公英x3路由器。

    1.项目名称
    基于树莓派&JAVA的微型激光雕刻机

    2.项目背景
    大学之前就希望做一个激光雕刻机,我对JAVA也非常感兴趣,
    正好呢树莓派有pi4j作为支持,那么刚好这次e络盟举行这个比赛,
    就打算用树莓派和java做一个激光雕刻机。
    我也希望通过这次比赛让更多的人知道pi4j,
    希望更多的人通过pi4j和树莓派做出好的项目。

    3.项目介绍
    我本人是物联网专业的,雕刻机涉及到的内容比较广泛,
    也是边做边查资料,项目有不足,还请包涵。
    由于使用java编写的,所以树莓派需要安装pi4j。

    1.将需要雕刻的文字或者图通过软件转换为GCode代码,
    laser1.jpg


    2.将GCode代码文件传入树莓派内,执行对应的GCode指令,
    3.将文字或者图通过树莓派控制X和Y轴的步进电机通过X轴的激光器在纸上雕刻出来。

    4.算法介绍
    那么如何将GCode代码转化成驱动步进电机正反转的指令呢,
    这就需要通过编写代码去解释GCode代码了。
    二维激光雕刻机中用到算法只有:直线插补算法圆弧插补算法。
    我们都知道在二维中所有的图和文字都是由直线弧线组成,
    但是X和Y轴是不可能直接去画一条非X和Y平行直线的,
    那么我们就需要通过不断进给X和Y轴步进电机去画直线或弧线
    laser22.jpg

    直线插补算法图示,可以看到如果画一条直线的话,
    需要X和Y轴不断正方向的进给,去画一条视觉上的直线。

    laser3.jpg

    圆弧插补算法也是类似,通过算法驱动步进电机使他画一个圆弧出来。

    5.APP端和服务器端
    树莓派工作之前先从公网服务器获取工作模式
    树莓派端有两种工作模式:本地工作模式和远程工作模式
    本地工作模式:执行树莓派本地的GCode代码(断网情况下默认本地模式)
    远程工作模式:执行APP端发送过来的GCode

    laser4.png

    如果要进行远程工作模式,需要先在APP端点击远程模式按钮,
    然后点击SEND按钮将GCode代码传入树莓派端。

    6.实体电路
    laser5.jpg

    高清大图请见附件

    7.系统版本:
    RASPBIAN STRETCH LITE 4.9

    8.项目展示
    IMG_20180101_013655.jpg

    X轴Y轴步进电机的驱动模块L298N

    IMG_20180101_013636.jpg

    激光器的控制模块

    IMG_20180101_013602.jpg


    IMG_20180101_013558.jpg

    树莓派

    IMG_20180111_185200.jpg

    雕刻机支架,网上买的亚克力支架,带的有两个光驱滑台

    QQ截图20180122160414.jpg


    QQ截图20180122160515.jpg


    QQ截图20180122160619.jpg


    IMG_20180101_013550.jpg

    雕刻出来的文字

    9.演示视频



    http://v.youku.com/v_show/id_XMzM0MTk2ODUyOA==.html?spm=a2hzp.8253869.0.0


    10.附件
    由于代码篇幅过长,所以详细的项目设计报告,我已经打包到附件里面了。
    附件内容包括:
    项目设计报告,树莓派端代码,服务器端代码,APP端代码,实体电路,GCode代码生成软件。
    链接:https://pan.baidu.com/s/1ggn43fH 密码:ms9y
    由于文件过大,论坛附件无法上传,所以 传到百度网盘了。


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