基于Arduino HID的CNC吊墜

描述

Last article update:

2018-07-31: added the CAD files

2018-07-24: added the schematic and programming section

注意：提供的 Aduino 草圖是根據(jù)我的情況定制的，但可以根據(jù)您的特定需求進(jìn)行調(diào)整。所以請隨意使用它，但您確實(shí)需要更改草圖！

為什么這個項(xiàng)目？

您可以為您的 CNC 機(jī)床購買一個吊墜，但我制造了我的木制 CNC 機(jī)床，那為什么不自己制作吊墜呢？

除此之外，我的控制器板的普通掛件要 100 歐元，而且只有 2 個按鈕和一個手輪。

我的掛件有 23 個按鈕，每個按鈕最多 6 個功能和一個手輪。

一條評論可能是，“它又大又重！” 但在實(shí)踐中，意外地證明，在轉(zhuǎn)動手輪時(shí)有一個掛件會非常方便......

這是如何運(yùn)作的？

帶有 32u4 芯片（并非所有型號都有此芯片）的 Arduino 的美妙之處在于能夠模擬鍵盤和/或鼠標(biāo)。當(dāng)您將 Leonardo 連接到 PC 時(shí)，它會“看到”一個鍵盤。偉大的！

因此，當(dāng)您對 Arduino 進(jìn)行編程時(shí)，為其添加一些開關(guān)并將其連接到 PC 或 Mac，您可以按下按鈕向計(jì)算機(jī)發(fā)送（多個）擊鍵/鼠標(biāo)移動。正如我所提到的，每個按鈕有 23 個按鈕/6 個功能 = 許多選項(xiàng)..

這一切都取決于為 Arduino 草圖使用正確的庫！經(jīng)過數(shù)小時(shí)的搜索，我終于找到了一個很棒的庫，我將其包含在此頁面中：Clickbutton。

使用這個庫，您可以為每個（瞬間?。┌粹o獲得這些可能性：

• 單擊
• 雙擊
• 三連擊
• 單擊并按住
• 雙擊并按住
• 三擊并按住

您還可以在 Clickbutton 庫中獲得去抖動功能，這很重要。

您可以調(diào)整每個按鈕的時(shí)間，但標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間 >= 250 毫秒以識別單擊，>= 1000 毫秒以識別按鈕保持。

只是我的 3 功能 X 軸按鈕（鍵 13）草圖的摘錄：

if (button[13].clicks != 0)
 {
   switch (button[13].clicks)
   {
     case 1: // Single click
       // Handwheel on X
       shortcut_HANDWHEEL_X();
       break;
     case 2: // Double click
       // Zero X
       shortcut_ZERO_X();
       break;
     case 3: // Triple click
       break;
     case -1: // Single Click and Hold
       // USER MACRO 18: X-axis: goto work zero position G0 X0.0000
       press_ESC();
       goto_MAIN_MENU();
       user_MACRO_18();
       break;
     case -2: // Double Click and Hold
       break;
     case -3: // Triple Click and Hold
       break;
   }
 }

外殼

我選擇使用桃花心木作為吊墜外殼。我喜歡用木頭工作，外觀和感覺都很棒。同樣通過這種方式，我可以制作一個真正的定制案例，這并不總是可以用現(xiàn)成的 ABS 型案例來實(shí)現(xiàn)，你可以花 20-50 歐元購買。

繪圖是使用 Vectric Cut2D 軟件制作的。我很高興我投資了這個軟件包，因?yàn)樗?CNC 學(xué)習(xí)曲線變得不那么陡峭并且更有趣。它還可以幫助您非常輕松地設(shè)計(jì)雙面作業(yè)。

打磨一點(diǎn)后，木頭得到了許多層清漆。

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本視頻中的進(jìn)給率：

2400mm/min (~ 94"/min) 40mm/sec. (~ 1.57")，當(dāng)時(shí)切割 3mm (1/8")

開關(guān)

開關(guān)很棒。它們是瞬時(shí)類型，除了我用來打開/關(guān)閉 LED 的開關(guān)。您可以在透明頂蓋后面貼一個標(biāo)簽，如果需要，您可以使用內(nèi)置 LED 點(diǎn)亮開關(guān)。

我為每個開關(guān)使用了一個 1KΩ 電阻，在 5 伏時(shí)使用 2 毫安。

這是一個帶有荷蘭語音頻的視頻，只是為了讓您聽到開關(guān)發(fā)出的聲音。我的評論并不重要。我確實(shí)說過開關(guān)有點(diǎn)響，但至少你知道什么時(shí)候按下它們；）

使用這些開關(guān)的一個缺點(diǎn)是它們需要相當(dāng)高或“厚”的外殼。頂部和底部的木材厚度為 21 毫米（0.82 英寸或 53/64 英寸）。加工后，吊墜的總厚度為 36.5 毫米（14.37 或 14 3/8 英寸）

連接開關(guān)非常簡單……我使用Arduino 內(nèi)置上拉電阻，因此您只需將所有開關(guān)的一側(cè)連接到地，另一側(cè)連接到 Arduino 輸入。

開關(guān)標(biāo)簽

為了給開關(guān)貼標(biāo)簽，我為我的彩色激光打印機(jī)使用了高質(zhì)量的聚乙烯貼紙。（也可用于噴墨打印機(jī)）。在普通紙上打印是沒有選擇的，因?yàn)槟_實(shí)看到紙張的結(jié)構(gòu)在點(diǎn)亮?xí)r非常好。

然后我從開關(guān)上取下透明蓋，把標(biāo)簽貼在它下面的塑料片上。

圖標(biāo)與購買時(shí)硬件隨附的 Eding CNC 軟件中使用的圖標(biāo)相同。我剛剛從軟件目錄中復(fù)制了 JPEG 圖標(biāo)，并在圖形程序中更改了一些圖標(biāo)以根據(jù)需要對其進(jìn)行自定義。

手輪

好吧，這是一個標(biāo)準(zhǔn)的60mm 100PPR 6 端子電子數(shù)控手輪

因此每轉(zhuǎn) 100 個脈沖，在大多數(shù) CNC 軟件中您可以編輯此值。

電子產(chǎn)品

作為 HID（人機(jī)接口設(shè)備），我使用了Arduino Leonardo微控制器。

這個微控制器板已經(jīng)停產(chǎn)，但我可以在幾家網(wǎng)上商店買到。作為替代方案，您可以使用使用相同 32u4 芯片的 Arduino Micro。

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通過這種方式，我可以模仿鍵盤敲擊并控制 CNC 加工軟件的許多功能，在我的例子中是Eding CNC 。

Arduino Leonardo 有 23 個輸入引腳，綽綽有余。如前所述，您可以為每個按鈕分配 6 個功能。

按鍵 LED 亮起時(shí)，總功耗為 150mA。

對 Arduino 微控制器進(jìn)行編程

要對 Arduino 進(jìn)行編程，您需要將掛件連接到 CNC 電源并使用 Arduino IDE 軟件上傳新草圖。（請參閱下面的注釋）因此，您當(dāng)然使用用于模擬鍵盤的相同 USB 插頭。

如果您想使用另一臺電腦（筆記本電腦）進(jìn)行編程，只需將 USB 插頭插入另一臺電腦并對 Arduino 進(jìn)行編程，再次將掛件連接并通過 CNC 電源供電

注意：我沒有將USB 5伏（來自 PC）連接到吊墜，因?yàn)槲也幌胍獌蓚€ VCC 電源、PC USB 連接和 CNC 機(jī)床電源。確實(shí)需要連接PC USB GND ，因此我們有一個共同的接地電平。

玩得開心制作自己的吊墜！