LED蠟燭實驗

網路這幾天流傳一則影片，有人用Arudino連接一顆0402的SMD LED，然後對著點亮的LED吹氣，最後竟然可以吹熄，過一會又亮起來，如此反覆操作著。
這個作者也在instructables.com上面發表做法，甚至在Arduino官網上也有上頭條，這麼有趣的專題，我也來跟風做做看。

矽二極體每升高一度Ｃ，則障壁電壓會下降2.5mV

這是電子學課本一開始就會教的知識，如今可以用在這個小專題上，這個專題利用微小封裝的LED，使得該LED內的二極體接面能夠快速感受到溫度的變化，利用點亮LED時產生的溫度升高與吹氣時帶走溫度這兩者之間的溫差，預計可以獲得一個明顯的障蔽電壓電壓變化，然後搭配Arduino內的ADC將二極體的障壁電壓讀取出來，接著用軟體模擬蠟燭點亮與吹熄的效果。

首先接一個簡單可以點亮發光二極體的電路，一個有限流電阻的發光二極體迴路，發光二極體在迴路中的低側，如此就可以從發光二極體的陽極拉出導線量測電壓。電壓變化如此的小，除了在硬體電路上加以改進外，是否還有其他解法能得知這個微弱變化呢？

為了解決在電壓量測的軟體技巧上使用了累加法，將微小的電壓變化放大出來。當直接讀取單次的ADC數值時，只有看到個位數在跳動，但完全無法得知目前微弱電壓的數值，但是這個跳動的個位數本身就隱含著微弱電壓的訊息，於是我們只要每次讀取固定數量且大量的數據累加起來，就可以將這個隱含的訊息予以放大。這個過程有點像是累進誤差這個概念的反義應用，本來累進誤差是我們不要的，但是如果逆向思考則成為有效的工具。另外，這裡也有另一層意義需要思考，就是單筆ADC數值上的個位數跳動與累加之後產生了明顯的差別，非常貼切地驗證了「見樹不見林」這句話。在解決問題之前我們通常要先觀察問題，而觀察問題的時候則是是需要不斷改變高度甚至是維度，這時候就要依賴數學課教我們的那一堆數學工具來觀察了。

木製CNC之Z軸強化測試紀錄

這一次把Ｚ軸重做
為了增加因安裝主軸馬達的負重
首先將Ｘ軸滑軌調整位置，把Ｘ軸兩個滑軌靠近，並且調整皮帶在Ｘ軸也靠近
將ＣＮＣ主軸馬達用一塊木板做轉接，轉接到原本的Ｚ軸之上
其中Ｚ軸重做兩次
第一次的改裝Ｚ軸，穩定性欠佳，會晃動
今天（8/21）把Ｚ軸採用新式固定方法，也同時符合組裝順序，由底部到上部一層一層組裝，方便事後維修
穩定性增加，Ｚ軸結構不再有形變問題
但
在45度來回畫線的測試上
依然發生在45度線有重疊問題
原本判斷是Ｚ軸結構形變導致Ｘ軸來回有齒隙
但現在Ｚ軸穩定增加，但線條重疊問題依舊
不得不懷疑是步進馬達本身解析度不足

有一個現象很可疑 右側的步進馬達（短線側）的無通電抓止力明顯低於左側馬達
是否為右側馬達磁力不足？

在Ｙ軸並無齒隙問題，只有Ｘ軸有齒隙問題，而且高達1mm

新增KiCAD PCB 零件之步驟

1. 指件庫，指定要新增的零件歸屬在哪一個零件庫，並且從視窗標題確認成功載入


2.新增件

新增零件，並同時命名

3.畫邊框

邊框使用Silk層，以零件的上投影作為範圍，根據零件資料手冊繪製

4.定腳位

根據資料手冊擺放，設定零件腳編號、內徑、外徑等參數

5.寫名字
游標移至零件範圍內，按下按鍵E可進入零件參數編輯，例如名稱與3D模型指定等，

6.存檔

kicad的零件3D模型怎麼畫

步驟：
1.在kicad新增PCB零件
2.到freecad，先從Workbensches下拉選單中點選Part Design
















3.以新增草圖方式(Create a New Sketch)描繪，須先規劃以哪一個平面為主，例如XZ XY平面等等

4.以Pad a Selected Sketch方式「長肉」

5.在Combo View先點選要改變參數的草圖，接著在Property-Value視窗中調整參數

6.最後，在File->Export...輸出3D檔案，副檔名是wrl，然後放在KiCAD的3D資料夾中就可以了。注意3D資料夾中不同零件都有用資料夾包起來，要放對地方。

7.嗚哇啦


嘔～對了，模型讀進去KiCAD之後要縮小2.54倍，也就是在KiCAD元件的3D屬性Scale中要填入0.39

從kicad到CNC

以下是MAC版的做法
從KiCAD到CNC的G-code有幾個步驟
1.layout完成後使用列印功能，點選需要的圖層

2.點選列印後再點選預覽PDF，此時系統會使用內建預覽程式打開這個PDF

3.在MAC的預覽程式中輸出成圖檔，選擇PNG，解析度300 dpi

4.在inkscape中匯入圖檔，匯進來就是1:1的尺寸不用調整

5.打開Trace bitmap功能先到其中的Options分頁將Smooth corners調降成零

6.回到Trace bitmap的Mode分頁使用edge detection功能將點陣圖轉成向量外框線
2018/8/211補充：「邊緣檢測」會把圖案轉出兩層外框，使用「色彩量化」選項並且挑選第一層結果則只會有一層外框。

7.使用Gcodetools，先用orientation points定義(100,0)的位置

8.接著用path to gcode就可以輸出副檔名為ngc的gcode檔案

9.使用UniversalGcodeSender這隻程式可以觀看ngc檔案的內容