Construya un pantógrafo electrónico con sensores de efecto hall
Construya un pantógrafo electrónico con sensores de efecto hall
Equipo Arduino — 22 de agosto de 2022
Un pantógrafo es una máquina que permite a un artista copiar una imagen calcando el original. Los pantógrafos mecánicos tradicionales utilizan un complejo sistema de articulación para mover el lápiz óptico de salida en relación con el lápiz óptico. Si bien los pantógrafos 1:1 tienen un propósito, el valor real proviene de la capacidad de un pantógrafo para escalar la salida. Es posible crear un dibujo de salida varias veces el tamaño de la imagen trazada y también hacer lo contrario, lo que es particularmente útil para trabajos de grabado fino. Los pantógrafos mecánicos ahora son máquinas de nicho, pero este tutorial le mostrará cómo hacer una versión electrónica usando un Arduino y sensores de efecto hall.
Los sensores de efecto Hall detectan la presencia de un campo magnético y los ingenieros suelen utilizarlos como sensores de proximidad. Por ejemplo, los sistemas de seguridad usan sensores de efecto Hall para detectar cuando una puerta se está cerrando o abriendo. Pero los sensores de efecto Hall también detectan la magnitud del campo magnético, lo que significa que son útiles para algo más que la detección de proximidad binaria. En este caso, dos sensores lineales de efecto Hall 49E en las articulaciones de los brazos de detección del pantógrafo monitorean el ángulo de rotación. Estos se conectan a una placa Arduino Nano como entradas analógicas para que Arduino pueda monitorear la magnitud de los campos magnéticos y determinar el ángulo de cada articulación.
Con trigonometría simple, Arduino puede usar ángulos de articulaciones y longitudes de brazos para calcular coordenadas cartesianas XY. Un botón en el lápiz de entrada le permite al Arduino saber cuándo el usuario está dibujando una línea o cuando se mueve entre líneas. El Arduino luego genera las líneas dibujadas como una serie de comandos de código G, como con lo que funciona una impresora 3D o un trazador de pluma. Una GUI simple muestra la imagen trazada y el usuario puede configurar la escala y la resolución. Para producir una salida a escala, el usuario puede imprimir la imagen o enviar el código G a un trazador de pluma. Este pantógrafo electrónico tiene aplicaciones prácticas, pero es especialmente útil como proyecto educativo para aprender los fundamentos de los sensores de efecto Hall, las entradas analógicas y la trigonometría aplicada.
Equipo Arduino — 22 de agosto de 2022
Un pantógrafo es una máquina que permite a un artista copiar una imagen calcando el original. Los pantógrafos mecánicos tradicionales utilizan un complejo sistema de articulación para mover el lápiz óptico de salida en relación con el lápiz óptico. Si bien los pantógrafos 1:1 tienen un propósito, el valor real proviene de la capacidad de un pantógrafo para escalar la salida. Es posible crear un dibujo de salida varias veces el tamaño de la imagen trazada y también hacer lo contrario, lo que es particularmente útil para trabajos de grabado fino. Los pantógrafos mecánicos ahora son máquinas de nicho, pero este tutorial le mostrará cómo hacer una versión electrónica usando un Arduino y sensores de efecto hall.
Los sensores de efecto Hall detectan la presencia de un campo magnético y los ingenieros suelen utilizarlos como sensores de proximidad. Por ejemplo, los sistemas de seguridad usan sensores de efecto Hall para detectar cuando una puerta se está cerrando o abriendo. Pero los sensores de efecto Hall también detectan la magnitud del campo magnético, lo que significa que son útiles para algo más que la detección de proximidad binaria. En este caso, dos sensores lineales de efecto Hall 49E en las articulaciones de los brazos de detección del pantógrafo monitorean el ángulo de rotación. Estos se conectan a una placa Arduino Nano como entradas analógicas para que Arduino pueda monitorear la magnitud de los campos magnéticos y determinar el ángulo de cada articulación.
Con trigonometría simple, Arduino puede usar ángulos de articulaciones y longitudes de brazos para calcular coordenadas cartesianas XY. Un botón en el lápiz de entrada le permite al Arduino saber cuándo el usuario está dibujando una línea o cuando se mueve entre líneas. El Arduino luego genera las líneas dibujadas como una serie de comandos de código G, como con lo que funciona una impresora 3D o un trazador de pluma. Una GUI simple muestra la imagen trazada y el usuario puede configurar la escala y la resolución. Para producir una salida a escala, el usuario puede imprimir la imagen o enviar el código G a un trazador de pluma. Este pantógrafo electrónico tiene aplicaciones prácticas, pero es especialmente útil como proyecto educativo para aprender los fundamentos de los sensores de efecto Hall, las entradas analógicas y la trigonometría aplicada.
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